التآكل الجيني

التآكل الجيني (المعروف أيضًا باسم الاستنزاف الجيني أو التآكل الجينومي ) ^{[ 1 ]} هو أي انخفاض في التنوع الجيني ، سواء كان طبيعيًا أو ناتجًا عن النشاط البشري. ^{[ 2 ]} يُستخدم المصطلح أحيانًا بمعنى ضيق، كما هو الحال عند وصف فقدان أليلات أو جينات معينة، كما يُستخدم بشكل أوسع عند الإشارة إلى فقدان نمط ظاهري أو نوع كامل.

يحدث التآكل الجيني لأن لكل كائن حي جينومًا فريدًا. إذا مات الكائن الحي دون أن تتاح له فرصة التكاثر، فإن أي جينات فريدة يحملها تُفقد قبل أن تنتقل إلى النسل. من العوامل التي تُفاقم التآكل الجيني وتُسرّعه: فقدان الموائل وتجزئتها -والتي غالبًا ما تنتج عن التوسع الزراعي والبنية التحتية- وانخفاض التنوع الجيني. ^{[ 2 ]} يرتبط انخفاض التنوع الجيني بالتزاوج الداخلي وضعف جهاز المناعة، وكلاهما قد يُسرّع من انقراض هذا النوع في نهاية المطاف .

بحكم تعريفها، تعاني الأنواع المهددة بالانقراض من درجات متفاوتة من التدهور الجيني. وتستفيد العديد من الأنواع من برامج التكاثر بمساعدة الإنسان للحفاظ على استمرارية أعدادها، وبالتالي تجنب الانقراض على المدى الطويل. وتكون التجمعات السكانية الصغيرة أكثر عرضة للتدهور الجيني من التجمعات السكانية الكبيرة.

يُعرَّف المخزون الجيني لنوعٍ ما أو جماعةٍ سكانية بأنه المجموعة الكاملة من الأليلات الفريدة التي يمكن العثور عليها بفحص المادة الوراثية لكل فردٍ حيٍّ من ذلك النوع أو الجماعة. ويشير المخزون الجيني الكبير إلى تنوعٍ جينيٍّ واسع ، يرتبط بجماعاتٍ سكانيةٍ قويةٍ قادرةٍ على الصمود أمام فتراتٍ من الانتقاء الشديد . في المقابل، قد يؤدي انخفاض التنوع الجيني (انظر التزاوج الداخلي واختناقات الجماعات السكانية ) إلى انخفاض اللياقة البيولوجية وزيادة احتمالية انقراض ذلك النوع أو الجماعة السكانية.

بما أن التآكل الجيني مفهوم واسع، فإنه يحدث بعدة طرق. يرتبط معظمها بفقدان أفراد من جماعة سكانية، وبالتالي فقدان مجموعة الأليلات الخاصة بهم. يُشار إلى هذا، في الأعداد الكبيرة، باسم " اختناق الجماعة السكانية" - الناجم عن أحداث مختلفة تشمل النشاط البشري والكوارث الطبيعية - مما يُقلص بشكل كبير التنوع الجيني ويُبقي عددًا أقل فأقل من الأزواج القادرة على التزاوج. ^{[ 3 ]}

إضافةً إلى كونه سببًا مباشرًا، يزيد حجم الجماعة السكانية أيضًا من احتمالية التآكل الجيني، حيث تكون الجماعات السكانية الأصغر حجمًا أكثر عرضةً للخطر. ^{[ 4 ]} على سبيل المثال، إذا مات فردٌ في جماعة سكانية، فإن احتمالية ظهور الأليلات التي كان يحملها في جماعة سكانية أخرى أكبر في الجماعات السكانية الأكبر حجمًا. ومن العوامل المساهمة الأخرى تقييد تدفق الجينات . ^{[ 4 ]} فبدون قدرٍ كافٍ من الانتشار بين الجماعات السكانية، قد يصعب التعافي من حالات التآكل الجيني الطفيفة داخل جماعة سكانية واحدة.

