چگونه گردن زرافه‌ها به این شکل درآمد؟

حتما تاکنون به درازی گردن زرافه‌ها توجه کرده‌اید. اما آیا تا به حال به این موضوع فکر کرده‌اید که چرا گردن زرافه‌ها به این شکل است؟ با ویدوآل همراه باشید تا با هم این موضوع را بررسی کنیم.

بحث همیشگی و داغ مباحث علمی چگونگی انتقال صفات بوده و هست. پرسش اصلی این است که کدام صفات وراثتی و کدام اکتسابی‌اند؟ شاید مثال بارز این موضوع گردن دراز زرافه‌ها باشد که برخی معتقد بودند بلندی گردن این موجودات به دلیل این موضوع است که آن‌ها برای خوردن برگ درختان، دائما در حال کشیدن گردن خود بودند و از این رو نسل‌به‌نسل گردن آن‌ها درازتر شده است.

امروزه این نظریه رد شده و بلندی اغراق‌آمیز گردن این حیوانات را به ژن‌های موجود در بدن‌ آن‌ها نسبت می‌دهند. زرافه را «شتر گاو پلنگ» هم می‌نامند که این خود نشان از عجیب‌ بودن این موجود دارد. زرافه به غیر از گردن دراز و پاهای کشیده‌اش، دارای زبانی به طول تقریبی ۴۵ سانتی‌متر است که این حیوان را قادر می‌سازد تا با مهارت و چالاكی تمام، حتی نازك‌ترین و ظریف‌ترین جوانه درختان را بِكند و تناول کند. زرافه حیوانی گیاه‌خوار و دارای حس شنوایی، بینایی و بویایی بسیار قوی‌ای است (منابع: nursingplanet، wikipedia، wikipedia) .

دانشمندان با رمزگشایی ژنوم زرافه‌ها و خویشاوندان نزدیک آن‌ها مانند اُکاپی‌ها (یا زرافه گردن‌کوتاه). به نتایج جذابی دست یافتند، به‌طوری که مقاله توالی ژنوم زرافه‌ها در ماه می سال ۲۰۱۶ میلادی در مجله «نیچر کامیونیکیشنز» (Nature Communications) به چاپ رسید و بدین ترتیب راز گردن دراز و پاهای بلند و کشیده این جانور تا حدود زیادی برملا شد. دانشمندان در کشورهای ایالات متحده آمریکا و تانزانیا ماده وراثتی موجود در ژنوم دو زرافه ماسایی (ماسا منطقه‌ای در کنیاست) و یک اُکاپی فلوریدایی را مورد آنالیز و مطالعه قرار دادند. این تحقیق بروز حوادث مولکولی در تظاهرات ژنی را به طرز شگفت‌آوری نمایان ساخته است.
زرافه‌ها بلندترین پستانداران روی زمین‌اند که ارتفاع آن‌ها گاهی به ۶ متر هم می‌رسد. این حیوان خارق‌العاده می‌تواند گردن خود را تا ۲ متر دراز کند. این گردن دراز و قد بلند مسلما نیاز به مکانیسم پیچیده‌ای برای کنترل و مدیریت خود دارد که یکی از آ‌ن‌ها پاسخ به این پرسش است که چرا زرافه‌ها به هنگام آب خوردن غش نمی‌کنند. پاسخ ساده است؛ قلب زرافه‌ها دارای یک مکانیسم پمپاژ بسیار قوی است که خون را با فشاری دو و نیم برابر فشار خون بدن انسان پمپاژ می‌کند.
یکی دیگر از شگفتی‌های عجیب در مورد این موجود این است که او می‌تواند با پاهای بلند خود ۶۰ کیلومتر در ساعت بدود (این سرعت از سرعت تیزپاترین اسب‌ها هم بیشتر است) و سوال اینجاست که چگونه می‌تواند با این سرعت، جثه بزرگ خود را متعادل و سرپا نگه دارد. جالب است بدانید زرافه با ایجاد یک شیب مناسب از سطح پشت بدنش تا تنه کوچک، وضعیت پاهایش را متقارن و متعادل نگه می‌دارد. اما اُکاپی نزدیک‌ترین خویشاوند زرافه‌ها قابلیت‌های زرافه را ندارد و این همان جایی است که تفاوت خزانه ژنتیکی موجودات، اختلافات بین آن‌ها را توجیه می‌کند (منبع).  

تحقیقات انجام شده روی ژنوم زرافه و اُکاپی نشان می‌دهد که ۱۶ میلیون سال پیش این دو جانور از یک نیای مشترک از هم اشتقاق یافتند و دو گونه جدید را به وجود آوردند. اما در تحقیقات اخیر که در دانشگاه علوم و تکنولوژی تانزانیا و در چند دانشگاه معتبر آمریکا به طور همزمان برگزار شد، این زمان یازده و نیم میلیون سال قبل تخمین زده شده است. در این تحقیق توالی ژنوم زرافه با اُکاپی و ۴۰ پستاندار دیگر مانند گوسفند، گاو و انسان مورد سنجش قرار گرفته است (منبع).

دانشمندان ۷۰ ژن را در توالی ژنوم زرافه یافتند که قابل تطبیق در ژنوم هیچ پستاندار دیگری نبود. دو‌سوم این ژن‌ها پروتئین‌هایی را کد می‌کردند که مربوط به فیزیولوژی بدن این جاندار به خصوص سیستم اسکلتی و عروقی بودند. برای مثال ۴ ژن از این ژن‌ها که ژن‌های هموباکس‌اند (توالي‌هاي حفظ شده و مشابهي در تعدادي از ژن‌هايي كه در شكل‌گيري الگوهاي جنين دخالت دارند)، در شکل‌گیری و توسعه ستون فقرات و پاها دخیل هستند.

با توجه با ساختار وراثتی مشابه بین موجودات، به‌خصوص بین موجوداتی با نیای مشرک، پس چه چیزی عامل ایجاد و بروز تغییر در گونه‌های مختلف است؟ مثلا چرا زرافه‌ها بلند قد هستند اما اکاپی کوتاه؟ به نظر می‌رسد وقوع برخی جهش‌ها و موتاسیون‌ها طی دوران و البته بر اثر انتخاب طبیعی برای نگه داشتن صفت برتر ایجاد شده توسط یک جهش باعث شده تا زرافه‌ها برای حفظ بقا گردن‌دراز شوند. جهشی که باعث این بلندی قامت شده، در کنار جهشی که منجر به سیستم توربوشارژ قلب این جاندار شده، در کنار هم این امکان را فراهم کرده‌اند تا این حیوان علاوه بر بقا، ازدیاد نسل کند. توالی‌یابی ژنوم این جاندار نکات زیادی را برای محققان روشن ساخت. جالب است بدانید گردن این حیوان مانند گردن انسان دارای ۷ مهره است و دانشمندان معتقدند موتاسیون‌های متعدد باعث افزایش طول مهره‌های گردن این جاندار شده و به همین علت است كه زرافه گردنی بسیار سفت و محكم دارد (منابع: scientificamerican، wikipedia، nature، statecollege).

منابع: nursingplanet/ wikipedia/ wikipedia/ nature/ scientificamerican/ statecollege