ابرقدرت شگفت‌انگیز «نمو»: دلقک‌ماهی برای مقابله با گرمای شدید، خود را کوچک می‌کند

دلقک‌ماهی رنگارنگ با بدن نارنجی و نوارهای سفیدش، پس از حضور در انیمیشن «در جست‌وجوی نمو» ساخت پیکسار، در تخیل عمومی جاودانه شد؛ اما مانند بسیاری از گونه‌های دیگر، دلقک‌ماهی نیز تحت فشار افزایش دمای زمین و تنش‌های محیطی قرار گرفته است.

طبق پژوهشی جدید که در مجله‌ ساینس ادونسز منتشر شده، دلقک‌ماهی یک «ابرقدرت» دارد: توانایی کوچک‌کردن اندازه بدن در طول موج‌های گرمایی خطرناک به شکل چشمگیری شانس بقای این ماهی را افزایش می‌دهد. ملیسا فرستگ، دانشجوی دکتری در دانشگاه نیوکاسل و یکی از نویسندگان این پژوهش می‌گوید:

این فرآیند فقط لاغر شدن در شرایط استرس‌زا نیست؛ این ماهی‌ها واقعاً کوتاه‌تر می‌شوند. ما هنوز دقیقاً نمی‌دانیم چگونه این کار را انجام می‌دهند، اما می‌دانیم که چند گونه‌ی دیگر از جانوران هم چنین قابلیتی دارند.

بسیاری از مهره‌داران در پاسخ به تنش‌های محیطی، به‌ویژه دماهای بالا کاهش رشد از خود نشان می‌دهند. برای مثال، ایگواناهای دریایی مقداری از ماده استخوانی خود را بازجذب می‌کنند تا در هوای گرم کوچک‌تر شوند. یا سالمون‌های جوان با آغاز زمستان دچار کاهش اندازه می‌شوند. این پدیده همچنین در زمان کمبود غذا نیز دیده می‌شود. حتی عوامل اجتماعی نیز می‌توانند بر رشد تأثیر بگذارند؛ مثلاً در میرکات‌های ماده، زمانی که جایگاه اجتماعی‌شان بالاست، رشد سریعی دارند، اما در ماهی‌های سیکلید نر، افت جایگاه اجتماعی باعث توقف رشد می‌شود.

به گفته فرستگ و همکارانش، کمبود پژوهش‌های پیشین این بود که بررسی تعامل بین عوامل محیطی و اجتماعی در تأثیرگذاری بر نرخ رشد نادیده گرفته شده بود. از این رو پژوهشگرها دلقک ماهی را به‌عنوان گونه‌ای ایده‌آل برای پر کردن این خلأ انتخاب کردند، چرا که این ماهی به‌خوبی مطالعه شده و اطلاعات دقیقی درباره‌اش وجود دارد. دلقک‌ماهی‌ها در صخره‌های مرجانی منطقه هند-آرام زندگی می‌کنند؛ جایی که استرس گرمایی روزبه‌روز بیشتر و شدیدتر می‌شود و اکنون این محیط بسیار نزدیک به آستانه تحمل گرمایی این ماهی‌ها است.

دلقک‌ماهی‌ها همچنین در گروه‌های اجتماعی زندگی می‌کنند: آن‌ها جفت‌های تولیدمثلی تشکیل می‌دهند که شامل یک ماده غالب و یک نر فرودست است و گاهی اوقات ماهی‌های غیرتولیدمثلی فرعی نیز به گروه اضافه می‌شوند. ماهی‌های غالب معمولاً به اندازه‌ای رشد می‌کنند که با اندازه شقایق دریایی میزبانشان متناسب باشد، درحالی‌که ماهی‌های فرودست فقط تا اندازه‌ای رشد می‌کنند که منابع کافی برای بقا وجود داشته باشد، در غیر این صورت، خطر بیرون رانده‌شدن از گروه و مرگ احتمالی آن‌ها را تهدید می‌کند.

پژوهشگرها ۶۷ جفت تولیدمثلی از دلقک‌ماهی‌های وحشی را که روی شقایق‌های دریایی منفرد در خلیج کیمبه در پاپوا گینه نو زندگی می‌کردند، بین فوریه تا آگوست ۲۰۲۳ مشاهده کردند. ماهی‌ها به‌طور موقت صید و برای ثبت نشانه‌های ظاهری خاص‌شان عکاسی و اندازه‌گیری شدند و سپس دوباره به آب بازگردانده شدند. این دوره زمانی همزمان با چهارمین رویداد سفیدشدگی جهانی مرجان‌ها در سطح جهان بود.

نتیجه چه بود؟ طی چند ماه، ۱۰۱ عدد از ۱۳۴ دلقک‌ماهی حداقل یک‌بار در واکنش به استرس گرمایی کوچک‌تر شدند و این تغییر اندازه شانس زنده‌ماندن آن‌ها را تا ۷۸ درصد افزایش داد؛ در حالی‌که فقط ۳۳ ماهی که کوچک نشدند، این شانس را نداشتند. همچنین در میان جفت‌های تولیدمثلی، نسبت رشد بین ماهی غالب و مغلوب متمایز بود؛ جفت‌هایی که با هم کوچک شدند، شانس بیشتری برای زنده‌ماندن در موج‌های گرمایی داشتند.

ورستگ و همکارانش هنوز مکانیسم دقیقی برای پدیده‌ی کوچک‌شدگی نیافته‌اند، اما احتمال می‌دهند که فعال‌شدن مسیرهای عصبی غددی از طریق هورمون‌های تیروئید که مسئولیت تنظیم رشد را برعهده دارند، نقش داشته باشد. این استراتژی تطبیقی ممکن است روشی برای سازگار شدن با نیازهای متابولیکی در حال تغییر نیز باشد؛ اما این تغییر با هزینه‌هایی هم همراه است: هرچند کوچک‌ شدن در پاسخ به موج‌های گرما شانس بقا را افزایش می‌دهد، می‌تواند به کاهش نرخ زادآوری منجر شود.

ترزا روگر، نویسنده ارشد پژوهش از دانشگاه نیوکاسل، اضافه کرد: «یافته‌های ما نشان می‌دهند که ماهی‌ها می‌توانند در واکنش به استرس گرمایی کوچک شوند که این پدیده تحت تأثیر تنش‌های اجتماعی نیز است. این کوچک‌شدن می‌تواند شانس زنده‌ماندن آن‌ها را بهبود بخشد. اگر این نوع کوچک‌شدن به‌صورت گسترده در گونه‌های مختلف ماهی در حال وقوع باشد، می‌تواند یک فرضیه جایگزین معتبر برای کاهش اندازه بسیاری از گونه‌های ماهی ارائه دهد. بااین‌حال به مطالعات بیشتری در این زمینه نیاز داریم.»