برای زیست شناسان حرفه ای تردیدی باقی نمانده است که زمین اکنون با انقراض فزاینده گونه های در خطر تهدید ، مواجه شده است که با پنج انقراض بزرگ زمین شناختی پیشین برابری می کند. مدتی پیش در ۱۹۹۳، ادوارد ویلسون، زیست شناس دانشگاه هاروارد، تخمین زد که سیاره زمین در حال حاضر گونه هایش را با نرخ ۳۰ هزار گونه در سال از دست می دهد که این میزان حتی رقم دلهره آور سه گونه در هر ساعت را نیز پشت سر می گذارد. برخی از زیست شناسان گمان می کنند که این بحران تنوع زیستی که آن را انقراض ششم نامیده اند، حتی شدیدتر و قریب الوقوع تر از آن چیزی است که ویلسون حدس زده بود.
نوشدگی های بیوتا (Biotic turnover انقراض گونه ها در یک ناحیه و جانشین شدن آنها توسط گونه های دیگر. بیوتا مجموعه گیاهان و جانوران و موجودات ذره بینی یک ناحیه- م) در مقیاس جهانی همگی از رویدادهای فیزیکی ناشی شده اند که در محدوده آشفتگی های عادی اقلیمی و سایر اختلالات فیزیکی که گونه ها و کل اکوسیستم طعم آن را می چشند و از آن جان سالم به در می برند، نمی گنجد. پس علت آنها چیست؟
نخستین انقراض بزرگ ۴۴۰ میلیون سال پیش روی داد. به نظر می رسد که تغییرات اقلیمی (سرد شدن نسبتاً شدید و ناگهانی اقلیم جهان) به انقراض توده ای پایان دوره اردوویسین انجامید و باعث دگرگونی های شدید در حیات دریایی شد. در آن دوره حیات ناچیز در خشکی وجود داشت و شاید هم هنوز آثار حیات در خشکی پدیدار نشده بود.) در نتیجه این انقراض ۲۵ درصد از کل خانواده های موجود از دست رفتند. هر خانواده ممکن است دارای گونه های اندک یا هزاران گونه مختلف باشد.
دومین انقراض بزرگ ۳۷۰ میلیون سال پیش و در اواخر دوره دونین رخ داد. علت این انقراض نیز احتمالاً تغییرات اقلیمی در مقیاس جهانی بوده است. شاید هم علت دیگری داشته است. در هر صورت در اثر آن ۱۹درصد از خانواده های موجود از بین رفتند.
سومین انقراض بزرگ ۲۴۵ میلیون سال پیش به وقوع پیوست. تمامی سناریوهایی که دست کم تاکنون در تبیین بزرگترین انقراض توده ای جهان در پایان دوره پرمین ساخته و پرداخته شده است، علت آن را ملغمه ای از تغییرات اقلیمی می دانند که احتمالاً در جابه جایی های زمین ساخت _ پهنه ای ریشه دارند. با این همه شواهد بسیار تازه ای حاکی از آن است که شاید همانند انقراض پایان دوره کرتاسه، برخورد یک شهاب سنگ منجر به این انقراض شده باشد که به نابودی ۵۴ درصد از کل خانواده های موجود انجامید.
چهارمین انقراض بزرگ ۲۱۰ میلیون سال پیش و در اواخر دوره تریاس، درست اندکی پس از آنکه دایناسورها و نخستین پستانداران تکامل یافته بودند، روی داد. از روی بقایای به جا مانده تعیین علت دقیق این واقعه که طی آن ۲۳ درصد از خانواده ها از بین رفتند، دشوار است.
پنجمین انقراض بزرگ که مشهورترین و شاید تازه ترین وقایع از این دست باشد، ۶۵ میلیون سال پیش و در پایان دوره کرتاسه روی داد. براساس شواهد سنگواره ای طی این انقراض بازمانده دایناسورهای خشکی زی و آمونیت های دریایی (گروه منقرض شده ای از سرپایان با صدف های مارپیچ- م) و بسیاری از گونه های موجود در کل طیف فیلوژنتیک در تمامی زیستگاه ها نابود شدند. در دهه گذشته نظر اکثریت دانشمندان این بوده که انقراض مذکور در اثر برخورد یک (شاید چند) شهاب سنگ آسمانی (احتمالاً ستاره دنباله دار) با سیاره زمین رخ داده است. با وجود این برخی از زمین شناسان یک حادثه آتشفشانی بزرگ را که تله های دیکن (Deccan Trap) هند را به وجود آورد، بخشی از زنجیره وقایع فیزیکی می دانند که اکوسیستم های موجود را به اندازه ای متلاشی ساخت که بسیاری از گونه های خشکی و دریا به سرعت رو به انقراض نهادند. طی این انقراض ۱۷درصد از خانواده ها از بین رفتند. تا بدین جا هر پنج انقراض توده ای بزرگ بر اثر عوامل طبیعی روی داده اند.
