वैज्ञानिकहरूले एउटा दुर्लभ जैविक घटनाको दस्तावेजीकरण गरेका छन् जसमा जंगली वनस्पति प्रजातिहरूले आफ्नो DNA मा प्रत्यक्ष परिवर्तनहरू मार्फत आफ्नै जनसंख्याको गिरावटलाई उल्टाउन सफल भयो। यो घटना Estados Unidos को पश्चिमी तटमा रेकर्ड गरिएको सबैभन्दा गम्भीर मौसम अवधिको प्रतिक्रियामा भएको थियो।
वैज्ञानिक रूपमा Mimulus कार्डिनालिस भनेर चिनिने प्रजाति, जुन यसको रातो ट्युबुलर फूलहरूका लागि फरक छ, केवल सात वर्षको अन्तरालमा जीनोमिक अनुकूलनको प्रक्रियाबाट गुज्रियो। Essa रूपान्तरणले बिरुवाका धेरै समूहहरूलाई अत्यधिक पानीको तनावको प्रतिरोध गर्न अनुमति दियो।
क्षेत्र अनुगमनले पुष्टि गर्यो कि द्रुत जैविक परिवर्तनले धेरै क्षेत्रहरूमा प्रजातिहरूको स्थानीय लोप हुनबाट रोकेको छ। सङ्कलन गरिएको डाटाले प्राकृतिक रूपमा र मानव हस्तक्षेप बिना हुने पूर्ण विकासवादी उद्धारको पहिलो व्यावहारिक प्रमाण प्रतिनिधित्व गर्दछ।
प्राकृतिक वासस्थानमा पानीको तनावको प्रभाव
2012 र 2015 को बीचमा, Califórnia को राज्यले यसको पछिल्लो 1,200 वर्षहरूमा सबैभन्दा खराब पानी संकटको सामना गर्यो, एउटा घटना जुन सहस्राब्दीको पालोमा सुरु भएको मेगाड्रोटको चक्रको अंश थियो। लामो समयसम्म वर्षाको अभाव र बढ्दो तापक्रमले यस क्षेत्रको परिदृश्यमा ठूलो परिवर्तन ल्याएको छ, जसको परिणामस्वरूप १० करोडभन्दा बढी रूखहरू मरेका छन् र स्थानीय इकोसिस्टममा प्रभुत्व जमाउने धेरै बोटविरुवाका प्रजातिहरूको पतन भएको छ। Durante यस महत्वपूर्ण अवधिमा, Mimulus कार्डिनालिसको लागि पालनाको रूपमा काम गर्ने धाराहरू र मुहानहरू पर्याप्त रूपमा सुक्यो, यसको प्रजनन चक्र र संरचनात्मक विकासलाई कायम राख्नको लागि महत्त्वपूर्ण आर्द्रता हटाउँदै।
वातावरणीय झटकाले प्रजातिका व्यक्तिहरूको संख्यामा तत्काल र गम्भीर कमी ल्यायो, केही क्षेत्रहरूले छोटो समयमा 90% भन्दा बढी जनसांख्यिकीय हानि रेकर्ड गरे। Plantas छिमेकीहरू, ऐतिहासिक रूपमा तिनीहरूको सुक्खापनको उच्च सहिष्णुताको लागि मान्यता प्राप्त, सुक्यो र अवलोकन क्षेत्रहरूबाट गायब भयो। यद्यपि, स्थानीय जन विलुप्तताको प्रारम्भिक अनुमानको विपरीत, स्कार्लेट बाँदर फूलका विशिष्ट पकेटहरूले व्यवहार्य जनसंख्यालाई कायम राखे, जलवायु संकटको चरम सीमा पछि छिट्टै देखिने जनसांख्यिकीय रिकभरीको प्रक्रिया सुरु भयो, जसले यस क्षेत्रको निगरानी गर्ने जीवविज्ञानीहरूको ध्यान खिच्यो।
जीनोमिक म्यापिङले रेकर्ड समयमा अनुकूलनलाई प्रकट गर्दछ
