بیگ بنگ: وقتی پروژه ساخت متروی لندن در قرن 19 کلید خورد، اتفاقی غیرقابل پیش بینی شروع به رخ‌دادن کرد: فرگشت. متروسواران روزمره‌ی لندن، ممکن است از دست موش‌های زیرزمینی شاکی و نالان باشند. اما موجودی کوچک‌تر در مترو زندگی میکند که شبکه‌ی زیرزمینی برایشان بیشتر حکم خانه‌شان را دارد – چراکه اصلاً در محیط‌های منحصربه‌فرد تونل‌های مترو فرگشت یافته‌اند.

به گزارش بیگ بنگ، پشه‌های مترو لندن از نظر ژنتیکی زیرگونه‌ای مجزا هستند. در طی حملات بلیتس در جنگ جهانی دوم، از تونل‌های مترو به‌عنوان محل پناه‌گیری در مقابل بارش بمب‌ها استفاده میشد. در طی جنگ، 180000 نفر در زیرزمین پناه گرفتند و انواع و اقسام حشرات به آن‌ها صدمه زدند. ستیون جاد، رئیس بخش متروی لندن میگوید: «آن زمان تونل‌ مترو شکلی بسیار متفاوت از الآن داشت، با وجود آب‌های راکد و مهار آفات، وجود پشه‌، کنه، شپش و کک بسیار محتمل‌تر از الآن بود.»

پس از جنگ، به‌سبب شکایت و ابراز ناراحتی کارگران نگهداری از گزش‌ حشرات، پشه‌های مترو اندکی مورد توجه قرار گرفتند. حدود 50 سال بعد بود که یک دانشجوی دکترای لندنی تصمیم گرفت در مورد این گزنده‌های زیرزمینی تحقیق کند. کاترین برن از هفت محل از شبکه‌ی 180 کیلومتری نمونه‌ای از این پشه‌ها را جمع آوری کرد. او متوجه تفاوت این پشه‌ها با همنوعانشان که روی سطح زمین زندگی میکردند شد. کولکس پیاپین‌های روی سطح زمین فقط پرندگان را نیش میزنند، و این درحالیست که کولکس پیاپین مزاحم – که اتفاقاً به‌جهت علاقه‌شان به ایجاد مزاحمت اینگونه نامیده میشوند – به خون انسان نیز علاقه‌مند است.

برونو گومز، زیست‌شناس دانشگاه علوم طب گرمسیری لیورپول میگوید: «کولکس گروه بسیار شناخته‌شده‌ای از حشرات است. هزاران هزار نوع از آن‌ها وجود دارد و آن‌ها خیلی هم موذی نیستند.» با اینکه ظاهر کولکس پیاپین‌های مزاحم شبیه به کولکس پیاپین‌های عادیست، اما آن‌ها رفتار متفاوتی از خود نشان میدهند. پشه‌های روی سطح زمین به‌جز گزش صرفاً پرندگان، در زمستان به خواب‌زمستانی فرو میروند، برای تخم‌ریزی به خون نیازمندند و برای جفتگیری به فضای زیادی نیازمندند. زیرگونه‌ی جدید به هیچ‌یک از اینها نیاز ندارد.

برن مینویسد: «این تفاوت‌ها با توجه به سازش با زندگی زیرزمینی، تفسیر و توضیحی سرراست دارند. از آنجایی که پرندگانی برای گزش وجود نداشت، آن‌ها شروع به تغذیه از پستانداران نمودند، بخصوص از موش‌ها و آدم‌ها. آن‌ها در جاهای بسته جفتگیری میکردند، چراکه اصلاً مجبور به این کار بودند. از طرفی خواب‌زمستانی برایشان بی‌معنیست چراکه در تونل‌های مترو فصلی وجود ندارد.

برن همچنین دریافت که این پشه‌های جدید به قدری متفاوت و متمایز از دیگر پشه‌ها شده‌اند که قادر به جفتگیری و تولیدمثل با پشه‌های دیگر نیستند. دیوید رزنیک، زیست‌شناسی در دانشگاه کالیفرنیا واقع در ریورساید میگوید: «این پشه‌ها هم از نظر رفتارشناسی آمیزش و هم از دید زیست‌شناسی تولید مثل با دیگر پشه‌ها متفاوت‌اند.» درح الی که پشه‌های روی سطح زمین، ازدحام و توده‌های عظیمی از جمعیت را شکل میدهند و جفتگیری و تولیدمثل میکنند، پشه‌های زیرزمین آنقدر هم پرجمعیت نیستند و بیشتر به صورت تکی و انفرادی تصمیم به جفتگیری میگیرند.

