گسترش سریع پروانه منجر به کاهش تنوع ژنتیکی شد

1

تا چند سال پیش، گونه‌ای از پروانه به نام سفید کوچک جنوبی (Pieris mannii) به ندرت در شمال آلپ دیده می‌شد. اما قبل از آنکه این پروانه یک گسترش سرتاسری در اروپا را تجربه کند و به طور قابل توجهی محدوده زیستی خود را افزایش دهد.

با این حال، این گسترش سریع به بهای کاهش قابل توجهی در تنوع ژنتیکی درون این گونه انجامیده است.

گسترش پروانه سفید کوچک جنوبی

دانیل برنر، جانورشناس از دانشگاه بازل، گفت مدتی طول کشید تا او متوجه شود که گونه‌ای از پروانه غیر بومی در باغش جای گرفته است. سپس، ناگهان Pieris mannii – با بال‌های چهار سانتی‌متری و سفیدش که با لکه‌های سیاه بزرگ علامت‌گذاری شده بودند – به نظر می‌رسید که همه جا دیده می‌شود.

تا همین اواخر، سفید کوچک جنوبی – که به‌طور عمده بومی مناطق مدیترانه‌ای است – در سوئیس جمعیت‌های کوچک و پراکنده‌ای داشت، به ویژه در والای و تیسینو.

با این حال، حدود سال ۲۰۰۵، این پروانه شروع به مهاجرت به شمال و شرق کرد و اکنون تا دریای شمال و جمهوری چک مشاهده شده است.

کارشناسان گزارش می‌دهند که گسترش پروانه منجر به کاهش چشمگیری در تنوع ژنتیکی شده است.

برنر توضیح داد: «ما دریافتیم که این پروانه با مهاجرتش جمعیت‌های محلی خود را استاندارد کرده است.»

گسترش پروانه و تنوع ژنتیکی

برنر با همکاری پژوهشگرانی از دانشگاه گریفسوالد و موسسه حشره‌شناسی سنکنبرگ آلمان، تاثیر گسترش پروانه بر تنوع ژنتیکی گونه‌هایش را بررسی کرد.

پژوهشگران ترکیب ژنتیکی پروانه‌های تازه صید شده را با نمونه‌های قدیمی موزه‌ای مقایسه کردند که پیش از شروع گسترش این گونه جمع‌آوری شده بودند.

تحلیل‌ها نشان داد که ترکیب ژنتیکی جمعیت‌های محلی مورد مطالعه به طور قابل توجهی تغییر کرده است و بخش زیادی از تنوع ژنتیکی اولیه با ژن‌های جمعیت مهاجر جایگزین شده است.

برنر گفت: «اگر مقایسه‌ای با نمونه‌های موزه‌ای انجام نداده بودیم، این تغییر ژنتیکی را نمی‌دیدیم.»

چه چیزی باعث گسترش پروانه شده است؟

برای انجام تحلیل‌هایشان، تیم از نمونه‌های مجموعه موزه تاریخ طبیعی برن استفاده کردند که شامل مجموعه‌ای گسترده از Pieris mannii بود که طی سال‌ها توسط لپیدوپتریست هاینر زیگلر جمع‌آوری شده بود.

شهرنشینی نقش مهمی در گسترش سریع این پروانه داشته است. نکته جالب اینکه، سفید کوچک جنوبی به طور معمول فواصل طولانی را طی نمی‌کند.

این پروانه تمایل دارد که در شعاع کوچکی از محل تولد خود باقی بماند، جایی که گیاهان غذایی لاروهایش مانند آرگو‌لا و به‌ویژه کندیتوفت رشد می‌کنند. این گیاهان معمولاً در باغ‌های مناطق شهری یافت می‌شوند که باعث تسهیل گسترش پروانه شده است.

سریع ایجاد جمعیت‌های بزرگ؟

علاوه بر این، سفید کوچک جنوبی در هر سال پنج یا شش نسل تولید می‌کند، برخلاف بسیاری از گونه‌های دیگر پروانه که فقط یک نسل دارند.

برنر توضیح داد: «این گونه بنابراین می‌تواند در مناطق جدید به سرعت جمعیت‌های بزرگی ایجاد کند و به سکونت در زمین‌های جدید در فواصل طولانی کمک کند.»

او افزود که احتمالاً این گونه تا زمانی که گیاهان غذایی آن در دسترس باشند، به گسترش خود ادامه خواهد داد. «در هر صورت، پژوهشگران پروانه در انگلستان فقط منتظرند تا اولین مورد آن را مشاهده کنند.»

پیامدها برای حفاظت

گسترش سفید کوچک جنوبی پیامدهای مثبت و منفی برای حفاظت به همراه دارد.

از یک سو، از آنجا که این پروانه عمدتاً در محیط‌های تغییر یافته توسط انسان رشد می‌کند، انتظار نمی‌رود که رقابت شدیدی با گونه‌های بومی داشته باشد. علاوه بر این، افزایش جمعیت پروانه خطر انقراض آن را کاهش می‌دهد.

با این حال، این امر به بهای از دست دادن تنوع ژنتیکی است که در طول هزاران سال توسعه یافته بود.

برنر اظهار داشت: «اگرچه سرنوشت موجودات زنده این است که برخی گروه‌های محلی ممکن است منقرض شوند، اما چیزی که در مورد وضعیت سفید کوچک جنوبی ویژه است این است که از دست دادن تنوع جمعیت‌های اولیه همراه با گسترش محیط‌های ساخته شده است – و بنابراین توسط انسان‌ها ایجاد شده است.»

سوالات بسیاری باقی مانده است

پژوهشگران هنوز مطمئن نیستند که چرا سفید کوچک جنوبی به این سرعت گسترش یافته است یا این گسترش از کجا آغاز شده است.

برنر توضیح داد: «احتمالاً چیزی اساساً جدید از سوی پروانه اتفاق نیفتاده است. تاکنون ما نشانه‌ای از تغییرات ژنتیکی عمده در جمعیت‌های مهاجر پیدا نکرده‌ایم و به نظر نمی‌رسد که تغییرات اقلیمی نقشی کلیدی در این وضعیت داشته باشد.»

با اینکه دلایل دقیق این گسترش هنوز نامشخص است، تیم مظنون است که این فرایند ممکن است از شرق فرانسه آغاز شده باشد.