چرا برخی گونه‌های دریایی منقرض می‌شوند و برخی دیگر نه
دکتر رضا ندرلو، دانشیار دانشکده زیست شناسی دانشگاه تهران دارای مدرک دکتری زیست دریا، دانشگاه یوهان-ولف گانگ گوته، فرانگفورت، آلمان و یکی از نویسندگان کتاب «اطلس بوم‌سازگان‌های حساس دریایی ایران» در گفتوگو با خبرنگار «آناتک» توضیح می‌دهد که بقا یا انقراض یک گونه دریایی به چه عواملی بستگی دارد.
وقتی می‌گوییم یک گونه دریایی منقرض می‌شود، معمولا یک علت مشخص دارد یا ترکیبی از عوامل؟ این عوامل چه هستند؟
قدر مسلم برای بروز هر پدیده‌ای عوامل مختلفی دخیل‌اند و انقراض نیز معمولا حاصل مجموعه‌ای از عوامل است. وقتی درباره یک گونه صحبت می‌کنیم، باید هم زیست‌شناسی خود گونه و هم اکوسیستم و عوامل بیرونی و غیرزیستی را در نظر بگیریم.
زیست‌شناسی گونه‌ها با یکدیگر متفاوت است؛ از بی‌مهرگان گرفته تا مهره‌داران. در محیط‌های دریایی، برخی گونه‌های در معرض خطر، مانند لاک‌پشت‌های دریایی، دلفین‌ها و نهنگ‌ها، در فهرست سرخ اتحادیه بین‌المللی حفاظت از طبیعت قرار دارند. برای نمونه، در خلیج فارس پنج گونه لاک‌پشت دریایی گزارش شده که لاک‌پشت سبز و لاک‌پشت عقابی از گونه‌های فراوان‌تر هستند و هر دو در فهرست سرخ قرار دارند. حدود ۲۰ گونه دلفین و نهنگ نیز از خلیج فارس گزارش شده است که فهرست آنها و محدوده پراکنششان در کتاب «اطلس بوم‌سازگان‌های حساس دریایی ایران» ارائه شده است.
برای حفظ چنین گونه‌هایی، امروزه بیشتر بر مدیریت و حفاظت از اکوسیستم آنها تأکید می‌شود؛ زیرا گونه‌ها در یک جامعه و شبکه غذایی و در تعامل با سایر گونه‌ها ومحیط پیرامون زندگی می‌کنند. برای مثال، لاک‌پشت‌های دریایی برای تولیدمثل به سواحل خاصی نیاز دارند. آنها از دریا خارج می‌شوند و در سواحل ماسه‌ای با شیب ملایم و پوشش گیاهی مناسب لانه‌سازی می‌کنند. بنابراین، تخریب یا تغییر این زیستگاه می‌تواند بقای آنها را تهدید کند. خود لاک‌پشت‌های بالغ و تخم‌های آنها نیز در معرض خطر شکار توسط پرندگان و پستانداران قرار دارند و افزون بر این در گذشته انسان نیز از تخم‌ها استفاده می‌کرد. البته خوشبختانه در ایران، با افزایش اطلاع‌رسانی، حفاظت از این گونه‌ها بیشتر شده است.
از سوی دیگر، زیست‌شناسی خود گونه نیز می‌تواند آن را در برابر تغییرات محیطی آسیب‌پذیر کند. برای مثال، در لاک‌پشت‌های دریایی جنسیت جنین تحت تأثیر عوامل محیطی، به‌ویژه دمای لانه، تعیین می‌شود. اگر دما بیش از حد بالا یا پایین برود، ممکن است بیشتر تخم‌ها به یک جنس تبدیل شوند و نسبت نر و ماده در نسل بعد به‌شدت نامتعادل شود که در توان تولیدمثل جمعیت اثر کرده و به تبع آن تنوع ژنتیکی کاهش خواهد یافت؛ و در شرایط حاد دمایی ممکن است تمام زاده‌های نسل بعد نر یا ماده باشند که در‌ای حالت عملا امکان تولیدمثل نخواهد بود. حتی یکی از فرضیه‌های مطرح درباره انقراض دایناسور‌ها نیز به تغییر نسبت جنسی در اثر شرایط محیطی مربوط است.
