மேலோட்டமாகப் பார்த்தால், மத்தியதரைக் கடலில் வாழும் முள் நட்சத்திர மீன் கூட்டங்களும் , பிரிட்டிஷ் தீவுகளின் குளிர்ந்த நீரில் வாழும் கூட்டங்களும் பெரிய வேறுபாடுகள் ஏதுமின்றி ஒரே இனத்தைச் சேர்ந்தவை போலவே தோன்றும். இருப்பினும், அவற்றின் மரபணுத்தொகுதி வேறு கதையைச் சொல்கிறது: சில உயிரினங்களில் "தலைகீழாக" தோன்றும் குரோமோசோம்களின் பெரிய துண்டுகளான, வழக்கத்திற்கு மாறாக அதிக எண்ணிக்கையிலான குரோமோசோம் தலைகீழ் மாற்றங்களை அவை வெளிப்படுத்துவதை ஒரு விஞ்ஞானக் குழு கண்டறிந்துள்ளது .
இந்த முதலீடுகள் முள் நட்சத்திர மீனின் (Marthasterias glacialis) மரபணுத்தொகுப்பின் 18,6%-ஐப் பாதிக்கின்றன, மேலும் அவை வெவ்வேறு சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகளுடன் தொடர்புடையதாகத் தோன்றுகின்றன . ஒரு கடல்வாழ் உயிரினம் பலதரப்பட்ட சூழல்களுக்கு ஏற்பத் தன்னைத் தகவமைத்துக் கொள்ளும் திறனில், மரபணுத்தொகுப்பின் அமைப்பு ஒரு குறிப்பாக முக்கியப் பங்காற்றக்கூடும் என்பதை இந்தக் கண்டுபிடிப்பு சுட்டிக்காட்டுகிறது.
சுற்றுச்சூழல் தொடர்பான குரோமோசோம் தலைகீழ் மாற்றங்கள்
டோனானா உயிரியல் நிலையம் (EBD-CSIC) மற்றும் பார்சிலோனா பல்கலைக்கழகம் இணைந்து நடத்திய இந்த ஆய்வில், வடகிழக்கு அட்லாண்டிக் மற்றும் மேற்கு மத்தியதரைக் கடலின் பல்வேறு பகுதிகளிலிருந்து பெறப்பட்ட சுமார் 300 மாதிரிகள் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டன . "இந்த மரபணுத் தலைகீழ் மாற்றங்களின் வகைகள், ஆய்வு செய்யப்பட்ட உயிரினக் குழுக்களிடையே சீரற்ற முறையில் பரவவில்லை, மாறாக வெவ்வேறு புவியியல் பகுதிகளுடன் தொடர்புடையதாகத் தோன்றுகின்றன என்பதே மிகவும் சுவாரஸ்யமான கண்டுபிடிப்பாகும்," என்று டோனானா உயிரியல் நிலையத்தின் ஆராய்ச்சியாளரான கார்லோஸ் லெய்வா விளக்குகிறார். "அவற்றில் பல, மத்தியதரைக் கடல் போன்ற வெப்பமான, உப்புத்தன்மை கொண்ட பகுதிகளில் அதிகமாகக் காணப்படுகின்றன, மற்றவை பிரிட்டிஷ் தீவுகள் போன்ற குளிர்ச்சியான பகுதிகளுடன் தொடர்புடையதாகத் தோன்றுகின்றன." இந்தத் தலைகீழ் மாற்றங்கள் நிகழ்ந்த பகுதிகளில், வெப்ப அழுத்தத்திற்கான எதிர்வினை, சவ்வூடுபரவல் ஒழுங்குமுறை, நோயெதிர்ப்பு எதிர்வினை மற்றும் சுற்றுச்சூழல் உணர்தல் ஆகியவற்றுடன் தொடர்புடைய மரபணுக்கள் கண்டறியப்பட்டன. இருப்பினும், இந்தத் தொடர்பை சோதனை ஆய்வுகள் மூலம் உறுதிப்படுத்த வேண்டும் என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் எச்சரிக்கின்றனர். எவ்வாறாயினும், டிஎன்ஏ-வில் ஏற்படும் புள்ளிப் பிறழ்வுகளுடன் சேர்த்து, ஒரு உயிரினம் வெவ்வேறு சூழல்களுக்கு எவ்வாறு தன்னைத் தகவமைத்துக் கொள்கிறது என்பதைப் புரிந்துகொள்வதற்கு, மரபணுத்தொகுதி ஒழுங்கமைக்கப்பட்டுள்ள விதம் குறிப்பாக முக்கியமானதாக இருக்கலாம் என்று இந்த முடிவுகள் தெரிவிக்கின்றன. மிகவும் மாறுபட்ட பண்புகளைக் கொண்ட சூழல்களில் வாழ்ந்தபோதிலும், தங்களுக்குள் உயர் மட்டத் தொடர்பைப் பேணிவரும் ஒரு இனமான முள் நட்சத்திர மீன்களுக்கு இந்த இயங்குமுறை குறிப்பாகப் பொருத்தமானதாக இருக்கலாம்.
