علف شیر در غلظت‌هایی که به اندازه کافی زیاد باشد می‌تواند اسب یا انسان را بکشد. پروانه‌های مونارک برای اینکه بتوانند چنین گیاهی را بخورند، مجموعه از جهش‌های سلولی نامعمول را تکامل دادند. تحقیقات جدید پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا ریورساید (UC Riverside) نشان می‌دهد که جانورانی که این پروانه‌ها را شکار می‌کنند نیز همین جهش‌ها را تکامل داده‌اند. در مقاله‌ای که به‌تازگی در ژورنال Current Biology منتشر شده است، گزارش تحقیقاتی را ارائه می‌کند که این جهش‌ها را در چهار نوع از شکارچیان پروانه مونارک شامل یک پرنده، یک موش، یک زنبور انگلی و یک کرم نشان داد. سایمون گروئن (Simon Groen) زیست‌شناس تکاملی دانشگاه کالیفرنیا ریورساید و رهبر این مطالعه گفت: «جالب‌توجه است که در سطح مولکولی در همه این حیوانات تکامل هم‌زمان رخ داده است.» وی ادامه داد: «سموم گیاهی دست‌کم در سه سطح از زنجیره غذایی سبب تغییرات تکاملی شدند.» سموم علف شیر بخشی از سلول‌های جانوری به نام پمپ سدیم-پتاسیم را هدف می‌گیرد. این پمپ به عملکرد ضربان قلب و فعالیت اعصاب کمک می‌کند. نکته بسیار مهم در مورد انسان این است که بدن ما یک‌سوم از کل انرژی تولیدشده از غذا برای تأمین انرژی این پمپ استفاده می‌کند. در بیشتر جانوران هنگامی‌که علف شیر خورده شود، این پمپ از کار می‌افتد. دو سال پیش، گروئن و همکارانش مقاله‌ای در مورد تغییرات اسیدآمینه در سه جایگاه روی پمپ نوشتند که نه‌تنها به پروانه‌های مونارک اجازه می‌دهد علف شیر مصرف کنند، بلکه سموم گیاه علف شیر را در بدن خود به‌عنوان دفاعی در برابر حملات جمع کنند. گروه گروئن همین تغییرات اسیدآمینه‌ای را در مگس‌های میوه مهندسی کردند. این مگس‌های مهندسی‌شده پس از این تغییرات به همان اندازه در برابر علف شیر مقاوم شدند. گروئن گفت: «در تاریخ طبیعی به مدت بسیار طولانی مشاهده شده است که پرندگان و موش‌ها شکارچیان مهم پروانه مونارک هستند.» «اما در دهه ۱۹۷۰، روش‌هایی وجود نداشت تا مشخص کنند که چه عاملی آن‌ها را قادر می‌کند تا در این کار موفق باشند. اکنون، با توالی یابی ژنوم، ما می‌توانیم.» پژوهشگران اطلاعات توالی DNA را برای انواعی از پرندگان، زنبورها و کرم‌های نماتد از پایگاه‌های اطلاعاتی دریافت کردند تا ببینند آیا هر یک از آن‌ها تغییرات اسیدآمینه مذکور را در پمپ‌های سدیم خود را تکامل داده است یا خیر. یکی از چهار جانوری که این گروه یافته است، سهره سرسیاه (black-headed grosbeak) است که هرساله تا ۶۰ درصد از پروانه‌های مونارک را در بسیاری از جوامع می‌خورد. مشخص نیست که آیا سازگاری‌های دیگری وجود دارد که به این سهره و دیگر شکارچیان پروانه مونارک کمک می‌کند تا با سموم مقابله کنند یا خیر. گروئن برنامه‌ریزی می‌کند تا در مطالعات آینده این پرسش‌ها را بررسی کند. ممکن است زمان برای یادگیری اسرار سلولی پروانه‌ها رو به اتمام باشد. کارشناسان تخمین می‌زنند که جمعیت پروانه‌ها مونارک به‌طور چشمگیری کاهش یافته است و از حدود ۵۰۰ میلیون در اوایل دهه ۱۹۹۰، در حال حاضر به ۱۰۰ میلیون رسیده است. گروئن گفت: «تغییر آب‌وهوا، جنگل‌های مکزیک را تهدید می‌کند، جایی که آن‌ها هر زمستان برای جفت‌گیری به آنجا مهاجرت می‌کنند و با کوچک‌تر شدن گله پروانه‌ها، طعمه آسان‌تری برای پرندگان و موش‌ها می‌شوند.»
صفحه قبلی صفحه بعدی