پس از ساخته‌شدن سیستم متروی لندن، مسیر تونل‌‌ها به سطح زمین بسته شد و برخی از پشه‌ها در تونل مترو به دام افتادند. در واقع عامل و مانع فیزیکی باعث ایجاد تفاوتی این‌چنینی میان دو گروه پشه‌ شد. تام کوین، در کتاب عجیب‌ترین داستان‌های لندن مینویسد: «این فرگشتی بدست انتخاب طبیعی بود، اما اینبار سریع‌تر» بیش از صد سال، یکی از دو گونه روی زمین و دیگری در زیر زمین گسترش یافت، و زمینه برای شکل‌گیری زیرگونه‌ای جدید فراهم گردید. دانشمندان میگویند این فرایند میتوانسته حتی چندصد سال به‌طول بیانجامد.

رزنیک میگوید: «تصور عامه بر کند بودن ایجاد زیرگونه‌ای جدید است، بقدری کند که اصلاً قادر به دیدنش نخواهید بود. اما در این مثال، میتوانید به چشم اتفاق افتادنش را ببینید. بله، این اتفاق به‌تازگی رخ داده و شما میتوانید تاریخ آغاز واضحی نیز مشاهده کنید.» – که تاریخ آغاز این فرگشت، همزمان با ساخت متروی لندن در سال 1863 میباشد. اگرچه همهۀ افراد متقاعد نشده‌اند. جاد میگوید: «دقیقاً معلوم نیست که این موجود در زیرزمین فرگشت یافته یا از بیرون به آنجا راه یافته است. ممکن است از طریق حمل بار‌هایی از قبیل میوه به داخل زیرزمین‌‌های لندن راه‌یافته باشد. هنوز برای روشن‌شدن این موضوع تحقیقات کافی صورت نگرفته‌است.»

به نقل از جاد، ممکن است کمی اعجاب‌انگیز به‌نظر برسد، اما در خطوط متروی لندن، گونه‌های متنوعی از جانداران برای پژوهش و مطالعه وجود دارند. موش، روباه و حتی لاک‌پشت‌ هم در زیرزمین یافت شده‌ است. آن‌ها میان کرک و پشم‌های تونل، شکل‌گرفته از موی انسان، الیاف لباس‌ها و غبار داخل تونل، که از لنت ترمز قطارها خارج میشود، زندگی میکنند. او میگوید: «در سال 2015 هیچ مسافری از گزش شکایتی نکرد، و این درحالیست که 1.3 میلیارد نفر از این سیستم حمل‌ونقلی استفاده نمودند.»

آشکار است که پشه‌های به اصطلاح مزاحم، منحصراً در متروی لندن زندگی نمی کنند. در حقیقت این نوع پشه‌ها در اکثر سازه‌های زیرزمینی بشر مشاهده میشوند، از سیستم‌های آبی گرفته تا زیرزمین خانه‌های بزرگ. این موجودات در محیط‌های بسته‌ای همچون غارها و فاضلاب‌های سرتاسر اروپای غربی مشاهده میشوند، بخصوص کشورهایی با آب‌وهوای معتدل مثل اسپانیا و پرتغال. همچنین آن‌ها در نواحی شهرنشین توکیو و متروی نیویورک مشاهده شده‌اند.

با این‌ وجود، رزنیک دلایلی ژنتیکی مبنی بر شکل‌گیری اولیه‌ی پشه‌های زیرزمینی در لندن دارد. برای مثال، تحقیقات برن شامل جمع آوری 12 نمونه از پشه‌های روی سطح نزدیک به مکان‌های زیرزمینی بود. او ساختار ژنتیکی نمونه‌های روی زمینی و زیرزمینی را مقایسه نمود و متوجه شباهت زیاد الل‌ها و نوع ژن‌های این دو گروه شد. رزنیک دراین‌باره میگوید: «اگر آن‌ها (پشه‌های زیرزمینی) از اسپانیا آمده بودند، باید انتظار دیدن الل‌هایی کاملاً متفاوت از الل‌های پشه‌های روی سطح زمین را میداشتیم.اگر آن‌ها از اسپانیا آمده بودند، باید شبیه‌ به پشه‌های روی زمین اسپانیایی میبودند. اما مطالعات نشان داد که اینطور نیست. پشه‌های روی زمین و زیرزمین لندن، نزدیک‌ترین خویشاوندان یکدیگرند.»

