چرا رنگ گرگ‌ها در آمریکا به طور مداوم تغییر می‌کند؟!

به طور خاص، در قاره آمریکای شمالی، هر چه به سمت جنوب جلوتر بروید، تعداد گرگ‌هایی با پوشش تیره و سیاه بیشتر می‌شود. این پدیده برای مدت طولانی غیرقابل توضیح بود، اما اکنون دانشمندان تشخیص داده اند که مقصر یکی از بزرگترین محرک‌های انتخاب طبیعی است، بیماری.

یک تیم بین المللی به سرپرستی سارا کوبینز بوم شناس از دانشگاه مونپلیه در فرانسه به این نتیجه رسیده است که ویروس دیستمپر سگ اغلب کشنده عاملی است که تعداد بیشتری گرگ با پوشش سیاه (Canis lupus) تولید می‌کند. تیم کولسون زیست‌شناس از دانشگاه آکسفورد توضیح می‌دهد: «در اکثر نقاط جهان، گرگ‌های سیاه وجود ندارند یا بسیار نادر هستند، اما در آمریکای شمالی، در برخی مناطق رایج و در برخی دیگر وجود ندارند».

دانشمندان مدت‌هاست که به این فکر می‌کردند که چرا این اتفاق افتاده‌است؛ فشار تکاملی می‌تواند منجر به برخی عواقب عجیب و غریب شود، به خصوص زمانی که صحبت از بیماری باشد. برخی از افراد بر اساس وجود ژن‌هایی که به آن بیماری مقاومت می‌کنند، احتمال بیشتری برای زنده ماندن دارند. پس از آن بازماندگان فرزندانی با آن تغییرات ژنتیکی تولید می‌کنند و مشخصات ژنتیکی یک جمعیت می‌تواند در طول زمان تغییر کند.

با این حال، پیکربندی‌های ژنتیکی که مقاومت ایجاد می‌کنند، همیشه فقط یک عملکرد ندارند. همانطور که اخیراً فهمیدیم، انواع ژنتیکی که در برابر طاعون سیاه مقاومت می‌کنند، حساسیت به اختلالات خودایمنی مانند آرتریت روماتوئید را نیز افزایش می‌دهند، به این معنی که ما هنوز اثرات آن را قرن‌ها بعد احساس می‌کنیم.

در مورد این گرگ ها، رنگ پوشش توسط ژنی به نام CPD۱۰۳ تعیین می‌شود که در طول تاریخ پوشش آن‌ها را خاکستری می‌کرد. با این حال، یک جهش CPD۱۰۳ در سگ‌ها پدیدار شد و به گرگ‌ها منتقل شد و یک پوشش سیاه ایجاد کرد.

هر گرگ دارای دو نسخه از CPD۱۰۳ است که یکی از آن‌ها از هر والدین به ارث رسیده است. بر خلاف مو‌های قرمز در انسان، تنها یک کپی از ژن سیاه برای تولید پوشش سیاه لازم است. دانشمندان مشکوک بودند که ویروس دیستمپر سگ ممکن است در تعداد گرگ‌های سیاه پوش در سرتاسر آمریکای شمالی نقش داشته باشد، زیرا ناحیه DNA که در آن CPD۱۰۳ قرار دارد نیز در رمزگذاری پروتئینی نقش دارد که از عفونت‌های ریوی مانند دیستمپر سگ محافظت می‌کند.

این بدان معناست که اگر گرگ‌هایی با پوشش سیاه احتمال بیشتری برای زنده ماندن از این بیماری داشته باشند، تولید مثل کرده و نوع CPD۱۰۳ خود را به توله‌های خود منتقل می‌کنند. بنابراین، تیم شروع به آزمایش این فرضیه کرد. محققان ۱۲ جمعیت گرگ را در سراسر آمریکای شمالی تجزیه و تحلیل کردند تا ببینند آیا وجود آنتی‌بادی‌های دیستمپر سگ، نشانه‌ای از داشتن و زنده ماندن از ویروس، با گرگ‌های سیاه‌پوش همبستگی قوی دارد یا خیر.

آن‌ها دریافتند که گرگ‌هایی که این آنتی‌بادی‌ها را دارند، در واقع، به‌خصوص در گرگ‌های مسن‌تر، بیشتر احتمال دارد پوشش سیاه داشته باشند. گرگ‌های سیاه نیز در مناطقی که شیوع بیماری در آن‌ها رخ داده بود، بیشتر بود. در مرحله بعد، این تیم داده‌های ۲۰ ساله جمعیت گرگ‌ها را از پارک ملی یلوستون مورد مطالعه قرار دادند.

جمعیت در آنجا ۵۵ درصد گرگ خاکستری و ۴۵ درصد گرگ سیاه است. از این گرگ‌های سیاه، فقط ۵ درصد دو نسخه از نوع CPD۱۰۳ پوشش سیاه داشتند. این نشان می‌دهد که گرگ‌هایی که جفت‌هایی با رنگ مخالف انتخاب می‌کنند، شانس بیشتری برای موفقیت باروری دارند و فرزندانشان از بیماری دیستمپ سگی زنده می‌مانند. با این حال، این فقط در مناطقی کار می‌کند که شیوع دیستمپر سگ را تجربه کرده اند. با توجه به مدل‌سازی ریاضی این تیم، مزیت رقابتی انتخاب رنگ متضاد اگر مشکلی برای دیستمپر سگ نباشد، از بین می‌رود.

این تحقیق نه تنها دلیل شگفت انگیزی برای شیوع بیشتر گرگ‌های سیاه در برخی مناطق ارائه می‌دهد، بلکه ابزاری برای مطالعه شیوع بیماری‌های عفونی سگ‌ها و همچنین مقاومت در برابر بیماری‌ها ارائه می‌دهد.