چه چیزی انقراض ششم را از پنج انقراض پیشین متمایز می سازد؟ در نگاه نخست شاید به نظر برسد که انقراض های پیشین که تحت تأثیر عوامل فیزیکی روی داده اند چیز زیادی برای گفتن درباره انقراض ششم که اکنون و آشکارا توسط انسان در حال روی دادن است، ندارند. تردیدی وجود ندارد که در دنیای مدرن انسان به واسطه فعالیت هایی نظیر تغییر شکل و انهدام زیستگاه های فیزیکی، بهره برداری بی رویه از گونه ها، آلودگی و معرفی گونه های بیگانه عامل بلاواسطه نابودی گونه ها و تخریب اکوسیستم ها شده است و از آنجایی که Homo sapiens آشکارا یک گونه جانوری است (هر چند که به لحاظ رفتاری و بوم شناختی حیوان منحصر به فردی است) به نظر می رسد که انقراض ششم نخستین انقراض جهانی ثبت شده ای است که به جای عامل فیزیکی دارای علت زیست شناختی است. براساس شواهد نحوه برخورد انسان با زمین کاملاً شبیه برخورد شهاب سنگ دوران کرتاسه است. ۶۵ میلیون سال پیش که آن برخورد فرازمینی با تمامی قدرت انفجاریش روی داد، بلافاصله با القای خرده ریزها و توده سنگ های متراکمش به لایه های بالایی اتمسفر منجر به کاهش درجه حرارت جهانی و از همه مهمتر سرکوب شدید فرآیند فتوسنتز شد و خسارت های ویرانگری را به سیستم های زنده زمین وارد آورد. این دقیقا همان بلایی است که انسان اکنون بر سر زمین می آورد. انسان عامل تغییرات فیزیکی گسترده ای بر روی سیاره خاکی است. انسان پس از پیدایش بر روی زمین بی درنگ نابودی محیط زیست را آغاز کرد.
دانشمندان ماهى هایى را در ساحل کالیفرنیاى جنوبى کشف کرده اند که از لحاظ جنسى تغییر یافته اند. این کشف نگرانى هایى در میان دانشمندان به وجود آورده که فاضلاب تصفیه شده که به داخل اقیانوس ریخته مى شود حاوى مواد شیمیایى است و سیستم تولیدمثل جانوران را تحت تاثیر قرار مى دهد. جانوران دوجنسى پدیده جدیدى نیستند اما بیشتر موارد قبلى در آب هاى شیرین یافت مى شدند. طرفداران محیط زیست مى گویند این اولین مورد تحقیقات است که تاثیر فاضلاب در حیات دریایى را ثبت مى کند. سال گذشته دانشمندان کشف ماهى هاى نرى را در رودخانه مریلند گزارش کردند که در بدن خود تخم پرورش مى دادند. آنها تصور مى کنند که این ناهنجارى در اثر آلاینده هاى موجود در فاضلاب کارخانه ها، تاسیسات و دامدارى ها است. «دوریس ویدال» از مرکز تحقیقات آب کالیفرنیاى جنوبى که یک شاخه از این تحقیقات را سرپرستى مى کرد، مى گوید: «از میان این تعداد ماهى، ۱۱ قطعه داراى بافت تخمدان در بیضه ها بودند.» دانشمندان هنوز نمى دانند که این نواقص جنسى چقدر جمعیت ماهیان را تحت تاثیر قرار مى دهد. روزانه حدود یک میلیارد گالن فاضلاب تصفیه شده از طریق ۳ خط لوله به درون اقیانوس آرام تخلیه مى شود. اگرچه این فاضلاب فیلتر مى شود اما هنوز محتوى آلاینده هایى است که در بستر دریا نشت مى کنند.
دو تحقیق مرتبط نشان مى دهد که دو سوم ماهى هاى نرى که در اورنج کانتى یافت شدند ویژگى هاى تولید تخم داشتند. طى یک تجربه آزمایشگاهى در ماهیان نرى که در معرض رسوبات جمع آورى شده از خط لوله ها قرار داده شدند نیز نشانه هایى از تولید تخم به وجود آمد.