உள்ளூர் தகவமைப்புகளைப் பாதுகாப்பதற்கான ஒரு வழிமுறை
பல கடல்வாழ் உயிரினங்களில் பொதுவாகக் காணப்படும் ஒரு நிகழ்வான, அவற்றின் லார்வாக்களின் நீண்ட தூர இடப்பெயர்வுத் திறன் காரணமாக இந்தக் கண்டுபிடிப்பு மிகவும் குறிப்பிடத்தக்கதாக உள்ளது . முதிர்ந்த நட்சத்திர மீன்களுக்கு இடப்பெயர்வுத் திறன் குறைவாக இருந்தாலும், அவற்றின் லார்வாக்கள் கடல் நீரோட்டங்களால் உந்தப்பட்டு நூற்றுக்கணக்கான கிலோமீட்டர்கள் பயணிக்க முடியும். இந்த இயக்கம் மரபணுப் பரிமாற்றத்தை எளிதாக்கி, உயிரினக் கூட்டங்களைத் தொடர்ந்து கலக்கச் செய்கிறது. கோட்பாட்டளவில், இந்த உயர் அளவிலான ஒன்றோடொன்று இணைந்த தன்மை, பிராந்தியங்களுக்கு இடையே குறிப்பிடத்தக்க தகவமைப்பு வேறுபாடுகள் உருவாவதைத் தடுக்க வேண்டும். இருப்பினும், இந்த மரபணுக் கலப்பிலிருந்து தப்பிக்கக்கூடிய மரபணுத்தொகுப்பின் பகுதிகள் உள்ளன என்பதை இந்த ஆய்வு நிரூபிக்கிறது. சில பிராந்தியங்கள், மரபணுத்தொகுப்பின் மற்ற பகுதிகளை விட மிகக் குறைவாகவே மறுசேர்க்கை அடைகின்றன, அல்லது "கலக்கின்றன", இது அவை உயிரினக் கூட்டங்களுக்கு இடையில் தனித்துவமாக இருக்க அனுமதிக்கிறது. "இந்தப் பிராந்தியங்கள் ஒன்றாக மரபுரிமையாகப் பெறப்படும் கட்டுமானத் தொகுதிகளாகச் செயல்படுகின்றன, இதன் மூலம் வெப்பநிலை அல்லது உப்புத்தன்மையில் உள்ள வேறுபாடுகளுடன், குறிப்பிட்ட சுற்றுச்சூழல் நிலைகளில் வாழ்வதற்குப் பயனுள்ள மரபணுக்களின் சேர்க்கைகளைப் பாதுகாக்கின்றன," என்று பார்சிலோனா பல்கலைக்கழகத்தின் முனைவர் பட்டத்திற்கு முந்தைய ஆராய்ச்சியாளரான மார்டா மார்ட்டின் ஹுயேட் விளக்குகிறார். இவ்வாறு, இனக்குழுக்களுக்கு இடையே கணிசமான மரபணுப் பரிமாற்றம் நிகழும்போதும், ஒரு குறிப்பிட்ட சூழலுக்கு உகந்த சில மரபணுக் கலவைகளை ஒன்றாக வைத்திருக்க அனுமதிக்கும் ஒருவகை பொறிமுறையாக குரோமோசோம் தலைகீழ் மாற்றங்கள் செயல்படக்கூடும்.
அட்லாண்டிக் மற்றும் மத்திய தரைக்கடலில் சுமார் 300 நட்சத்திர மீன்கள் ஆய்வு செய்யப்பட்டன.
