تنوع زیستی و گونه زایی

«مفهوم «گونه زیستی» یا species diological مفهومی کلاسیک می باشد اما در مورد گونه هایی بکار می رود که به طریق جنسی، تولیدمثل می کنند و به این ترتیب تعریف می شود: «گونه یک جمعیت یا مجموعه ای از جمعیت های افراد است که با یکدیگر تولیدمثل می کنند. به عبارت دیگر «گونه» از نظر ژنتیکی عنصری کم وبیش مجزا است که مستقل از دیگران تکامل می یابد.» البته باید در نظر داشت که این مفهومی عام نیست و از این مفهوم می توان در مورد اکثریت قریب به اتفاق جانوران و بسیاری از گیاهان گلدار استفاده کرد و حتی شاید در انواع بسیاری از جانداران میکروسکوپی نیز کاربرد داشته باشد. اما جانداران بسیار دیگری، به ویژه در میان گیاهان و جانداران میکروسکوپی، هستند که این مفهوم را نمی توان در مورد آنها بکار برد، یا در بهترین حالت با دشواری می توان بکار برد.

بدیهی است اگر تولیدمثل جنسی نباشد، این مفهوم نیز بکار نمی رود. در مورد گونه های غیرجنسی، می توان آنها را بر مبنای تفاوت های ژنتیکی، به شکلی دل خواه رده بندی کرد. برای مثال معیاری که در مورد باکتری ها بکار می رود آنست که هرگاه دو سویه باکتری در۳۰درصد ازDNA شان تفاوت نشان دهند، می توان آنها را گونه های جداگانه ای در نظر گرفت. البته این عدد قراردادی است، اما در عین حال به طرز قابل قبولی عملی و قابل استفاده است. مسئله دیگر اینست که «زیرگونه»(sudspecies) را نمی توان تا آن حد به وضوح «گونه»(species) تعریف کرد.

زیرا به لحاظ نظری «زیرگونه» یک نژاد جغرافیایی است. یک «گونه» ممکن است به چندین نژاد جغرافیایی تقسیم شود که در یک سری صفات شاخص نظیر رنگ، طول بال یا عادت تولیدمثلی با یکدیگر تفاوتی پیوسته دارند. در مجموع «زیرگونه» با مشکلات بسیاری همراه است که آن را نسبت به «گونه» ترازی بسیار سلیقه ای تر می سازد. یکی از این مشکلات آن است که صفات معمولا مستقل از یکدیگر تغییر می کنند.

برای مثال یک گونه پروانه را در اروپای شرقی در نظر بگیرید. ممکن است دریابید از نظر جثه جمعیت ها از شمال به جنوب رفته رفته بزرگ تر می شوند اما از نظر رنگ از شرق به غرب تیره تر می شوند. بررسی دقیق تر ممکن است نشان دهد که آنها از جنوب شرقی به جنوب غربی روی بالشان خال های بیشتری دارند. در این وضعیت چه باید کرد؟ آیا باید یک یا دو صفت را برگزید و زیرگونه ها را بر اساس آن تعریف کرد؟ یا باید در ترکیب صفات بسیار کوشید و به این ترتیب آشفته بازاری از زیرگونه های بسیار ساخت؟ احتمالا دشوارترین جنبه کاربرد مفهوم زیرگونه همین ناسازگاری صفات است. با این حال هنوز از زیرگونه استفاده می شود و به ویژه در مورد نژادهای جغرافیایی هنوز تا حدی معتبر است.

● گونه زمانی یا نیاکانی

«گونه زمانی»(species chromo) صرفا یک ضرورت علمی است زیرا باید میان جمعیت هایی که امروز زندگی می کنند و جمعیت هایی که نیای آنها هستند، تمایز قائل شد. این جمعیت های نیاکانی از آنجا که در گذشته دور زندگی می کردند با جمعیت های کنونی تفاوت بسیاری دارند. برای مثال ما به گونه sapiens Homo تعلق داریم و تقریبا به طور قطع می دانیم که مستقیما از گونه دیگری به نام erectus Homo نسب گرفته ایم و بسیار ابهام آور و بطور شهودی نادرست خواهد بود که سعی کنیم آنها را با هم در یک گونه قرار دهیم. اگرچه sapiens Homo طی مراحلی از erectus Homo تکامل یافته است، نمی توان مفهوم زیستی گونه را به وضوح در این مورد بکار برد. با این حال می خواهیم بین آنها تمایزی، هرچند قراردادی، ایجاد کنیم.