«استیو ویسبرگ» که مسئول پروژه تحقیقات آب است، مى گوید: این نتایج مطالعات بیشتر را ضرورى مى کند که مشخص شود آیا ماهى هایى که از لحاظ جنسى تغییر کرده اند در آب هاى اقیانوسى فراوان هستند یا خیر؟
منبع: LiveScience.com, Nov.2005
پژوهشگران نقشه نقاطی در جهان که زیستگاه حیوانات و گیاهانی است که با خطر قریب الوقوع انقراض مواجه هستند را تهیه کرده اند.
این فهرست که با مشارکت وسیع گروه های هوادار محیط زیست تهیه شده است نزدیک به 800 گونه را که به گفته فعالان در صورت عدم اتخاذ تدابیر فوری به زودی ناپدید خواهند شد شامل می شود.
اکثر این گونه ها تنها در یکی از این نقاط، عمدتا در نواحی استوایی، زیست می کنند.
محققان با انتشار مقاله ای در نشریه "اقدامات آکادمی ملی علوم" گفتند که حفاظت از برخی از این نقاط سالانه تنها کمتر از هزار دلار هزینه بر می دارد.
استوارت بوچارت، مدیر هماهنگی برنامه گونه های جهانی در موسسه "BirdLife International" که از جمله یکی از گروه های تهیه کننده این گزارش است گفت: "محافظت از این مجموعه نقاط تنها کاری نیست که باید بکنیم؛ اما اگر آنها را حفاظت نکنیم شکی نیست که منقرض خواهند شد."
گروه های حاضر در این ائتلاف که شامل 13 موسسه مختلف است تحت عنوان "ائتلاف برای به صرف رساندن موارد انقراض" (AZE) فعالیت می کنند.
آنها به کمک پایگاه داده های خود فهرست 595 نقطه در جهان را که حاوی دست کم یکی از گونه های طبقه بندی شده به عنوان "در معرض خطر" یا "به شدت در معرض خطر" است تهیه کرده اند.
هر کدام از این نقاط یا تنها زیستگاه گونه های این فهرست است یا حاوی 95 درصد جمعیت آن گونه خاص.
برخی از این نقاط حاوی تنها یک گونه از این جانوران در معرض خطر است.
794 گونه یادشده شامل پرندگان، پستانداران، دوزیستان، درختان سوزنی و برخی از خزندگان هستند.
اکثریت این نقاط مهم در نواحی استوایی زمین و اکثرا در کشورهای درحال توسعه قرار دارند.
این نقاط عموما در مناطقی واقع هستند که تراکم جمعیت انسانی آنها بالاست؛ تنها اقلیتی از آنها تحت حفاظت کامل قرار دارند.
هزینه حفاظت
جان فا، مدیر علوم حفاظت از محیط زیست در گروه "حیات وحش دورل" (Durrell Wildlife)، کار کردن با بومیان را کلید موفقیت برای نجات گونه های در معرض خطر می داند.
وی به بی بی سی گفت: "استراتژی ما تنها این نیست که بر حیوانات تمرکز کنیم بلکه همچنین همکاری با جوامع محلی است تا کاری برای امرار معاش آنها کرده باشیم."
ائتلاف گروه های حامی محیط زیست، "ای زی ای"، هزینه سالانه حفاظت از هر یک از این 595 نقطه مهم را حساب کرده و نتیجه گرفته است که این هزینه طیف بسیار وسیعی از 470 دلار گرفته تا 3 میلیون و 500 هزار دلار را می پوشاند.
اما علیرغم هزینه سنگین نگاهداری از برخی از این نقاط، استوار بوچارت خوشبین است که دست کم برخی از آنها را می توان به درستی محافظت کرد.
وی گفت این موضوع که این گونه ها به تنها یک زیستگاه محدود هستند استدلالی بسیار قدرتمند برای عموم مردم است، بنابراین آنها احتمالا مایل به کمک برای حفاظت از آنها خواهند بود.
وی افزود: "نمی توان دانست یا پیش بینی کرد که برای این گونه ها چقدر وقت باقی مانده است؛ اما مسلما اگر این نقاط تحت حفاظت قرار نگیرد طی چند دهه آینده از میان خواهند رفت."
براساس بررسی های تازه تکامل پستانداران تقریبا هیچ ارتباطی با انقراض 65 میلیون سال قبل دایناسورها نداشته است.
این درحالی است که براساس یک نظریه جا افتاده ظهور پستانداران ارتباط مستقیمی به محو شدن دایناسورها از صحنه طبیعت داشت.
اما اکنون کامل ترین شجره خانوادگی که از پستانداران تهیه شده چنین ارتباطی را زیر سوال می برد.
این شجره نامه چگونگی ارتباط گروه های مختلف - مانند پستانداران عالی و جوندگان - به هم و زمان جدایی آنها از یکدیگر را نشان می دهد. نتایج این مطالعه در نشریه "نیچر" چاپ شده است.