این مثال نشان می‌دهد که چگونه ویژگی‌های زیستی یک گونه، در کنار شرایط محیطی و اکوسیستم، می‌تواند بر بقای آن تأثیر بگذارد.
چه ویژگی‌هایی به یک گونه دریایی کمک می‌کند در برابر تغییرات اقلیمی دوام بیاورد؟
مسئله اصلی، متابولیسم و تولیدمثل است. هرچه نرخ تولیدمثل یک گونه بالاتر باشد، مانند بسیاری از حشرات و بی‌مهرگان، سریع‌تر می‌تواند نسل بعدی خود را تأمین کند و پیش از آنکه جمعیت با خطر انقراض مواجه شود، نسل جدید شکل می‌گیرد.
در مقابل، هرچه در درخت تکاملی به سمت مهره‌داران، به‌ویژه خزندگان، پرندگان و پستانداران پیش می‌رویم، موجودات بزرگ‌تر می‌شوند و معمولاً دیرتر به سن تولیدمثل می‌رسند. برای مثال، فیل ممکن است حدود ۳۰ سالگی به بلوغ برسد، در حالی که یک حشره ممکن است در هفته‌های دوم یا سوم زندگی بالغ شود. بنابراین، متابولیسم و به‌تبع آن، زمان و نرخ تولیدمثل، از ویژگی‌های مهم زیستی گونه‌ها هستند.
به همین دلیل، موجوداتی مانند حشرات که نرخ تولیدمثل بالایی دارند، تنوع بسیار زیادی پیدا کرده‌اند؛ در حالی که پستانداران به دلیل نرخ پایین‌تر تولیدمثل، تنوع کمتری دارند. در واقع، تکامل در سطح نسل‌ها اتفاق می‌افتد، نه در یک فرد، و نرخ تولیدمثل در این فرایند اهمیت زیادی دارد.
گونه‌هایی که جمعیت کمی دارند یا به محدوده خاصی محدود شده‌اند، چرا در برابر تغییرات آسیب‌پذیرترند؟
یکی از عوامل مهم موفقیت گونه‌ها در زیست‌شناسی، پراکنش یا توانایی انتشار در محیط‌های مختلف است. هر موجودی که علاوه بر تولیدمثل، قدرت پراکنش بیشتری داشته باشد، می‌تواند در محدوده وسیع‌تری حرکت کند و در زیستگاه‌ها و زیست‌بوم‌های مختلف شانس بیشتری برای استقرار داشته باشد.
تمام موجودات سازوکار‌هایی برای پراکنش دارند. برای مثال، در گیاهان، میوه‌ها و دانه‌ها تا حدی برای جلب جانوران تکامل یافته‌اند تا این جانوران دانه‌ها را به مناطق دورتر منتقل کنند. هرچه افراد، لاروها، تخم‌ها یا دانه‌های یک گونه بتوانند در محدوده وسیع‌تری پراکنده شوند، آن گونه شانس بیشتری برای بقا دارد.
تنوع ژنتیکی نیز در این زمینه اهمیت دارد. اگر ژنوم یک گونه تنوع کافی داشته باشد، افراد آن می‌توانند توانایی‌های متفاوتی داشته باشند و در صورت تغییر شرایط، برخی از آنها از منابع یا غذا‌های متفاوت استفاده کنند. در نتیجه، گونه به یک زیستگاه یا منبع غذایی خاص وابسته نمی‌شود.
برای مثال، اگر در یک جمعیت گوشت‌خوار، بخشی از افراد بتوانند در شرایط کمبود گوشت از منابع گیاهی نیز استفاده کنند، همین انعطاف‌پذیری می‌تواند به حفظ جمعیت کمک کند تا زمانی که شرایط دوباره به حالت مناسب بازگردد.
بنابراین، هرچه یک گونه از نظر زیستگاه و رژیم غذایی تخصصی‌تر و محدودتر باشد، آسیب‌پذیری آن بیشتر است. اگر اکوسیستم خاصی که گونه به آن وابسته است از بین برود یا منبع غذایی مشخصی را از دست بدهد، احتمال انقراض آن افزایش می‌یابد؛ اما گونه‌ای که بتواند در زیستگاه‌های مختلف زندگی کند و از منابع غذایی متنوع استفاده کند، شانس بیشتری برای سازگاری و بقا خواهد داشت.