● منشا» تنوع زیستی

«منشا» تنوع زیستی»، پیش از هر چیز چرخه آشکاری است که گونه ها طی آن به منطقه جدیدی رفته و تنوع می یابند. هنگامی که یک جزیره یا مجمع الجزایر تشکیل می شود یا برای مثال منطقه ای در اثر یخچال یا سایر رویدادهای بزرگ فیزیکی تنوع زیستی اولیه اش را از دست می دهد، سیل گونه های مهاجر به سوی آن سرازیر می شود. سپس با یکدیگر وارد تعامل شده و جامعه ای می سازند که آن را یک «اکوسیستم» می نامیم. چنانچه این منطقه جدید دست نخورده بماند، آنگاه طبق معمول این موارد، پرده ای از تکامل سریع با سازش گونه های جدید به این محیط به نمایش درمی آید.

اگر وسعت منطقه کافی باشد و در آن بخش های مجزای جغرافیایی که جمعیت هایی را بدون تماس با یکدیگر در خود جای می دهند به قدر کافی وجود داشته باشد، آنگاه پیدایش سریع گونه ها نیز به دنبال آن خواهد آمد. مثال کلاسیک آن «هاوایی» است. شواهد نشان می دهند که این مجمع الجزایر به اشغال تعداد اندکی از گونه ها درآمد و آنها در مدت زمانی نسبتا کوتاه به گونه های بسیار، تکامل و تنوع یافتند.(منظور از زمان کوتاه، قرن ها یا هزاران سال است که در مقایسه با تکاملی که در بسیاری از نقاط دیگر جهان می بینیم کوتاه است.)

● عوامل افزایش گونه ها

برای افزایش این گونه ها، ظاهرا سه عامل وجود دارد که عبارتند از: «انرژی»، «پایداری» و «مساحت.» هرچه انرژی بیشتری در اختیار جامعه تکامل یابنده گونه ها باشد، گونه های بیشتری پدید می آیند. در استوا انرژی به اوج می رسد. هرچه منطقه پایدارتر باشد، چنانکه در نواحی دارای شرایط اقلیمی ثابت دیده می شود، گونه های بیشتری تجمع می کنند زیرا برای سازش و هماهنگی با یکدیگر زمان بیشتری در اختیار دارند. هرچه مساحت بیشتر باشد، جمعیت بزرگ تر و متنوع تر است. برای مثال آمریکای جنوبی نسبت به جزایر هندغربی، گونه های بیشتری دارد. این سه نیروی محرک در مجموع بخش عمده تغییرات گونه ها در جهان را موجب می شوند.

● رایج ترین نوع گونه زایی

اگر همانطور که بررسی های نشان می دهد، «گونه زایی همجا» به این گستردگی در حشرات که متنوع ترین جانداران روی زمین هستند، رخ می دهد، باید رایج ترین نوع گونه زایی باشد. بررسی پدیده گونه زایی «همجا» نسبت به گونه زایی «ناهمجا» که به آسانی و به وضوح مشاهده می شود، دشوارتر است اما می تواند بسیار رایج باشد، کسی چه می داند. منظور از «همجا»، جانداران مشابهی در مجاورت یکدیگر است که به دلیل تفاوت های رفتاری، حتی با آنکه به لحاظ نظری می توانند، اما با هم تولیدمثل نمی کنند. منظور از «ناهمجا»، جانداران مشابهی است که گرچه به لحاظ نظری می توانند اما با هم تولیدمثل نمی کنند، زیرا به طور جغرافیایی از هم جدا شده اند. نکته جالب اینجایت که این مکانیسم ها بسیار فوری می توانند گونه های جدید تولید کنند.

در واقع در چند نسل. پیش از همه در گیاهان مکانیسمی به نام «پلی پلوئیدی» هست که در یک مرحله می تواند سویه ای ایجاد کند که قادر نیست با گونه مادری که از آن ریشه گرفته تولیدمثل کند. در واقع آن را گونه زایی «فوری» می نامند. گونه زایی همجا نیز گاهی فقط چند مرحله تا تولید گونه جدید در مدت زمانی کوتاه طول می کشد. برای مثال در بعضی انواع مگس سرکه، ممکن است یک سویه ترجیح دهد روی گیاه دیگری تولیدمثل کند و این می تواند در چند جهش رخ دهد. یا ناسازگاری ممکن است میان دوسویه ای وجود داشته باشد که تفاوتشان یک ژن یا تعداد بسیار اندکی از ژن ها است. این وضعیت ممکن است در مدت زمانی کوتاه در اثر جهش یا نوع ترکیبی ژن های موجود رخ دهد. به این ترتیب پیدایش گونه های جدید ظرف چند سال به لحاظ نظری امکانپذیر است و احتمالا تشکیل بعضی گونه ها با همین سرعت انجام می شود اما مشاهده آنها در طبیعت دشوار است. محققان مطمئن نیستند که گونه زایی بسیار سریع واقعا چقدر در طبیعت متداول است. در سال ۱۹۹۶م، برای تعیین حداقل اندازه بحرانی اکوسیستم ها و اینکه گونه ها با چه سرعتی به یک جزیره خالی هجوم می آورند و آیا مساحت یا فاصله در این کار نقشی دارند یا خیر، آزمایشی صورت گرفت که این نتایج به دست آمد:

۱) موجودات کوچک از جمله حشرات و عنکبوتان خیلی سریع بازمی گردند.