"ابرشجره" پستانداران توسط تیمی بین المللی و با استفاده از داده های فسیلی موجود و از تحلیل های ژنتیکی تهیه شد.
براساس نظریه های قبلی، در دوره زمین شناسی "کریتیشس" که دایناسورها هنوز بر زمین گام می زدند، پستانداران موجوداتی نسبتا نادر بودند زیرا سلطه خزندگان کهن بر اکوسیستم مانع تکامل و افزایش تنوع آنها می شد.
شکوفایی تکامل
بر این اساس، انقراض دایناسورها این محدودیت را حذف کرد، و به پستانداران اجازه داد تنوع یابند و رشد و نمو کنند، که آنها را در مسیر موقعیت کنونی یعنی غلبه بر زمین قرار داد.
براساس این مدل، پستانداران کیسه دار (پلاسنتال) به دو زیرگروه عمده تقسیم شدند. این پس از انقراض بزرگ بود که تصور می شود در اثر برخورد یک سنگ عظیم آسمانی به زمین در حدود 65 میلیون سال قبل روی داد.
کیت جونز، از نویسندگان مقاله نیچر، از انجمن جانورشناسی لندن به بی بی سی گفت: "به طور سنتی تصور می شد که برخورد شهاب سنگی که باعث نابودی دایناسورها شد به پستانداران فرصت لازم را داد."
با این حال این ابرشجره نشان می دهد که پستانداران کیسه دار 93 میلیون سال قبل به دو زیرگروه تقسیم شده بودند، یعنی مدت ها پیش از برخورد سنگ آسمانی به زمین و زمانی که دایناسورها هنوز بر زمین حکمفرما بودند.
پس از پیدایش این دو زیرگروه، سرعت تکامل پستانداران افت کرد و این وضع تا عصر ایوسین یعنی 55 میلیون سال قبل ادامه یافت.
آغاز عصر ایوسین مصادف بود با گرمایش سریع زمین و شکوفایی در عرصه تنوع پستانداران.
دکتر جونز می گوید: "ابرشجره پستانداران راه تازه ای برای نمایش دادن کلیه گونه های پستانداران روی کره است، که نقطه آغاز آن یک جد واحد است. رابطه گونه ها را می توان از مشخصه های ساختارشناسی (مورفولوژی) و سلسله بندی ژنتیکی استنباط کرد."
"اگر می خواستیم از صفر شروع کنیم باید داده های ملکولی و ساختارشناسی 4000 گونه مختلف را جمع آوری می کردیم."
"اما در عوض از اطلاعات منتشر شده از سوی صدها پژوهشگر از سراسر جهان استفاده کردیم. ما از تکنیک تازه ای به نام ابرشجره سازی استفاده کردیم که امکان می دهد همه اطلاعات موجود را برداشته، مجددا کدگذاری و تحلیل کنیم طوری که انگار همه بخشی از یک مجموعه داده ها هستند."
گفت وگو با ادوارد ویلسون
ترجمه: کاوه فیض اللهى
ادوارد ویلسون، مسئول افتخارى بخش حشره شناسى موزه جانورشناسى مقایسه اى و نیز استاد پژوهشى ممتاز دانشگاه هاروارد، پرچمدار جنبش تنوع زیستى و حفاظت در سطح بین المللى است و تاکنون جوایز پرشمارى از جمله مدال طلاى صندوق جهانى طبیعت را در سال ۱۹۹۰ به خاطر تلاش هاى حفاظتى اش دریافت کرده است.وى عضو هیات مدیره بنیاد حفاظت از طبیعت، حفاظت بین الملل و موزه تاریخ طبیعى آمریکا است. دو عنوان از کتاب هاى وى جایزه پولیتزر برده اند. آخرین کتاب وى «آینده حیات» (۲۰۰۲) نام دارد. گفت وگوى زیر از طرف سایت اینترنتى www.actionbioscience.org با وى صورت گرفته است.
• گونه زیستى چگونه تعریف مى شود؟
مفهوم گونه زیستى (biological species) مفهومى کلاسیک است اما در مورد گونه هایى به کار مى رود که به طریق جنسى تولیدمثل مى کنند و به این ترتیب تعریف مى شود: گونه یک جمعیت یا مجموعه اى از جمعیت هاى افراد است که آزادانه با یکدیگر تولیدمثل مى کنند. به عبارت دیگر گونه از نظر ژنتیکى عنصرى کم و بیش مجزا است که مستقل از دیگران تکامل مى یابد.