علاوه‌ براین، خود پشه‌های زیرزمینی از نظر ژنتیکی بسیار به‌یکدیگر شبیه‌اند. رزنیک ادامه میدهد: «اگر جمعیت بزرگی از انسان‌ها وجود داشته باشند و 20 عدد آن‌ها در جزیره‌ای ساکن شوند، سکناگران ژن‌هایی دارند که زیرمجموعه‌ی کوچکی از جمعیت اولیه میباشد. پشه‌های زیرزمینی به‌قدری به‌یکدیگر شبیه‌اند که این شباهت نشان از جمعیت کم ابتدایی‌ای دارد که باعث ایجاد جمعیت فعلی شده‌ است.» طبق گفته‌های رزنیک، پیدا شدن پشه‌ی مزاحم در کشورهای دیگر نشان‌دهنده‌ی فرایند بی‌نظیر ایجاد یک زیرگونه‌ی جدید میباشد. وی افزود: «این موضوع نشان از ظرفیت و توانایی‌های پشه‌های روی سطح زمین در هجوم به زیرزمین دارد و دلیل آن، گرایش به فرگشت یافتن و تبدیل شدن به گونه‌های دیگر میباشد.»

همچنین این موضوع نشان میدهد که برای ایجاد یک زیرگونه‌ی جدید، برخلاف تصورات داروین، نیازی به گذر ده‌هزار الی صدهزار نسل طی سال‌های طاقت‌فرسا نمیباشد. رزنیک میگوید: «در شرایط مناسب و چندصد سال زمان، گونه‌های جدید میتوانند شکل بگیرند.» او برای مثال، ماهی آبنوس در انکوریج آلاسکا را مثال میزند، که در حال تغییر ژنتیکی برای سازش با محیط‌های آب‌های تازه‌ی پدید آمده میباشد. این آب‌های تازه توسط زلزله‌ای در دهه‌ی 60 میلادی پدید آمدند و باعث ایجاد دریاچه‌های جدیدی شد. با توجه به اینکه هر نسل از این ماهی‌ها برای یک‌سال عمر میکنند، رزنیک برآورد میکند که در حدود 50 نسل، زیرگونه‌ی جدید شکل گرفته است.

و برخلاف پشه‌های زیرزمینی لندن، ماهی‌‌های آبنوس با یک مانع فیزیکی تازه مواجه نشده‌‌اند. او میگوید: «تمام این اتفاقات بدون انزوا و ایزوله‌شدن مکانی و جغرافیایی رخ داده است.» او میگوید با توجه به اینکه پس از برن در دهه 90 میلادی دیگر کسی روی پشه‌های متروهای لندن کار نکرده، نیاز است که برای شخم زدن دانشمان در این موضوع کار بیشتری انجام دهیم. «ابزار ژنتیکی‌ای که در آن‌روزها مورد استفاده واقع میشد، با ابزارهای امروزی یکی نیستند. حقیقت امر اینست که، مطالعه‌ی روی موضوع پشه‌ها میتواندبه ما کمک شایانی کند.»

با این‌وجود که رزنیک روند زیرگونه‌سازی برخی موجودات را – از پروانه گرفته تا پشه‌ها و گیاهان مهاجم – دنبال کرده، اما پشه‌ی مترو لندن جای خاصی در قلب او دارد بطوریکه او یک فصل از کتاب فرگشت حشرات‌اش را که در سال 2010 نوشت به این موضوع و منشأ انواع، کتاب داروین انتشار یافته در سال 1859 اختصاص داد. «من عاشق این انطباق جالبم. آغاز شکل‌گیری این گونه‌ی جدید همزمان با سالیست که داروین کتابش را نوشت.‌» جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ nature منتشر شده است.

ترجمه: بهروز شجاعیان/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: BBC