چرا ماهی تن مانند پستانداران خون‌گرم است؟ پژوهشی تازه فرضیه رایج را به چالش می‌کشد
چرا ماهی تن مانند پستانداران خون‌گرم است؟ پژوهشی تازه فرضیه
رایج را به چالش می‌کشد
اگر از شما بپرسند حیوانی خون‌گرم را تصور کنید، احتمالاً به پستاندارانی مثل گاو، سگ یا فیل فکر می‌کنید. اما ماهی تن نیز در زمره‌ی موجودات خون‌گرم قرار می‌گیرد. خونگرمی در میان بیش از ۳۳هزار گونه ماهی بسیار نادر است، اما ماهی تن ازجمله گونه‌هایی است که توانایی حفظ گرمای تولیدشده توسط عضلات خود را دارد. این ویژگی، کارایی آنها را افزایش و به آنها امکان می‌دهد تا در مسافت‌های طولانی با سرعتی بالا و پایدار شنا کنند.
ماهی تن به خانواده‌ای از ماهیان به نام تون‌ماهیان (Scombridae) تعلق دارد. این خانواده، ماهی‌هایی شکارچی هستند که تقریباً همزمان با انقراض دایناسورها، یعنی حدود ۶۶ میلیون سال پیش، شروع به تکامل کردند. امروزه، این خانواده حدود نیمی از تمام ماهیان پرتوباله خون‌گرم را تشکیل می‌دهند.
داستان رایج در میان برخی دانشمندان این است که اجداد ماهی‌های تن با نابودی شکارچیان بزرگ دریایی در پایان دوره‌ی کرتاسه (که بر اثر برخورد سیارک منقرض شدند)، توانستند جایگاه خالی آنها را پر کنند و به مرور زمان، هم از نظر اندازه بزرگ‌تر شدند و هم به خونگرمی دست یافتند. اما مطالعه‌ی جدیدی این روایت ساده را به چالش می‌کشد.
چیس براون‌استاین از دانشگاه ییل و همکارانش، با استفاده از داده‌های ژنتیکی ۵۰ گونه از خانواده‌ی تون‌ماهیان و همچنین شواهد فسیلی، درخت تبارزایی (شجره‌نامه‌ی تکاملی) جدیدی برای این خانواده ترسیم کردند.
پژوهشگران دریافتند که خونگرمی در تن‌ماهیان، دست‌کم سه بار و به طور مستقل در دودمان‌های مختلف این خانواده تکامل یافته است
یافته‌های آنها نشان می‌دهد منشأ خانواده تون‌ماهیان، حدود ۶۸ میلیون سال پیش، درست قبل از برخورد سیارک بوده است، اما روند تکامل و تنوع‌بندی آنها بسیار کندتر از آن چیزی بوده که قبلاً تصور می‌شد. به عبارت دیگر، تون‌ماهیان در دوره‌ی ۴۰ میلیون ساله به تدریج تنوع یافتند، نه اینکه به سرعت پس از انقراض دایناسورها به شکل امروزی درآیند.
یکی از جالب‌ترین یافته‌های پژوهش، مربوط به تکامل خونگرمی است. براساس داده‌های جدید، صفت خونگرمی در دودمان‌های مختلف تون‌ماهیان، دست‌کم سه بار به طور مستقل تکامل یافته است. حداقل دو مورد از این رویدادها، ۱۰ تا ۱۵ میلیون سال پس از برخورد سیارک رخ داده‌اند. همچنین، افزایش اندازه‌ی بدن در این خانواده به طور پراکنده و درطول ۵۰ میلیون سال گذشته اتفاق افتاده و تن ماهی‌های غول‌پیکر امروزی در ۱۰ میلیون سال اخیر به این اندازه‌ی عظیم رسیده‌اند.
براون‌استاین معتقد است که یافته‌ها نشان می‌دهد تکامل خونگرمی و افزایش اندازه‌ی بدن، هم از یکدیگر جدا بوده‌اند و هم از رویداد انقراض کرتاسه. او در گفت‌وگو با آی‌اف‌ال‌ساینس، نسبت به نسبت‌دادن دلایل ساده به تکامل صفات پیچیده هشدار می‌دهد و می‌گوید: «ما دانشمندان گاهی برای توضیح چگونگی تکامل هر ویژگی در موجودات زنده، عجله می‌کنیم و به جای شواهد محکم، به روایت‌های ساده و داستان‌گونه روی می‌آوریم.»
