فسیلی که همچنان زنده است! | عکسی از این فسیل ۶۶ میلیون ساله!
در سال ۱۹۹۴، گروهی از گردشگران به دنبال ماجراجویی در پارک ملی وولمی در فاصله ۱۰۰ کیلومتری غرب شهر سیدنی، استرالیا، در دره‌ای دوست‌داشتنی، درختانی عجیب و غریب را کشف کردند.
یکی از گردشگران، نمونه‌ای از برگ‌های درختان را به یکی از راهنمایان طبیعت‌شناسی پارک نشان داد. سپس، نمونه‌ی برگ‌ها به یک متخصص گیاه‌شناسی تحویل داده شد و در نهایت مشخص شد که این درختان تعلق به گونه‌ای باستانی داشته‌اند که از دوران حیات دایناسورها بر روی زمین، هیچ تغییری نکرده‌اند.
این درختان با نام علمی “کاج وولمیا” شناخته می‌شوند و در گذشته به عنوان یک گونه‌ی از سرخابیان شناخته می‌شدند. اما با رمزگشایی از ژنوم گیاه، دانشمندان به راز بقای این گونه‌ی باستانی پی برده‌اند.
اکنون دانشمندانی از استرالیا، ایالات متحده و ایتالیا ژنوم کاج Volumia را رمزگشایی کرده‌اند تا مسیر تکاملی منحصر به فرد، توانایی‌های تولیدمثلی و تلاش‌های حفاظتی آن را روشن کنند. نتایج این مطالعه در نسخه پیش از انتشار در 24 آگوست منتشر شد و هنوز مورد بررسی قرار نگرفته است.
کاج Volumia دارای 26 کروموزوم و 12.2 میلیارد جفت باز است. در مقایسه، انسان فقط حدود سه میلیارد جفت پایه دارد. علیرغم اندازه ژنوم، تنوع ژنتیکی کاج ولمیا بسیار کم است. این مشکل نشان می دهد که در حدود 10000 تا 26000 سال پیش یک گلوگاه یا کاهش قابل توجه در جمعیت گونه وجود داشته است.
هر چند که گیاهان مواد ژنتیکی خود را مبادله نمی‌کنند، امّا تکثیر آنها نه به صورت بذربانکی است و نه به صورت جنسی؛ به عبارت دیگر، بیشتر درختان از طریق رشد شاخه‌زاد درختی جدید تولید می‌کنند. در این روش تکثیر، جوانه‌هایی از ریشه سالم درخت به صورت ریشه‌جوش‌ها بیرون می‌آیند و به درختان جدیدی تبدیل می‌شوند.
درختان وولمیا و کاج به دلیل داشتن تعداد بالایی از “ژن‌های پرشی” یا بخش‌هایی از دی‌ان‌ای که در جهات مختلفی از ژنوم قرار گرفته‌اند و موقعیت خودشان را در آن تغییر می‌دهند، به ندرت دیده می‌شوند. بنابراین، وجود این عناصر ژنتیکی توجیهی برای اندازه‌ی بزرگ ژنوم گیاهان است.
هنگامی که ژن های پرش به مکان های جدید منتقل می شوند، ترتیب “حروف” تغییر می کند. دی تغییر می کنند و باعث جهش در ژن می شوند یا آنها را معکوس می کنند. حتی ممکن است که آنها عملکردی در درون خود داشته باشند یا در نقطه ورود یک دنباله جدید NA را تغییر دهند و بنابراین تأثیر قابل توجهی بر روند تکاملی یک موجود زنده داشته باشند.
به گفته محققان، ژن های پرش ممکن است کاهش جمعیت ناشی از تغییرات آب و هوایی و سایر عوامل را با ایجاد جهش های خطرناک تسریع کنند. این شرایط استرس زا ممکن است باعث شده باشد که گیاه به صورت غیرجنسی تولید مثل کند. افزایش ژن های پرش با تولید مثل جنسی مرتبط است، بنابراین تغییر تولید مثل غیرجنسی جهش های مضر آنها را کاهش می دهد.
از سوی دیگر، اگرچه درختان هنوز بر تولید مثل جنسی تکیه می کنند، ژن های پرش ممکن است تنوع ژنتیکی را افزایش داده و گونه ها را حداقل به طور موقت در برابر شرایط متغیر انعطاف پذیرتر کند.
رمزگشایی ژنوم همچنین نشان داد که چرا کاج ولمیا شکننده و مستعد ابتلا به بیماری است (به ویژه پوسیدگی ریشه، یک کپک منتقله از آب که آن را می کشد). ژن‌های مقاومت به بیماری در درخت توسط نوعی آران (اسید ریبونوکلئیک) از خود درخت سرکوب می‌شوند که به رشد برگ‌های پهنتر متکی است. بر خلاف اکثر مخروطیان، کاج Volmia دارای برگ‌های سوزنی‌مانند است.
در حال حاضر می‌تواند برای درختان با برگ‌های پهنتر خطرناک باشد، زیرا این نوع تکامل می‌تواند منجر به کاهش مقاومت در برابر بیماری‌ها شود و گیاهان را در معرض تهدیدات قرار دهد؛ به خصوص در صورتی که گردشگران غیرمجاز به مناطق حفاظت شده دسترسی داشته باشند، می‌تواند باعث گسترش آن شود. بروز پوسیدگی ریشه در گیاهان زراعی بسیار شایع است.
با وجود وجود تنها چهار جمعیت کم‌اندازه از درخت ولومیایی در طبیعت، این درختان به وسعت گسترش یافته‌اند و مورد حمایت باغ‌های گیاه‌شناسی و سایر مؤسسات قرار گرفته‌اند که به حفظ و مطالعه بر روی بیوتیک منحصر به فرد آنها علاقه مند هستند. به دلیل خطر بالای انقراض، این گونه در فهرست سرخ اتحادیه بین‌المللی حفاظت از طبیعت به عنوان «به شدت در معرض خطر انقراض» قرار دارد. بررسی ژنوم کاج وولمیا در واقع بیشتر از یک کنجکاوی مطالعاتی است و برای حفظ بقایای گونه مهم است.