• این به معناى یک خزانه ژنى بسته است. آیا این مفهومى عام است؟
نه، عام نیست. از این مفهوم مى توان در مورد اکثریت قریب به اتفاق جانوران و بسیارى از گیاهان گلدار استفاده کرد. شاید در انواع بسیارى از جانداران میکروسکوپى نیز کاربرد داشته باشد. اما جانداران بسیار دیگرى، به ویژه در میان گیاهان و جانداران میکروسکوپى، هستند که این مفهوم را نمى توان در مورد آنها به کار برد یا در بهترین حالت با دشوارى مى توان به کار برد. بدیهى است اگر تولیدمثل جنسى نباشد، این مفهوم نیز به کار نمى رود. در مورد گونه هاى غیرجنسى، مى توان آنها را بر مبناى تفاوت هاى ژنتیکى، به شکلى دلبخواهى رده بندى کرد. براى مثال معیارى که در مورد باکترى ها به کار مى رود آن است که هرگاه دو سویه باکترى در ۳۰ درصد از DNAشان تفاوت نشان دهند، مى توان آنها را گونه هاى جداگانه اى در نظر گرفت. البته این عدد قراردادى است، اما در عین حال به طرز قابل قبولى عملى و قابل استفاده است.
• آیا زیرگونه (subspecies) را نیز مى توان به وضوح گونه(species) تعریف کرد؟
نه تا آن حد. به لحاظ نظرى زیرگونه یک نژاد جغرافیایى است. یک گونه ممکن است به چندین نژاد جغرافیایى تقسیم شود که در یک سرى صفات شاخص نظیر رنگ، طول بال یا عادت تولیدمثلى با یکدیگر تفاوتى پیوسته دارند. در مجموع زیرگونه با مشکلات بسیارى همراه است که آن را نسبت به گونه ترازى بسیار سلیقه اى تر مى سازد. یکى از این مشکلات آن است که صفات معمولاً مستقل از یکدیگر تغییر مى کنند. براى مثال یک گونه پروانه را در اروپاى شرقى در نظر بگیرید. ممکن است دریابید از نظر جثه جمعیت ها از شمال به جنوب رفته رفته بزرگتر مى شوند اما از نظر رنگ از شرق به غرب تیره تر مى شوند. بررسى دقیق تر ممکن است نشان دهد که آنها از جنوب شرقى به جنوب غربى روى بالشان خال هاى بیشترى دارند. در این وضعیت چه باید کرد؟ آیا باید یک یا دو صفت را برگزید و زیرگونه ها را بر اساس آن تعریف کرد؟ یا باید در ترکیب صفات بسیار کوشید و به این ترتیب آشفته بازارى از زیرگونه هاى بسیار ساخت؟ احتمالاً دشوارترین جنبه کاربرد مفهوم زیرگونه همین ناسازگارى صفات است. با این حال هنوز از زیرگونه استفاده مى شود و به ویژه در مورد نژادهاى جغرافیایى هنوز تا حدى معتبر است.
• در مورد گونه زمانى یا نیاکانى چطور؟
گونه زمانى (chromo species) صرفاً یک ضرورت علمى است زیرا باید میان جمعیت هایى که امروز زندگى مى کنند و جمعیت هایى که نیاى آنها هستند تمایز قائل شد. این جمعیت هاى نیاکانى از آنجا که در گذشته دور زندگى مى کردند با جمعیت هاى کنونى تفاوت بسیارى دارند. براى مثال ما به گونه Homo sapiens تعلق داریم _ و تقریباً به طور قطع مى دانیم که مستقیماً از گونه دیگرى به نام Homo erectus نسب گرفته ایم _ و بسیار ابهام آور و به طور شهودى نادرست خواهد بود که سعى کنیم آنها را با هم در یک گونه قرار دهیم. اگرچه Homo sapiens طى مراحلى از Homo erectus تکامل یافته است، نمى توان مفهوم زیستى گونه را به وضوح در این مورد به کار برد. با این حال مى خواهیم بین آنها تمایزى، هرچند قراردادى، ایجاد کنیم.