تضافرت كل هذه العوامل في دراسة شائعة لحالة التآكل الجيني: أسود فوهة نغورونغورو. يقتصر وجود الفرائس بكثافة عالية داخل الفوهة بسبب النشاط البشري في المناطق المحيطة. ^{[ 4 ]} يشكل هذا حاجزًا يمنع الانتشار ويحد من تدفق الجينات. كما شهدت أعداد الأسود انخفاضات حادة في أعدادها خلال القرون القليلة الماضية نتيجة الصيد والأمراض. ^{[ 4 ]} كان أبرزها تفشي وباء أدى إلى انخفاض أعدادها إلى 15 فردًا فقط عام 1962. ^{[ 4 ]} أدت هذه الظروف إلى انخفاض كبير في التنوع الجيني داخل المجموعة، مما ترتب عليه عواقب وخيمة.

قد تكون عواقب التدهور الجيني وخيمة، وقد تؤدي في نهاية المطاف إلى انقراض جماعة سكانية أو حتى نوع بأكمله. فعندما يقل التنوع الجيني لجماعة سكانية أو فرد، تقل الموارد المتاحة لمواجهة التهديدات البيولوجية والبيئية. على سبيل المثال، إذا أصيبت جماعة سكانية بمرض جديد، فمن غير المرجح أن ينجو بعض الأفراد أو يكتسبوا مناعة إذا كان التنوع الجيني في الجماعة السكانية منخفضًا. كما يؤثر التزاوج الداخلي على مناعة الجماعات السكانية ؛ وهي آلية تكشف عن الصفات المتنحية الضارة، وتزداد حدتها في الجماعات السكانية الصغيرة التي تعاني من انخفاض التنوع الجيني. وقد يصبح الأفراد أكثر عرضة لمختلف التهديدات المرضية، مما يعرض الجماعة السكانية لوباء مميت. ^{[ 5 ]} كما يزيد التزاوج الداخلي من احتمالية حدوث عيوب خلقية جسدية وتناسلية. ^{[ 5 ]} فعندما تزداد احتمالية وجود حيوانات منوية غير طبيعية، ترتفع معدلات العقم، وتنخفض معدلات المواليد. ومع اجتماع هذه التأثيرات المختلفة، تنخفض معدلات المواليد في الجماعات السكانية، ويصبح الأفراد حديثو الولادة أقل لياقة. إن وجود أفراد ذوي لياقة بدنية أقل يجعل السكان عرضة للضغوط البيئية التي كان بإمكانهم التعافي منها في الظروف الصحية. ^{[ 6 ]}

يُعرَّف التآكل الجيني في الزراعة وتربية المواشي بأنه فقدان التنوع الجيني البيولوجي  ، بما في ذلك فقدان جينات فردية، وفقدان تركيبات جينية معينة (أو مجموعات جينية)  ، كتلك التي تظهر في السلالات المحلية المتأقلمة من الحيوانات أو النباتات المستأنسة التي تكيفت مع البيئة الطبيعية التي نشأت فيها. ^{[ 7 ]} وبالنسبة للزراعة تحديدًا، قد يعني هذا أي فقدان لمحصول، أو صنف من أصناف المحصول، أو أليل. ^{[ 7 ]}

تتمثل العوامل الرئيسية وراء التدهور الجيني في المحاصيل في استبدال الأصناف، وإزالة الغابات، والاستغلال المفرط للأنواع، والضغط السكاني ، والتدهور البيئي ، والرعي الجائر ، والسياسات الحكومية، وتغير النظم الزراعية. ^{[ 8 ]} ومع ذلك، فإن العامل الرئيسي هو استبدال الأصناف المحلية من النباتات والحيوانات المستأنسة بأصناف أو أنواع أخرى غير محلية. ^{[ 8 ]} كما يمكن أن ينخفض ​​عدد الأصناف بشكل كبير عند إدخال الأصناف التجارية في النظم الزراعية التقليدية. ويعتقد العديد من الباحثين أن المشكلة الرئيسية المتعلقة بإدارة النظم الإيكولوجية الزراعية هي الميل العام نحو التوحيد الجيني والبيئي الذي يفرضه تطور الزراعة الحديثة.