அந்த இனத்தின் மரபணுத்தொகுதியில் மறைந்திருக்கும் வேறுபாடுகள் உள்ளதா என்பதைத் தீர்மானிக்க, விஞ்ஞானக் குழு வடகிழக்கு அட்லாண்டிக் மற்றும் மேற்கு மத்தியதரைக் கடல் முழுவதும் உள்ள 19 இடங்களிலிருந்து பெறப்பட்ட மார்த்தாஸ்டேரியாஸ் கிளாசியாலிஸ் இனத்தின் கிட்டத்தட்ட 300 மாதிரிகளை ஆய்வு செய்தது. இந்த மாதிரிகள் பிரிட்டிஷ் தீவுகள், அசோரஸ், ஐரோப்பிய அட்லாண்டிக் கடற்கரை மற்றும் மத்தியதரைக் கடல் உள்ளிட்ட பிராந்தியங்களிலிருந்து பெறப்பட்டன. இது மிகவும் மாறுபட்ட சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகளுக்கு உட்பட்ட இனத்தொகைகளை ஒப்பிடுவதற்கு வழிவகுத்தது. இந்தக் குழு, மரபணுத்தொகுதி முழுவதும் பரவியுள்ள ஆயிரக்கணக்கான குறிப்பான்களை ஆய்வு செய்து, அவற்றை அந்த இனத்திற்கான ஒரு குறிப்பு மரபணுத்தொகுதியுடன் ஒப்பிட்டது. இந்த அணுகுமுறை, குரோமோசோம் தலைகீழ் மாற்றங்களுடன் ஒத்துப்போகும் பகுதிகளை அடையாளம் காணவும், இந்தத் தலைகீழ் மாற்றங்கள் வெவ்வேறு இனத்தொகைகளிடையே எவ்வாறு பரவியுள்ளன என்பதை ஆய்வு செய்யவும் அவர்களுக்கு உதவியது. மேலும், மரபணுத் தரவுகள் வெப்பநிலை மற்றும் உப்புத்தன்மை குறித்த சுற்றுச்சூழல் தகவல்களுடன் இணைக்கப்பட்டன. இது, குரோமோசோம் தலைகீழ் மாற்றங்கள் உள்ளூர் தகவமைப்பு செயல்முறைகளுடன் தொடர்புடையதா என்பதை ஆராய ஆராய்ச்சியாளர்களுக்கு உதவியது. இதன் முடிவு குறிப்பாகக் கவனத்தை ஈர்த்தது: மரபணுத்தொகுதியின் 18,6% இந்த வகையான கட்டமைப்பு மாறுபாட்டைக் காட்டுகிறது. இந்த அதிக விகிதமானது, ஆய்வு செய்யப்பட்ட இனத்தொகைகளை வேறுபடுத்துவதில் குரோமோசோம் தலைகீழ் மாற்றங்களின் முக்கியத்துவத்தைச் சுட்டிக்காட்டுகிறது.
கடல்சார் பல்லுயிர் பாதுகாப்பிற்கான தாக்கங்கள்
பரவலாகப் பரவியுள்ள, ஒன்றோடொன்று இணைந்த மற்றும் ஒரே மாதிரியாகத் தோன்றும் உயிரினத்தொகைகளைக் கொண்ட ஒரு உயிரினம், அதன் மரபணுத்தொகுதிக்குள் குறிப்பிடத்தக்க தகவமைப்புப் பன்முகத்தன்மையைக் கொண்டிருக்க முடியும் என்பதையும் இந்த ஆய்வு வெளிப்படுத்துகிறது . இந்தக் கண்டுபிடிப்பு கடல்சார் பல்லுயிர்ப் பாதுகாப்பிற்கு முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது, ஏனெனில் ஒரே உயிரினத்தின் வெவ்வேறு உயிரினத்தொகைகள், கடல் வெப்பமயமாதல் அல்லது உப்புத்தன்மையில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் போன்ற நிகழ்வுகளுக்கு வெவ்வேறு விதமாகப் பதிலளிக்கக்கூடும். இந்த மரபணுப் பன்முகத்தன்மையைப் புரிந்துகொள்வது, காலநிலை மாற்றத்தின் பின்னணியில் மிகவும் பொருத்தமானதாகும், ஏனெனில் வெப்பநிலை மற்றும் பிற சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகளில் ஏற்படும் மாற்றங்களுக்கு உயிரினங்கள் பதிலளிக்கும் திறன், அவற்றின் உயிர்வாழ்வையும் எதிர்காலப் பரவலையும் தீர்மானிக்க முடியும். மேலும், இந்த முடிவுகள் கடல்சார் பல்லுயிர்ப் பரிணாமத்தை இயக்கும் வழிமுறைகள் குறித்த ஒரு புதிய கண்ணோட்டத்தை வழங்குகின்றன. உயிரினங்களின் தகவமைப்பை ஊக்குவிப்பதில், டி.என்.ஏ-வில் உள்ள குறிப்பிட்ட வேறுபாடுகளைப் போலவே மரபணுத்தொகுதியின் கட்டமைப்பில் ஏற்படும் மாற்றங்களும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தவையாக இருக்கக்கூடும் என்பதை இந்த ஆய்வு நிரூபிக்கிறது.