• منشاء تنوع زیستى چیست؟
پیش از هر چیز چرخه آشکارى است که گونه ها طى آن به منطقه جدیدى رفته و تنوع مى یابند. هنگامى که یک جزیره یا مجمع الجزایر تشکیل مى شود یا براى مثال منطقه اى در اثر یخچال یا سایر رویدادهاى بزرگ فیزیکى تنوع زیستى اولیه اش را از دست مى دهد، سیل گونه هاى مهاجر به سوى آن سرازیر مى شود. سپس با یکدیگر وارد تعامل شده و جامعه اى مى سازند که آن را یک اکوسیستم مى نامیم. چنانچه این منطقه جدید دست نخورده بماند، آنگاه طبق معمول این موارد، پرده اى از تکامل سریع با سازش گونه هاى جدید به این محیط به نمایش درمى آید. اگر وسعت منطقه کافى باشد و در آن بخش هاى مجزاى جغرافیایى که جمعیت هایى را بدون تماس با یکدیگر در خود جاى مى دهند به قدر کافى وجود داشته باشد، آنگاه پیدایش سریع گونه ها نیز به دنبال آن خواهد آمد. مثال کلاسیک آن هاوایى است. شواهد نشان مى دهند که این مجمع الجزایر به اشغال تعداد اندکى از گونه ها درآمد و آنها در مدت زمانى نسبتاً کوتاه به گونه هاى بسیار تکامل و تنوع یافتند. منظورم در زمان کوتاه، قرن ها یا هزاران سال است که در مقایسه با تکاملى که در بسیارى از نقاط دیگر جهان مى بینیم کوتاه است.فرآیند تنوع یابى سرانجام به سطحى مى رسد که در آن فون (مجموعه جانوران منطقه _ م) و فلور (مجموعه گیاهان منطقه _ م) پایدار شده و به ثبات مى رسند. در این هنگام هم سازگارى (coadaptation) رخ مى دهد یعنى وضعیتى که در آن گونه ها به هم وابسته اند، چنانکه یک گونه در تغذیه از گونه دیگر تخصص مى یابد. در این مقطع گونه زایى (speciation) کند مى شود. شبیه رشد یک جاندار است که در ابتدا با تجمع اجزاى جدیدى که با یکدیگر تعامل دارند سریع است و سرانجام به سطحى از بلوغ مى رسد که مى توان آن را براى مدت زمانى بلند حفظ کرد. مجموعه دیگرى از اصول تنوع زیستى با مقادیر یا آنچه مقادیر نهایى را تعیین مى کند سروکار دارند. براى مثال مى دانیم که جنگل هاى بارانى گرمسیرى نسبت به توندرا یا جنگل هاى مخروط داران نیمکره شمالى، در واحد سطح گونه هاى بسیار بیشترى دارند. تعداد گونه ها در یک سطح مشخص، براى مثال در یک یا صد کیلومترمربع، با نزدیک شدن به خط استوا پیوسته افزایش مى یابد. تعداد گونه ها از جزایر کوچک به جزایر بزرگ نیز همان طور که در جزایر کارائیب دیده مى شود، افزایش مى یابد.
• چه عواملى موجب این افزایش گونه ها مى شوند؟
ظاهراً سه عامل وجود دارد که عبارتند از انرژى، پایدارى و مساحت. هرچه انرژى بیشترى دراختیار جامعه تکامل یابنده گونه ها باشد، گونه هاى بیشترى پدید مى آیند. در استوا انرژى به اوج مى رسد. هرچه منطقه پایدارتر باشد، چنان که در نواحى داراى شرایط اقلیمى ثابت دیده مى شود، گونه هاى بیشترى تجمع مى کنند زیرا براى سازش و هماهنگى با یکدیگر زمان بیشترى دراختیار دارند. هرچه مساحت بیشتر باشد، جمعیت بزرگتر و متنوع تر است. براى مثال آمریکاى جنوبى نسبت به جزایر هند غربى گونه هاى بیشترى دارد. این سه نیروى محرک در مجموع بخش عمده تغییرات گونه ها در جهان را موجب مى شوند.
• رایج ترین نوع گونه زایى کدام است؟
اگر همان طور که بررسى هاى ما نشان مى دهد، گونه زایى همجا (sympatric) به این گستردگى در حشرات که متنوع ترین جانداران روى زمین هستند، رخ مى دهد، باید رایج ترین نوع گونه زایى باشد. بررسى پدیده گونه زایى همجا نسبت به گونه زایى ناهمجا (allopatric) که به آسانى و به وضوح مشاهده مى شود، دشوارتر است اما مى تواند بسیار رایج باشد، کسى چه مى داند. منظور از همجا، جانداران مشابهى در مجاورت یکدیگر است که به دلیل تفاوت هاى رفتارى، حتى با آنکه به لحاظ نظرى مى توانند، اما با هم تولیدمثل نمى کنند. منظور از ناهمجا، جانداران مشابهى است که گرچه به لحاظ نظرى مى توانند اما با هم تولیدمثل نمى کنند زیرا به طور جغرافیایى از هم جدا شده اند.
