لماذا تنجو بعض الأنواع من الانقراض الجماعي؟ قد يكون السر عبارة عن "ازدواجية كاملة للجينوم" مخفية.

اكتشف علماء الوراثة حدث ازدواج الجينوم بالكامل الذي حدث في الماضي لدى السلف المشترك لسمك الحفش وسمك المجداف والذي ربما ساعدهم خلال الانقراض الجماعي قبل 200 مليون سنة

حقق علماء الوراثة اكتشافًا مهمًا حول التاريخ المبكر لسمك الحفش وسمك المجداف، وهو اكتشاف له آثار عميقة على فهمنا للتطور. لقد اكتشفوا حالة مخفية من "ازدواجية الجينوم الكامل" في السلف المشترك لهذين النوعين، وهو الحدث الذي من المحتمل أن يسمح باختلافات جينية ربما أعطت ميزة في حدث الانقراض الجماعي الشديد قبل حوالي مائتي مليون سنة.

تشير هذه النتائج مجتمعة إلى احتمال وجود العديد من نسخ الجينوم الكامل المشتركة غير المكتشفة في الأنواع الأخرى التي سبقت فترات من الاضطرابات البيئية الشديدة طوال تاريخ الأرض المضطرب.

تم نشر البحث، بقيادة البروفيسور أويف ماكليساغت والدكتور أنتوني ريدموند من كلية علم الوراثة والأحياء الدقيقة في كلية ترينيتي في دبلن، في المجلة الدولية الرائدة Nature Communications.

قال البروفيسور إيفي ماكليسي: "إن تكرار الجينوم الكامل هو بالضبط ما يبدو عليه الأمر - حدث تطوري رائع يتم فيه نسخ ولصق الجينوم بأكمله بحيث تصبح المادة الوراثية للأنواع فجأة ضعف ما كانت عليه من قبل. معظم الأنواع، مثلنا ، هي "ثنائية الصيغة الصبغية" - تحتوي على أزواج من الكروموسومات، واحد من كل والد - بعد تكرار الجينوم بأكمله، يوجد كل شيء في أربع نسخ، وهذا يوفر في الواقع الكثير من المواد الخام لحدوث الطفرات -. والتطور. في نهاية المطاف، سيعود جينوم النوع إلى الأزواج النموذجية من خلال عملية تسمى إعادة التضاعف.

"إن تكرار الجينوم وإعادة مضاعفة الجينوم معروفان منذ فترة طويلة، ولكن الجديد والمثير هو أننا أظهرنا أن طول الوقت الذي يستغرقه إكمال الجزء الثاني من العملية مهم للغاية. وفي هذه الحالة، كانت طويلة جدًا جدًا - طويلة جدًا لدرجة أن بعض ازدواجية الجينات تبدو خاصة بأنواع محددة، وتحدث بعد انفصال نوعين على شجرة الحياة.

"ونتيجة لذلك، فإن ازدواج الجينوم الكامل القديم الأصلي الذي حدث قبل تباعد الأنواع لم يتم ملاحظته حتى الآن. ونحن نعتقد أن الشيء نفسه ربما حدث في سلالات العديد من الأنواع الأخرى، وهذا مهم بسبب احتمال أنه قد حدث". خلقت الظروف الجينومية التي ساعدت الأنواع على البقاء على قيد الحياة بعد الانقراض الجماعي."

من الناحية الوراثية، يوجد في سمك الحفش وسمك المجداف دليل على وجود نسخ كاملة مشتركة وغير مشتركة للجينوم والتي نتجت في حد ذاتها عن التكرار القديم، الذي حدث قبل ما يزيد قليلاً عن 250 مليون سنة، أي قبل وقت قصير من الانقراض الجماعي في العصر البرمي الترياسي الذي دمر أكثر من نصف عائلات جميع الكائنات الحية.

يبدو أن هذا يضيف وزنًا للنظرية القائلة بأن أحداث ازدواج الجينوم بالكامل تمنح الأنواع نطاقًا تطوريًا أكبر - فالمزيد من المواد الجينية يعني قدرة أكبر على التغيير في وقت معين، وهذا يزيد من فرصة اكتساب ميزة في التعامل مع الظروف البيئية الصعبة أو المتغيرة. هناك دليل واضح على ذلك في فترة إعادة التبلور التي تزامنت مع الانقراض الجماعي في العصر الترياسي والجوراسي منذ حوالي مائتي مليون سنة.

وقال الدكتور أنتوني ريدموند: "من الواضح أن العديد من أحداث ازدواج الجينوم حدثت في أسلافنا الفقاريات الأوائل وشكلت بيئة الجينوم البشري الحديث".

"إن النتائج التي توصلنا إليها مثيرة لأنه بالإضافة إلى المعلومات حول تطور جينومات سمك الحفش وسمك المجداف، فإنها توفر لمحة مقارنة عن كيفية تطور الجينوم والجينات المكررة لأسلافنا الفقاريات بعد أحداث التكرار هذه."

للمادة العلمية