گرم‌شدن زمین و پیامد‌هایی مانند اسیدی‌شدن آب دریاها و اقیانوس‌ها، در مقایسه با تهدید‌هایی مانند صید بی‌رویه یا تخریب زیستگاه، چه تفاوتی در نوع فشار بر گونه‌های دریایی ایجاد می‌کند؟
بخشی از تغییرات اقلیمی طبیعی است و بخشی نیز در اثر فعالیت‌های انسانی ایجاد می‌شود. گرمایش زمین نیز اگرچه ممکن است در نقطه‌ای دیگر ایجاد شود، اثر خود را در اکوسیستم‌های دریایی نشان می‌دهد.
اکنون بخشی از ظرفیت جذب دی‌اکسیدکربن در خشکی تکمیل شده است، درحالی¬که اقیانوس‌ها همچنان می‌توانند بخشی از دی‌اکسیدکربن اضافی را جذب کنند و مانع از افزایش بیشتر گرمای زمین شوند. اما پیامد مهم جذب این دی‌اکسیدکربن، فقط گرم‌شدن آب نیست؛ بلکه اسیدی‌شدن اقیانوس‌ها را نیز سبب می¬شود. در این شرایط، چرخه کربنات و بی¬کربنات نیز دچار اختلال می‌شود.
ممکن است بسیاری از گونه‌ها بتوانند افزایش یک یا دو درجه‌ای دما را تا حدی تحمل کنند، اما اسیدی‌شدن آب برای آنها مسئله متفاوتی است، زیرا در سطح مولکولی اثر می‌گذارد. به‌ویژه مرجان‌ها، نرم‌تنان و سخت‌پوستان برای ساخت ساختار‌های کربنات کلسیمی خود به شرایط شیمیایی مناسب آب نیاز دارند و با افزایش اسیدیته ممکن است توانایی تشکیل و حفظ این ساختار‌ها را از دست بدهند. در نتیجه، به‌تدریج از چرخه مواد و شبکه غذایی اکوسیستم خارج می‌شوند.
صید بی‌رویه نیز تهدید مهمی است، اما تفاوتش این است که مستقیما تحت کنترل انسان قرار دارد و می‌توان آن را با مدیریت مناسب کاهش داد. در مورد اسیدی‌شدن اقیانوس‌ها، اثرگذاری ما غیرمستقیم‌تر است و ممکن است عامل اصلی را به‌سادگی نبینیم. به همین دلیل، این تهدید می‌تواند در ابتدا نامحسوس باشد، اما پیامد‌های بسیار محسوسی برای اکوسیستم‌های دریایی ایجاد کند.
آیا در گذشته گونه‌هایی وجود داشته‌اند که از یک بحران اقلیمی جان سالم به در برده باشند و به همین دلیل امروز مقاوم‌تر شده باشند؟
نمی‌توانیم به یک گونه مشخص اشاره کنیم، اما می‌توانیم درباره تبار‌های تکاملی و شاخه‌های مختلف حیات صحبت کنیم. ما پنج انقراض توده‌ای بزرگ داشته‌ایم. حدود ۵۰۰ تا ۶۰۰ میلیون سال پیش نیز انفجار کامبرین رخ داد و تنوع زیستی به‌شدت افزایش یافت. بسیاری از شاخه‌های جانوری که امروز می‌شناسیم، ریشه‌های تکاملی خود را در همان دوره دارند.
برای مثال، در انقراض پرمین (۲۵۰ میلیون سال پیش) حدود ۸۰ تا ۹۰ درصد گونه‌های دریایی از بین رفتند. با این حال، برخی تبار‌ها باقی ماندند و بعد‌ها دوباره تنوع پیدا کردند؛ بنابراین لزوما نمی‌توان گفت یک گونه مشخص از آن زمان تاکنون باقی مانده است، بلکه تبار‌های تکاملی را دنبال می‌کنیم که پس از بحران دوباره گسترش یافته‌اند.