۲) روند پر شدن جزیره از گونه ها تا جایی ادامه می یابد که تقریبا به تعداد گونه هایی که قبلا داشت، برسد.

۳) هرچه منطقه برای گونه های مهاجر تازه وارد دورتر باشد، رسیدن به تعادل در آن منطقه بیشتر طول بکشد.

۴) گرچه تعداد گونه ها به سطح اولیه بازمی گردد اما ترکیب جامعه جدید با آنچه بود متفاوت است.

● خطر حتمی انقراض

اندازه جمعیت برای بقا بسیار حیاتی است. به طور کلی هرگاه اندازه جمعیت از ۱۰۰ فرد کمتر شود، آنگاه افسردگی هم آمیزی رخ می دهد. و چنانچه در جمعیت ها ژن های زیان آور و مرگبار وجود داشته باشد، مثل ژن مسبب «فیبروز کیستی» در انسان، آنگاه میزان وقوع این صفت ژنتیکی افزایش می یابد که به مرگ یا نازایی می انجامد. در جمعیت های بزرگ احتمال آنکه یک ژن مرگ بار بروز کند بسیار کم است. همچنین محصول گونه زایی سریع به نسبت از تفاوت میان گونه ها خواهد کاست برای مثال اگر دو گونه ماهی تنها در یک یا چند ژن از ده هاهزار ژنی که دارند با هم تفاوت داشته باشند، به احتمال زیاد تفاوت بسیار ناچیزی با یکدیگر خواهند داشت. این را با دو گونه ای مقایسه کنید که یک میلیون سال پیش از هم واگراییده و از نظر ژنتیکی در بسیاری از ژن ها و صفات خویش مستقل از یکدیگر تکامل یافته اند. چنانچه یکی از این دو گونه محو شود ما خیلی بیشتر ضرر خواهیم کرد تا آنکه یکی از دو گونه ای را از دست بدهیم که تنها تفاوت ناچیزی با هم دارند. به هر حال تفاوت میان گونه ها چه ناچیز باشد و چه آشکار هم اکنون در نتیجه فعالیت های انسان، با سرعتی که در بعضی جاها تا هزاربرابر نرخ پیدایش آنها است ناپدید می شوند. با این شتاب، می توانیم در طول عمر یک انسان به آسانی نیمی از گونه های جهان را نابود کنیم. بسیاری از این گونه ها طی هزاران یا میلیون ها سال شکل گرفته اند. گونه های کاملا متمایزی که می توان آنها را در شواهد سنگواره ای ردیابی کرد، تا پیش از پیدایش انسان، تقریبا با آهنگ حدود یکی از هر یک میلیون گونه در سال ظاهر می شوند. سریع ترین فرایندهای گونه زایی نیز نمی توانند گونه های از دست رفته را از نو جانشین و رقم فوق را حتی دو برابر کنند.

مخلص کلام: منابع زنده جهان، اکوسیستم ها و گونه هایشان، هنوز عمدتا ناشناخته هستند و از نظر منافعی که ممکن است برای انسان داشته باشند; مثل تصفیه آب یا داروهای جدید بسیار کم بررسی شده اند. بعضی بوم شناسان و اقتصاددانان برآورد کرده اند که ارزش کل این اکوسیستم های طبیعی، یعنی مبلغ مجموع خدماتی که به بشریت می رسانند چیزی نزدیک به سی هزار بیلیون دلار است و این از مجموع تولید ناخالص ملی تمام کشورهای جهان با هم نیز خیلی بیشتر است ولی با این حال مجانی است! حفاظت و استفاده کامل تر از آنها به شیوه ای بدون مزاحمت و تحمیل از نظر اقتصادی برای ما ارزشمند است.

نابودکردن آنها به منزله راندن بشریت به سوی دنیایی مصنوعی است که در آن ناچاریم خودمان شخصا سیستم های آبی را مدیریت کنیم، غذایمان را تامین کنیم و به جای آنکه برای تنظیم ترکیب جو به جانداران نیرومند متکی باشیم، خودمان با ابزارهای مصنوعی هر روز این کار را انجام دهیم. و با این روش ها روزی زمین به معنای دقیق کلمه به یک سفینه فضایی تبدیل خواهد شد.