براون‌استاین تأکید می‌کند که وجود خصوصیتی خاص در یک موجود، دلیل بر این نیست که آن ویژگی دقیقاً برای همان کار تکامل یافته است. به گفته‌ی او، «تکامل کور است» و صفات به شکل‌های مختلف و گاهی تصادفی پدید می‌آیند و بعداً ممکن است برای کاربردهای جدیدی مفید واقع شوند. او معتقد است خونگرمی و جثه‌ی بزرگ ماهی تن، نمونه‌ای از صفاتی هستند که ابتدا برای هدفی خاص تکامل یافتند، اما بعداً به شکلی دیگر و برای کاربرد جدیدی مفید واقع شدند.
-
ما انسان‌ها انگشتان خود را مدیون ژنی هستیم که ابتدا در ماهی‌ها ظاهر شد29 شهریور 04مطالعه ‘4
-
وقتی تکامل هنرمند می‌شود؛ راز تکامل شکم سفید در کوسه‌ها چیست؟27 مرداد 04مطالعه ‘3
-
کشف ماهی سسمی استریت؛ این جانور پرزدار سال‌ها از چشم دانشمندان پنهان بود27 اردیبهشت 05مطالعه ‘3
در کنار فرضیه‌ی سیارک، نظریه‌ی دیگری نیز برای توضیح تکامل خونگرمی در ماهی تن مطرح است که به رقابت با آب‌بازسانان (نهنگ‌ها و دلفین‌ها) اشاره دارد. براساس این فرضیه، تکامل خونگرمی در ماهی تن واکنشی به ظهور این شکارچیان بزرگ دریایی در دوران ائوسن بوده است. براون‌استاین اما این فرضیه را نیز رد و تأکید می‌کند که بدون شواهد فسیلی کامل، نمی‌توان چنین ادعاهایی را اثبات کرد.
در مقابل، داهیانا آرسیلا از دانشگاه کالیفرنیا سن دیگو که از فرضیه‌ی آب‌بازسانان حمایت می‌کند، معتقد است که یافته‌های براون‌استاین لزوماً با نظریه‌ی آنها در تناقض نیست. او اشاره می‌کند که نتایج این پژوهش، زمان‌بندی تکامل خونگرمی در ماهی تن را در دوره‌ی ائوسن قرار می‌دهد؛ دقیقاً همان دوره‌ای که آب‌بازسانان نیز در حال گوناگون‌شدن بودند. او باور دارد که رد فرضیه‌ای علمی که توسط چندین مجموعه شواهد پشتیبانی می‌شود، رویکردی علمی نیست و تأکید می‌کند که هر دو نظریه بر استنباط و تحلیل شواهد موجود استوار هستند.
برخلاف تصور رایج، خونگرمی ماهی تن ربطی به انقراض دایناسورها ندارد و میلیون‌ها سال بعد، به تدریج و درطول ۴۰ میلیون سال تکامل یافته است
آرسیلا در پاسخ به این انتقادات می‌گوید که فرضیه‌ی آنها صرفاً یک داستان نیست؛ بلکه بر پایه‌ی شواهد متعدد از منابع مختلف شکل گرفته و با زمان‌بندی رویدادها نیز هماهنگی دارد. به گفته‌ی او، مهم این نیست که آیا این فرضیه به صورت تجربی آزمایش‌پذیر است یا نه، بلکه مسئله این است که آیا شواهد موجود از آن پشتیبانی می‌کنند یا خیر و به نظر او، شواهد به نفع فرضیه‌ی آنهاست.
در نهایت، این پژوهش به ما یادآوری می‌کند که تکامل صفات پیچیده مانند خونگرمی، هرگز نتیجه‌ی علتی ساده و واحد نیست. برای درک چنین فرآیندهایی، باید از روایت‌های ساده‌انگارانه فاصله بگیریم و با دقت بیشتری به بررسی شواهد و تعامل عوامل مختلف بپردازیم.
پژوهش در ژورنال Proceedings of the Royal Society B, Biological منتشر شده است.
