فقدان تولیدمثل جنسی، تکامل حیات به اشکال پیچیده‌تر را میلیون‌ها سال عقب انداخت

پژوهشی جدید از دانشمندان دانشگاه کمبریج نشان می‌دهد شیوه تولیدمثل نخستین جانوران زمین احتمالاً باعث شده بود روند تکامل برای میلیون‌ها سال بسیار کند پیش برود. به گفته پژوهشگران، تا زمانی که فشارهای محیطی و رقابت میان موجودات زنده افزایش نیافته بود، تولیدمثل غیرجنسی بر حیات اولیه زمین غلبه داشت و همین وضعیت، تنوع زیستی را محدود می‌کرد. اما با ظهور تولیدمثل جنسی، سرعت تکامل و پیدایش گونه‌های جدید به‌طور چشمگیری افزایش یافت.

دانشمندان با بررسی فسیل‌های قدیمی‌ترین جانوران شناخته‌شده زمین، با قدمتی حدود ۵۷۴ میلیون سال، به این نتیجه رسیدند که تولیدمثل غیرجنسی نقش مهمی در کاهش سرعت تغییرات تکاملی داشته است. نتایج این پژوهش می‌تواند به توضیح یکی از معماهای دیرینه‌شناسی کمک کند: چرا پس از ظهور نخستین جانوران، برای میلیون‌ها سال تنوع زیستی تغییر چندانی نکرد و سپس ناگهان موج جدیدی از نوآوری‌های تکاملی آغاز شد.

پژوهش‌های پیشین نشان داده بود این جانوران به‌صورت غیرجنسی تکثیر می‌شدند. آن‌ها کلون‌هایی از خود تولید می‌کردند که ازطریق ساختارهایی شبیه ساقه‌های خزنده، مشابه آنچه در گیاه توت‌فرنگی دیده می‌شود، گسترش می‌یافتند. در محیط‌های غنی از مواد مغذی آن زمان، این راهبرد بسیار موفق بود و نیازی به تغییرات عمده ایجاد نمی‌کرد.

به گفته دکتر امیلی میچل، نویسنده اصلی مطالعه، شرایط زندگی در آن دوران نسبتاً مطلوب بود و رقابت کمی میان موجودات وجود داشت. درنتیجه، فشار تکاملی چندانی برای تغییر یا ابداع راهبردهای جدید تولیدمثل وجود نداشت.

پژوهشگران برای بررسی دقیق‌تر موضوع، فسیل‌های منطقه «میستیکن پوینت» در نیوفاندلند کانادا را با استفاده از اسکن لیزری، تحلیل فضایی و روش‌های مبتنی بر هوش مصنوعی مطالعه کردند. سپس هزاران شبیه‌سازی رایانه‌ای از جوامع جانوری اولیه انجام دادند تا تأثیر شیوه‌های مختلف تولیدمثل بر تنوع زیستی را ارزیابی کنند.

نتایج نشان داد تولیدمثل غیرجنسی باعث می‌شد فرزندان در نزدیکی والدین باقی بمانند و پراکندگی محدودی داشته باشند. این موضوع رقابت میان گروه‌های مختلف را کاهش می‌داد و درنتیجه تعداد گونه‌های جدیدی که می‌توانستند شکل بگیرند نیز محدود می‌شد. درمقابل، زمانی که تولیدمثل جنسی و پراکندگی گسترده‌تر موجودات آغاز شد، تنوع زیستی به سرعت افزایش یافت.

دانشمندان معتقدند گذار از تولیدمثل غیرجنسی به تولیدمثل جنسی احتمالاً نقش مهمی در شکل‌گیری «موج دوم» افزایش تنوع جانوران در دوره ادیاکاران داشته است. به گفته آن‌ها، این تغییر باعث شد تنوع ژنتیکی بیشتر شود و جانوران بتوانند بهتر با محیط‌های جدید سازگار شوند. این روند در دوره کامبرین نیز ادامه پیدا کرد؛ زمانی که جانوران توانایی حرکت فعال به دست آوردند و همین موضوع سرعت تنوع و تکامل را بیشتر کرد. در نتیجه، بخش بزرگی از تنوع زیستی که امروز روی زمین می‌بینیم، در همین تغییرات مهم در شیوه تولیدمثل و سبک زندگی جانوران اولیه ریشه دارد.

پژوهش در ژورنال Nature Ecology & Evolution منتشر شده است.