காலநிலை மாற்றத்தை எதிர்கொள்வதற்கான ஒரு முன்மாதிரியாக முள் நட்சத்திர மீன்
கண்டறியப்பட்ட குரோமோசோம் தலைகீழ் மாற்றங்கள் உண்மையில் உயிரினங்களின் உயிரியல் பண்புகளில் விளைவுகளை ஏற்படுத்துகின்றனவா என்பதைச் சரிபார்ப்பதே அடுத்த கட்டமாகும் . "இந்த குரோமோசோம் தலைகீழ் மாற்றங்கள் உண்மையில் அதிக வெப்ப சகிப்புத்தன்மை, உப்புத்தன்மை மாற்றங்களுக்கு எதிர்ப்பு, வளர்ச்சி அல்லது இனப்பெருக்கத்தில் மாறுபாடுகள் போன்ற உயிரினங்களுக்கிடையேயான உயிரியல் வேறுபாடுகளாக மாறுகின்றனவா என்பதைச் சரிபார்க்க, இந்த முடிவுகள் புதிய ஆய்வுகளுக்கு வழி திறக்கின்றன," என்று கார்லோஸ் லெய்வா விளக்குகிறார். இந்த குரோமோசோம் தலைகீழ் மாற்றங்கள், குறைந்தபட்சம் ஓரளவிற்காவது, முள் நட்சத்திர மீனின் வெப்பம் அல்லது உப்புத்தன்மைக்கு ஏற்ப தகவமைத்துக் கொள்ளும் திறனைத் தீர்மானிக்கின்றன என்பதை எதிர்கால ஆராய்ச்சி உறுதிப்படுத்தினால், காலநிலை மாற்றத்தால் பாதிக்கப்பட்ட ஒரு பெருங்கடலுக்கு கடல்வாழ் உயிரினங்கள் எவ்வாறு பதிலளிக்க முடியும் என்பதைப் படிப்பதற்கான ஒரு மாதிரியாக மார்த்தாஸ்டேரியாஸ் கிளாசியாலிஸ் மாறக்கூடும். இவ்வாறு, ஒரு நட்சத்திர மீனைப் பற்றிய ஆய்வாகத் தொடங்கிய இது, கடல்வாழ் உயிரினங்கள் எவ்வாறு பரிணமிக்கின்றன என்பதையும், அவற்றின் லார்வாக்களின் இயக்கத்தால் அவற்றின் இனத்தொகைகள் இணைக்கப்பட்டிருந்தாலும் கூட, அவை எவ்வாறு உள்ளூர் தகவமைப்புகளைத் தக்க வைத்துக் கொள்ள முடியும் என்பதையும் புரிந்துகொள்வதற்கான ஒரு புதிய வழியை வெளிப்படுத்தியுள்ளது.
குவாம் பல்கலைக்கழகம், பார்சிலோனா தாவரவியல் நிறுவனம் மற்றும் ரென்னஸ் பல்கலைக்கழகம் ஆகியவற்றை உள்ளடக்கிய ஸ்பானிய-பிரெஞ்சு குழுவின் இந்தக் கண்டுபிடிப்பு, மரபணுத்தொகுதியின் அமைப்பு பரிணாம வளர்ச்சியில் ஒரு முக்கிய காரணி என்பதை அடிக்கோடிட்டுக் காட்டுகிறது . 18,6% தலைகீழ் மாற்றங்களைக் கொண்ட முள் நட்சத்திர மீன், குரோமோசோம்களின் அமைப்பு எவ்வாறு வியக்கத்தக்க தகவமைப்புப் பன்முகத்தன்மையை மறைக்க முடியும் என்பதற்கு ஒரு சிறந்த உதாரணமாக விளங்குகிறது. மேலும், எதிர்கால சவால்களுக்கு கடல்சார் சூழல் அமைப்புகள் எவ்வாறு பதிலளிக்கும் என்பதை முன்கூட்டியே கணிப்பதற்கு இது மதிப்புமிக்க தடயங்களையும் வழங்குகிறது.