यस क्षेत्रमा सङ्कलन गरिएको सामग्रीको प्रयोगशाला विश्लेषणले पत्ता लगायो कि बाँचेका बिरुवाहरूले तिनीहरूको जीनोममा वितरित आनुवंशिक परिमार्जनहरू गरेका थिए। परिवर्तनहरू एकल जीनमा केन्द्रित थिएनन्, तर ताप र पानीको अभावमा जैविक प्रतिक्रियाहरूको जटिल नेटवर्क समावेश थियो।
यी आनुवंशिक भिन्नताहरू देखा पर्यो र वनस्पति जीवविज्ञानका मापदण्डहरूद्वारा अत्यन्त उच्च मानिने विकासको गतिलाई कन्फिगर गर्दै एक दशकभन्दा कम अवधिमा समेकित गरियो। पूर्ण डीएनए अनुक्रमणले नयाँ आनुवंशिक विशेषताहरू र प्राकृतिक रूपमा अधिक सुक्खा वातावरणबाट बिरुवाहरूमा पाइने लक्षणहरू बीचको प्रत्यक्ष पङ्क्तिबद्धता प्रदर्शन गर्यो।
अन्वेषकहरूले पत्ता लगाए कि आनुवंशिक कोडमा यो परिवर्तनको गति प्रजातिहरूको जनसांख्यिकीय सफलतामा निर्णायक कारक थियो। Grupos बिरुवाहरू जसले विकासको द्रुत दर देखाउँदछ ठ्याक्कै उस्तै थिए जसले तिनीहरूको मूल क्षेत्रहरूको कुल उन्मूलनबाट बच्न व्यवस्थित गर्यो।
नमूनाहरूको भौगोलिक पत्राचार, जुन Oregon को राज्यबाट Califórnia को दक्षिण र México को भागहरूमा विस्तार भयो, यसले प्रमाणलाई बलियो बनायो कि विकास लामो समयसम्म खडेरीले लगाएको दबाबको प्रत्यक्ष र अनन्य प्रतिक्रियाको रूपमा भएको थियो।
अनुगमन पद्धतिले दर्जनौं जनसंख्यालाई समेट्यो
नतिजाहरूको शुद्धता सुनिश्चित गर्न, वैज्ञानिक टोलीले जलवायु संकट बिग्रनु अघि एक कठोर आनुवंशिक आधाररेखा स्थापित गर्यो। कार्यले लगातार आठ वर्षमा प्लान्टको 55 अलग-अलग जनसंख्यालाई लगातार ट्र्याक गर्न समावेश गर्दछ।
जीवविज्ञानीहरूले फिल्डमा जनसंख्याको आकारको भौतिक मापन गरे र प्रयोगशालामा अनुक्रमको लागि बिरुवाको तन्तुका नमूनाहरू सङ्कलन गरे। Essa दोहोरो दृष्टिकोणले जनसांख्यिकीय डेटालाई प्रत्येक पृथक समूहको जीनोमिक जानकारीसँग पार गर्न अनुमति दियो।
सम्पूर्ण अमेरिकी वेस्ट कोस्टमा अवलोकन गरिएका ढाँचाहरूको स्थिरताले प्रत्येक बोटको विकासको डिग्री र पानीको अभावको सबैभन्दा तीव्र चरण पछि फेरि बढ्ने र गुणा गर्ने क्षमता बीचको सम्बन्धलाई प्रमाणित गर्यो।
प्रकृतिमा विकासवादी उद्धारको अभूतपूर्व प्रमाण
विकासवादी उद्धारको अवधारणाले नयाँ वातावरणीय तनाव कारकको लागि द्रुत आनुवंशिक अनुकूलनको कारण तीव्र गिरावटमा रहेको जनसंख्या लोप हुनबाट जोगिने अवस्थालाई परिभाषित गर्दछ। Até यस अनुगमनको प्रकाशन, यस घटनाको प्रमाण सूक्ष्मजीवहरूमा आधारित नियन्त्रित प्रयोगशाला प्रयोग वा सैद्धान्तिक मोडेलहरूमा सीमित थियो।
Mimulus कार्डिनालिसको कागजातले पहिलो ठोस, मात्रात्मक प्रमाण प्रदान गर्दछ कि जटिल जंगली बोटबिरुवाहरूले आफ्नो प्राकृतिक बासस्थानमा यो संयन्त्र प्रयोग गर्न सक्छन्। डाटाले DNA मा परिवर्तनलाई वातावरणमा व्यक्तिहरूको संख्यामा भएको वास्तविक र मापनयोग्य वृद्धिसँग निस्सन्देह जोड्दछ।
