تجزیهوتحلیل جدید درخت تکاملی ملخهای شاخک کوتاه

ملخهای شاخک کوتاه، گروههی از حشرات با پراکندگی گسترده در جهان هستند که در همهجا از چمنزار و جنگلهای بارانی گرمسیری گرفته تا بیابانهای شنی پیدا میشوند. اکنون دانشمندان به لطف چندین دهه مطالعه و تجزیهوتحلیل روابط ژنتیکی ملخهای شاخک کوتاه، تصویر جدیدی از مسیرهای تکاملی به دست آوردند. این یافتهها منشأ گستردهترین نسل از ملخهای شاخک کوتاه را در آمریکای جنوبی قرارداد.
برای انجام این مطالعه، یک گروه از محققان دانشگاه تگزاس و آرژانتین نمونههای ملخ شاخک کوتاه را از ۲۲ کشور جمعآوری و DNA آنها را استخراج کردند. محققان با استفاده از ۱۴۲ گونه ملخ شاخک کوتاه، توالیهای نوکلئوتیدی هر دو ژنوم هسته و میتوکندری را تجزیهوتحلیل کردند تا چگونگی ارتباط گونههای مختلف آنها در سراسر جهان را دریابند. فیلوژنی بزرگترین خانواده ملخهای شاخک کوتاه (Acrididae)، فهم عمیقتری از چگونگی تکامل آنها ارائه میدهد. این نشان میدهد که ملخهای شاخک کوتاه خانواده Acrididae از یک جد مشترک، مشتق شدهاند اما بسیاری از زیر خانوادههای شناختهشده در حال حاضر “paraphyletic” هستند. به این معنی که آنها نمیتوانند به اجداد مشترک خود در درخت خانواده Acrididae محدود شوند.
قبلاً دانشمندان تصور میکردند که ملخهای خانواده Acrididae از آفریقا منشأ گرفتهاند، زیرا بسیاری از خانوادههای دیگر مرتبط با آن در آفریقا وجود دارد و همچنین ملخهای شاخک کوتاه آمریکا جنوبی بهطور کامل مورد کاوش قرار نگرفته بودند؛ اما اکنون محققان تعیین کردهاند که اجداد مشترک ملخهای خانواده Acrididae در آمریکای جنوبی، نه آفریقا زندگی میکردند.
دکتر Hojun Song، پروفسور حشرهشناسی در تگزاس میگوید: “بهطورکلی این روابط به منشأ گرفتن این خانواده از آمریکای جنوبی اشاره دارد. درختان کالیبراسیون شده ما نشان میدهد که Acrididae در پالئوسن دوره سینوزوئیک، ۵۹.۳ میلیون سال پیش به وجود آمده است.”
از لحاظ تاریخی، طبقهبندی ملخهای شاخک کوتاه به دلیل تکامل همگرا دشوار بوده است چراکه موجوداتی که ارتباط نزدیکی با یکدیگر ندارند، ویژگیهای ظاهری و ظاهر خارجی مشابه خود را با محیطهای مشابه سازگار میکنند. بهاینترتیب تاکسونومیستها با توجه به شکلهای مشابه همگرا، گروههای غیرمرتبط را در گروههای مشابه دستهبندی کردهاند. در همین حال، اغلب تاکسونومیستها برای تمایز گونهها به ژنیتالیا ملخ نر بهعنوان صفت شناسایی پیشرو، متکی هستند اما Song و همکارانش میگویند که تجزیهوتحلیل ژنتیکی آنها یک دیدگاه جدید را ارائه میدهد که باعث بازنگری در طبقهبندی ملخهای شاخک کوتاه میشود.
درنهایت دکتر Song اظهار داشت: “ما قصد داریم نمونههای آرایهها را در آینده افزایش دهیم و از نشانگرهای فیلوژنتیک بیشتری برای ساخت یک فیلوژنی جامعتر استفاده کنیم. چراکه این نوع تحقیق مستلزم نمونهبرداری گسترده از آرایهها است تا بهطور مناسب نشاندهنده تنوع شناختهشده باشد. درعینحال ما میخواهیم طبقهبندی گروههای اصلی را در حد خانواده انجام دهیم تا گروههای تک تبار را نیز نشان دهد.”