نمونه دیگر، دایناسور‌ها هستند که حدود ۶۵ میلیون سال پیش منقرض شدند، اما برخی تبار‌های خزندگان باقی ماندند و بعد‌ها گروه‌های مختلفی از مارها، لاک‌پشت‌ها، سوسمار‌ها و کروکدیل‌ها شکل گرفتند. بنابراین، درباره بیشتر گروه‌ها باید از تداوم تبار‌های تکاملی صحبت کنیم، نه بقای یک گونه مشخص. البته استثنا‌هایی هم وجود دارد؛ برای مثال، خرچنگ‌های نعل‌اسبی از گروه‌هایی هستند که سابقه تکاملی بسیار طولانی، در حدود چند صد میلیون سال، دارند.
بعضی از گونه‌های دریایی به جای انقراض، به آب‌های سردتر مهاجرت می‌کنند یا رفتار خود را تغییر می‌دهند و با شرایط جدید سازگار می‌شوند. این سازگاری از کجا می‌آید؟
در زیست‌شناسی میان «سازگاری» و «خوگیری» تفاوت وجود دارد. سازگاری فرایندی تکاملی است، اما خوگیری در طول زندگی یک فرد اتفاق می‌افتد.
برای مثال، انسان‌ها به‌طور کلی می‌توانند در دامنه‌ای از دما زندگی کنند، اما جمعیت‌های مختلف در شرایط اقلیمی متفاوتی زندگی می‌کنند. وقتی دما تغییر می‌کند، لزوماً همه افراد یک گونه مهاجرت نمی‌کنند؛ ممکن است در یک منطقه جمعیت کاهش پیدا کند و در منطقه‌ای با شرایط مناسب‌تر افزایش یابد. در برخی جانوران، مانند پرندگان و پستانداران، افراد بالغ نیز می‌توانند در طول زندگی خود مهاجرت کنند.
از طرف دیگر، یک فرد می‌تواند در طول زندگی به شرایط جدید خو بگیرد. مثلا فردی که در بندرعباس زندگی کرده است، اگر به منطقه‌ای سردسیر مهاجرت کند، ابتدا شرایط برایش دشوار است، اما به‌تدریج به آن عادت می‌کند. این فرایند را نمی‌توان سازگاری تکاملی نامید، زیرا در طول زندگی همان فرد اتفاق افتاده است.
شناخت این فرایند‌های گفته شده چه راهکار عملی برای حفاظت از گونه‌های دریایی در اختیار ما قرار می‌دهد؟
دقیقا موضوع بحث ما در حوزه تنوع زیستی همین است. باید ابتدا گونه‌ها و جمعیت‌های مختلف را از نظر تنوع ژنتیکی و وضعیت جمعیتی بررسی کنیم و ببینیم آیا یک جمعیت از نظر ژنتیکی تنوع کافی برای ادامه حیات دارد و آیا با جمعیت‌های دیگر ارتباط ژنتیکی و جریان ژنی دارد یا خیر.
برای مثال، اگر جمعیتی از نهنگ‌ها، سفره‌ماهی‌ها یا کوسه‌ها در خلیج فارس از نظر ژنتیکی محدود باشد و هیچ جریان ژنی با جمعیت‌های خارج از این منطقه نداشته باشد، می‌تواند در برابر تغییرات محیطی آسیب‌پذیرتر باشد. در چنین شرایطی، آن جمعیت باید به‌عنوان یک جمعیت در معرض خطر مورد توجه و حمایت قرار گیرد.
در سطح بالاتر نیز باید خود اکوسیستم‌ها را بررسی کنیم؛ اینکه اگر یک اکوسیستم آسیب ببیند، آیا امکان بازگشت یا استقرار دوباره گونه‌ها از اکوسیستم‌های مجاور وجود دارد یا اینکه زیستگاه‌ها از یکدیگر جدا و تکه‌تکه شده‌اند.
در نهایت، چون منابع مالی و امکانات حفاظت محدود است، نمی‌توان همه مناطق را به یک اندازه تحت حفاظت قرار داد؛ بنابراین باید با بررسی وضعیت گونه‌ها، تنوع ژنتیکی آنها و سلامت و ارتباط اکوسیستم‌ها، مناطق و گونه‌های حساس‌تر را شناسایی و برای حفاظت از آنها اولویت‌بندی کنیم.
انتهای پیام/