کوالاها صدهزار سال پیش و قبل از رویارویی با انسان تا مرز انقراض رفته بودند
مطالعه ژنومی گستردهای نشان میدهد کوالاها حدود ۱۰۰هزار سال پیش دچار کاهش شدید و طولانیمدت در جمعیت خود شدند و این رخداد بسیار پیش از ورود انسانها به استرالیا اتفاق افتاده بود. براساس پژوهش جدید، تبار تمام کوالاهای امروزی (Phascolarctos cinereus) به جمعیت کوچکی بازمیگردد که توانست در شرایط سخت اقلیمی عصر پلیستوسن زنده بماند.
امروزه کوالاها همچنان با تهدیدهای جدی از تخریب زیستگاه و گسترش شهرنشینی گرفته تا آتشسوزیهای گسترده جنگلی، بیماریها و شکار روبهرو هستند. به همین دلیل، از سال ۲۰۲۲ این گونه در چند ایالت مهم استرالیا از جمله کوئینزلند، نیوساوتولز و قلمرو پایتخت در فهرست گونههای در معرض خطر قرار گرفته است.
به گفته توبی کوواکس، دانشجوی دکتری و نویسنده اصلی مطالعه، این تحقیق «زمانبندی تاریخ ژنتیکی کوالاها در استرالیا را بازنویسی میکند». او توضیح میدهد که پژوهشگران با اندازهگیری نرخ جهش ژنتیکی در کوالاهای امروزی توانستهاند روند تغییرات DNA را تا حدود ۱۰۰هزار سال پیش بازسازی کنند و به تصویری از اندازه و ساختار جمعیتهای باستانی برسند.
از آنجا که شواهد فسیلی برای تعیین دقیق اندازه جمعیتهای گذشته بسیار محدود است، ژنومها به مهمترین منبع اطلاعاتی برای بازسازی تاریخ کوالاها تبدیل شدهاند. تحلیلها نشان میدهد این گونه در گذشته بارها تحت تأثیر تغییرات اقلیمی شدید دچار افت جمعیت شده و در دورههای مساعدتر دوباره گسترش یافته است.
برخلاف فرضیههای پیشین، کاهش جمعیت کوالاها بیشتر به تغییرات شدید اقلیمی مرتبط است تا حضور انسانها
بهگزارش سایتکدیلی، پژوهشگران در مطالعه جدید برای بازسازی تاریخ کوآلاها، نرخ جهش ژنتیکی را محاسبه کردند؛ یعنی تعداد تغییرات تصادفی در DNA که در هر نسل رخ میدهد. آنها ژنوم چهار جفت والد–فرزند را بررسی و جهشهای جدید را شناسایی کردند. نتیجه نشان داد نرخ جهش در کوالاها حدود نصف نرخ جهش در انسان است.
سپس دادهها روی ۴۵۷ ژنوم کوالا اعمال شد تا تغییرات اندازه جمعیت در بازههای زمانی طولانی بازسازی شود. این مطالعه نخستین اندازهگیری مستقیم نرخ جهش در کوالاها و همچنین در کل راسته کیسهداران علفخوار است که شامل کانگوروها، وامبتها و صاریغها نیز میشود.
تا پیش از این تصور میشد کاهش شدید جمعیت کوالاها احتمالاً پس از ورود انسانها به استرالیا در حدود ۶۵هزار سال پیش رخ داد؛ اما دادههای جدید این روایت را به چالش میکشد.
براساس نتایج تازه، کاهش جمعیت از حدود ۱۰۰هزار سال پیش آغاز شد و در حدود ۶۰هزار سال پیش به گلوگاه جمعیتی بسیار شدیدی رسید. درجریان آن رویداد، تنوع ژنتیکی به حداقل کاهش یافت و فقط جمعیتی کوچک موفق به بقا شد. آن فروپاشی همزمان با تغییرات شدید محیطی در اواخر پلیستوسن رخ داد و هیچ نشانهای از دخالت انسانی در آن دوره دیده نمیشود.
در طول میلیونها سال، اقلیم استرالیا دگرگونیهای بزرگی را تجربه کرده است. در دورههای قدیمیتر، بخشهای وسیعی از این قاره پوشیده از جنگلهای مرطوب بودند، اما با حرکت صفحه زمینساختی استرالیا به سمت شمال، شرایط بهتدریج خشکتر شد.
در دوره میوسن و سپس پلیستوسن، چرخههای متوالی عصرهای یخبندان و دورههای گرمتر، بارها اکوسیستمها را بازسازی کردند و محیطهایی خشکتر، شکنندهتر و مستعد آتشسوزی به وجود آوردند.
یکی از پیامدهای مهم این تغییرات اقلیمی، گسترش دشت نیمهخشک نولاربور در حدود ۷۰هزار سال پیش بود که زیستگاه مناسب کوالاها را کاهش داد و جمعیتهای شرقی و غربی را از هم جدا کرد. جمعیت غربی در نهایت از بین رفت، اما جمعیت کوچک شرقی توانست در شرایط سخت دوام بیاورد.
در دوره میانیخبندان کنونی، با بهبود شرایط محیطی، کوالاها دوباره شروع به گسترش کردند. بین ۱۶٬۵۰۰ تا ۶٬۰۰۰ سال پیش، این گونه به پنج جمعیت ژنتیکی تقسیم شد که امروزه جمعیتهای ساحل شرقی استرالیا را تشکیل میدهند.
مطالعه مورد بحث فقط بازسازی تاریخ گذشته نیست؛ بلکه پیامدهای مستقیمی برای حفاظت از کوالاها در زمان حال دارد.
تغییرات اقلیمی، خشک شدن تدریجی استرالیا و گسترش مناطق بیابانی نقش کلیدی در کاهش زیستگاه کوالاها داشتهاند
پژوهشگران درحال تولید مجموعههای گسترده ژنومی از کوالاها هستند تا بتوانند بهتر روندهای جمعیتی و ظرفیت سازگاری این گونه را درک کنند. اما برای تفسیر دقیق این دادهها، دانستن نرخ واقعی جهش ژنتیکی ضروری است.
به گفته توبی کوواکس، این اطلاعات به دانشمندان کمک میکند تاریخ جمعیتی کوالاها را دقیقتر بازسازی کنند، میزان تابآوری ژنتیکی آنها را بهتر بسنجند و تصمیمهای حفاظتی علمیتر و هدفمندتری برای آینده اتخاذ کنند.
پژوهش در ژورنال Molecular Biology and Evolution منتشر شده است.