अघिल्लो आनुवंशिक परिवर्तनशीलताले जैविक ढालको रूपमा कार्य गर्दछ
जैविक सर्वेक्षणको सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण निष्कर्षहरू मध्ये एक यो हो कि प्रजातिहरू बचाउनको लागि जिम्मेवार उत्परिवर्तनहरू चरम खडेरीको वर्षहरूमा अचानक वा अनियमित रूपमा उत्पन्न भएन, तर पहिले नै बिरुवाको विशाल आनुवंशिक जलाशयको हिस्सा थिए। जलवायु घटना भन्दा पहिले आफ्नो DNA मा धेरै विविधता बोकेका जनसंख्याहरूले द्रुत अनुकूलनको उल्लेखनीय रूपमा ठूलो सम्भावना देखाउँछन्। खडेरीले अथक चयनात्मक दबाव फिल्टरको रूपमा काम गर्यो, कमजोर व्यक्तिहरूलाई हटाउँदै र सुक्खापनको प्रतिरोधको अव्यक्त लक्षणहरू भएकाहरूको विशेष प्रजननको पक्षमा थियो। Esse प्राकृतिक छनोटको जैविक संयन्त्रले चरम दक्षताका साथ संचालित, प्रजातिहरूलाई धेरै पुस्ताहरूमा नयाँ उत्परिवर्तनको लागि पर्खनु पर्दैन, धेरै छोटो समय मापनमा तनावको प्रतिक्रिया दिन अनुमति दिन्छ। यस फराकिलो प्रारम्भिक आनुवंशिक परिवर्तनशीलताको संरक्षण आसन्न वातावरणीय पतनको परिदृश्यमा प्रजातिहरूको निरन्तरताको लागि निर्णायक कारक साबित भयो।
पारिस्थितिक विशेषताहरु प्रदर्शन प्रतिरोध संग विपरीत
स्कार्लेट बाँदरको फूलको बाँच्नको क्षमताले विशेषज्ञहरूलाई ठ्याक्कै आश्चर्यचकित तुल्यायो किनभने यो एक बारहमासी प्रजाति हो जुन पानीले भरिएको माटो र जलधाराहरूको निकटतामा पूर्ण रूपमा निर्भर हुन्छ। Sua प्राकृतिक जीवविज्ञान, विशेष परागकणहरू जस्तै हमिङबर्डहरूलाई तिनीहरूको चम्किलो रातो फूलहरू मार्फत आकर्षित गर्ने उद्देश्यले, पर्याप्त हाइड्रेशन बिना लामो समयसम्म सहन सक्ने शारीरिक पूर्वस्थितिलाई संकेत गर्दैन।
विश्वव्यापी वनस्पति संरक्षण को लागी विकास
यस जलवायु घटनामा दस्तावेज गरिएको जैविक प्रतिक्रियाले अन्य वनस्पति प्रजातिहरूले ग्रहको चलिरहेको जलवायु परिवर्तनमा कसरी प्रतिक्रिया दिन सक्छन् भन्ने कुरा बुझ्नको लागि आधारभूत मोडेलको रूपमा कार्य गर्दछ। लागू गरिएको पद्धतिले मरुभूमिकरण वा द्रुत वार्मिङ प्रक्रियाहरूको सामना गरिरहेका विभिन्न बायोमहरूमा समान अनुसन्धानहरूको लागि उदाहरणहरू सेट गर्दछ।
चलिरहेको जीनोमिक म्यापिङले कुन विशेष जीनले सुख्खा तनाव सहनशीलतालाई ड्राइभ गर्छ भनेर पहिचान गर्न मद्दत गर्नेछ। उच्च DNA विविधता भएका ठूला जंगली जनसङ्ख्याको मर्मतलाई चरम जलवायु घटनाहरूको सामना गर्दा इकोसिस्टमहरूको लचिलोपनको ग्यारेन्टी गर्न सबैभन्दा प्रभावकारी प्राकृतिक रणनीतिको रूपमा समेकित गरिएको छ।