• این مکانیسم ها با چه سرعتى مى توانند گونه هاى جدید تولید کنند؟
فورى، به واقع در چند نسل. پیش از همه در گیاهان مکانیسمى به نام پلى پلوئیدى هست که در یک مرحله مى تواند سویه اى ایجاد کند که قادر نیست با گونه مادرى که از آن ریشه گرفته تولیدمثل کند. در واقع آن را گونه زایى فورى مى نامند. گونه زایى همجا نیز گاهى فقط چند مرحله تا تولید گونه جدید در مدت زمانى کوتاه طول مى کشد. براى مثال در بعضى انواع مگس سرکه، ممکن است یک سویه ترجیح دهد روى گیاه دیگرى تولیدمثل کند و این مى تواند در چند جهش رخ دهد. یا ناسازگارى ممکن است میان دوسویه اى وجود داشته باشد که تفاوتشان یک ژن یا تعداد بسیار اندکى از ژن ها است. این وضعیت ممکن است در مدت زمانى کوتاه در اثر جهش یا نو ترکیبى (recombination) ژن هاى موجود رخ دهد. به این ترتیب پیدایش گونه هاى جدید ظرف چند سال به لحاظ نظرى امکان پذیر است و احتمالاً تشکیل بعضى گونه ها با همین سرعت انجام مى شود اما مشاهده آنها در طبیعت دشوار است. مطمئن نیستیم که گونه زایى بسیار سریع واقعاً چقدر در طبیعت متداول است.
•در سال ،۱۹۹۶ شما و دکتر دانیل سیمبرلاف (Simberloff .D) براى تعیین حداقل اندازه بحرانى اکوسیستم ها آزمایشى انجام دادید. به چه نتایجى دست یافتید؟
مى خواستیم ببینیم گونه ها با چه سرعتى به یک جزیره خالى هجوم مى آورند و آیا مساحت یا فاصله در این کار نقشى دارند یا خیر. در این آزمایش ما سیستم فوق را با انتخاب جزیرک هاى حرا در دماغه فلوریدا و سپس تخلیه آنها از تمام جاندارانشان جز درختان، مینیاتورى و در واقع مدل سازى کردیم. سپس به مشاهده بازگشت حشرات نشستیم. در این آزمایش نتایج زیر به دست آمد:
۱- موجودات کوچک از جمله حشرات و عنکبوتان خیلى سریع بازمى گردند.
۲- روند پر شدن جزیره از گونه ها تا جایى ادامه مى یابد که تقریباً به تعداد گونه هایى که قبلاً داشت، برسد.
۳- هرچه منطقه براى گونه هاى مهاجر تازه وارد دورتر باشد، رسیدن به تعادل در آن منطقه بیشتر طول بکشد.
۴- گرچه تعداد گونه ها به سطح اولیه بازمى گردد اما ترکیب جامعه جدید با آنچه بود متفاوت است.
این با دریافت نظرى ما از روگشت (turnover) گونه ها، یعنى انقراض و به دنبال آن ورود گونه هاى مهاجر (و در بلندمدت، گونه زایى) سازگار است.
•آیا آستانه اى وجود دارد که زیر آن جمعیت ها در خطر حتمى انقراض قرار گیرند؟
بله. اندازه جمعیت براى بقا بسیار حیاتى است. به طور کلى هرگاه اندازه جمعیت از ۱۰۰ فرد کمتر شود، آنگاه افسردگى هم آمیزى (inbreeding depression) رخ مى دهد. و چنانچه در جمعیت ها ژن هاى زیان آور و مرگبار وجود داشته باشد، مثل ژن مسبب فیبروز کیستى در انسان، آنگاه میزان وقوع این صفت ژنتیکى افزایش مى یابد که به مرگ یا نازایى مى انجامد. در جمعیت هاى بزرگ احتمال آنکه یک ژن مرگبار بروز کند بسیار کم است. زیست شناسان حفاظت براى سلامتى ژنتیکى جمعیت ها قاعده ۵۰ تا ۵۰۰ را ملاک قرار مى دهند. همان طور که در کتاب «تنوع حیات» در سال ۱۹۹۲ نیز توضیح داده ام جمعیتى متشکل از حدود ۵۰ فرد تنها در کوتاه مدت کافى است و براى زنده و سالم نگهداشتن گونه تا آینده دور ۵۰۰ فرد لازم است.
•اگر گونه زایى مى تواند به سرعت رخ دهد چرا باید نگران انقراض گونه ها باشیم؟
به لحاظ نظرى مى تواند سریع رخ دهد اما محصول گونه زایى سریع به نسبت از تفاوت میان گونه ها خواهد کاست. براى مثال اگر دو گونه ماهى تنها در یک یا چند ژن از ده ها هزار ژنى که دارند با هم تفاوت داشته باشند، به احتمال زیاد تفاوت بسیار ناچیزى با یکدیگر خواهند داشت. این را با دو گونه اى مقایسه کنید که یک میلیون سال پیش از هم واگراییده و از نظر ژنتیکى در بسیارى از ژن ها و صفات خویش مستقل از یکدیگر تکامل یافته اند. چنانچه یکى از این دو گونه محو شود ما خیلى بیشتر ضرر خواهیم کرد تا آنکه یکى از دو گونه اى را از دست بدهیم که تنها تفاوت ناچیزى با هم دارند. به هر حال تفاوت میان گونه ها چه ناچیز باشد و چه آشکار هم اکنون در نتیجه فعالیت هاى انسان، با سرعتى که در بعضى جاها تا هزار برابر نرخ پیدایش آنها است ناپدید مى شوند. با این شتاب، مى توانیم در طول عمر یک انسان به آسانى نیمى از گونه هاى جهان را نابود کنیم. بسیارى از این گونه ها طى هزاران یا میلیون ها سال شکل گرفته اند. گونه هاى کاملاً متمایزى که مى توان آنها را در شواهد سنگواره اى ردیابى کرد، تا پیش از پیدایش انسان، تقریباً با آهنگ حدود یکى از هر یک میلیون گونه در سال ظاهر مى شوند. سریع ترین فرایندهاى گونه زایى نیز نمى توانند گونه هاى از دست رفته را از نو جانشین و رقم فوق را حتى دو برابر کنند.
•با توجه به اینکه انقراض در مقیاس جهانى رخ مى دهد، کدام مناطق از نظر حفاظتى باید در اولویت باشند؟
البته نقاط داغ (hot spots) نظیر جنگل هاى گرمسیرى. نقاط داغ زیستگاه هایى هستند که بیش از همه در خطرند و داراى بیشترین تعداد گونه هایى هستند که هیچ جاى دیگرى جز آنجا یافته نمى شوند. این مناطق عبارتند از جنگل هاى هاوایى و ماداگاسکار و بوته زارهاى غنى جنوب غربى استرالیا و آفریقاى جنوبى. طبیعت استوایى، نظیر آمازون و کنگو، آخرین جنگل هاى مرزى را در خود جاى مى دهد که مى توانند کلان فون (megafauna) یعنى پرندگان و پستانداران بزرگ را نگه دارند. حفاظت از این مناطق امرى حیاتى است. حوزه دیگر، سیستم هاى آب شیرین جهان است که عموماً فراموش مى شوند. این مناطق درخور توجه ویژه هستند زیرا در همه جا در نتیجه عواملى مانند آلودگى یا زهکشى به شدیدترین وجه مورد حمله و تعرض قرار گرفته اند. تراکم گونه هاى در خطر انقراض در واحد سطح در این سیستم ها از هر اکوسیستمى در جهان بیشتر است. همتاى آنها در اقیانوس آبسنگ هاى مرجانى است که درصد بالایى از آن اکنون نابود یا به شدت تخریب مى شود. آنها نیز در واحد سطح درصد بالایى از گونه هاى در خطر انقراض را در خود جاى مى دهند.
•در کتاب اخیرتان «آینده حیات» پنبه این افسانه را مى زنید که سیاست هاى زیست محیطى با رشد اقتصادى ناسازگار است. ممکن است کمى درباره اش توضیح دهید؟
منابع زنده جهان- اکوسیستم ها و گونه هایشان- هنوز عمدتاً ناشناخته هستند و از نظر منافعى که ممکن است براى انسان داشته باشند مثل تصفیه آب یا داروهاى جدید بسیار کم بررسى شده اند.بعضى بوم شناسان و اقتصاددانان برآورد کرده اند که ارزش کل این اکوسیستم هاى طبیعى، یعنى مبلغ مجموع خدماتى که به بشریت مى رسانند چیزى نزدیک به ۳۰ میلیون میلیون دلار است. این از مجموع تولید ناخالص ملى تمام کشورهاى جهان سر هم بیشتر است. و با این حال مجانى است!حفاظت و استفاده کامل تر از آنها به شیوه اى بدون مزاحمت و تحمیل از نظر اقتصادى براى ما ارزشمند است. نابودکردن آنها به منزله راندن بشریت به سوى دنیایى مصنوعى است که در آن ناچاریم خودمان شخصاً سیستم هاى آبى را مدیریت کنیم، غذایمان را تامین کنیم و به جاى آنکه براى تنظیم ترکیب جو به جانداران نیرومند متکى باشیم، خودمان با ابزارهاى مصنوعى هر روز این کار را انجام دهیم. آیا مى خواهیم زمین را به معناى دقیق کلمه به یک سفینه فضایى تبدیل کنیم که دائم نیاز به تعمیر و مراقبت دارد؟