في حالة الموارد الوراثية الحيوانية للأغذية والزراعة ، تشمل الأسباب الرئيسية للتآكل الوراثي التهجين العشوائي، وزيادة استخدام السلالات الغريبة، وضعف السياسات والمؤسسات في إدارة الموارد الوراثية الحيوانية ، وإهمال سلالات معينة بسبب نقص الربحية أو القدرة التنافسية، وتكثيف أنظمة الإنتاج، وآثار الأمراض وإدارتها، وفقدان المراعي أو عناصر أخرى من بيئة الإنتاج، وضعف السيطرة على التزاوج الداخلي. ^{[ 9 ]}

يشير مصطلح "إعادة إحياء الأنواع المنقرضة"، أو ما يُعرف أيضًا بعلم الأحياء الإحياءي، إلى جميع الأساليب العلمية، مثل الاستنساخ، والتهجين الانتقائي العكسي، أو التعديل الوراثي (تقنية كريسبر)، التي تهدف إلى إعادة الأنواع المنقرضة إلى الحياة أو إعادة إنشاء كائنات حية مكافئة لها، تُسمى الكائنات البديلة. يعتمد هذا النهج على استعادة المادة الوراثية من الحمض النووي القديم أو من الأنواع وثيقة الصلة التي لا تزال موجودة، وذلك باستخدام الإحياء الحقيقي عبر استنساخ الخلايا المحفوظة، أو إعادة إنشاء الأنواع الحالية لاستعادة سمات الأنواع المنقرضة، أو إعادة التكوين البيئي الذي يتضمن إدخال نوع مكافئ في النظام البيئي. ^{[ 11 ]} على الرغم من أن هذا النهج قادر على استعادة الوظائف البيئية المفقودة وتعزيز التنوع البيولوجي، إلا أنه يظل مشروعًا مرتبطًا بمخاطر مختلفة مثل انتقال الأمراض، والتهجين، ومعاناة الحيوانات. ^{[ 12 ]} في هذا السياق، نشر الاتحاد الدولي لحفظ الطبيعة (IUCN) في عام 2016 مبادئ توجيهية تهدف إلى تنظيم إنشاء بدائل للأنواع المنقرضة. بحسب هذا التقرير، يستحيل إعادة إحياء الأنواع المنقرضة بشكل كامل نظرًا للاختلافات الجينية والفسيولوجية والسلوكية، ومن هنا جاء استخدام مصطلح "الأنواع البديلة". ^{[ 13 ]} وبغض النظر عن التباين العلمي، فإن إعادة إحياء الأنواع المنقرضة لا تزال تثير اعتبارات أخلاقية هامة تتعلق برفاهية الحيوان، إذ أن إنشاء نسخ مستنسخة قد يتسبب في معاناة وتشوهات وإجهاض، بل وحتى نفوق مبكر. كما أنها تثير تساؤلات حول مسؤوليتنا الأخلاقية تجاه الأنواع المنقرضة، معتقدين أنه ينبغي علينا "إعادتها" لمجرد التعويض عن الضرر الذي ألحقه البشر. ولذلك، فإن هذه الممارسة تُشكك في غطرسة الإنسان - فعل "لعب دور الإله" - لأنه من خلال إنشاء كائنات معدلة وراثيًا وإحياء الأنواع المتضررة، سنتجاوز قدرتنا على التحكم، مما يثير تساؤلات حول الحدود الأخلاقية لأفعالنا. ومع ذلك، يحاول بعض المؤلفين التقليل من شأن هذا النقد بالتأكيد على أن الدافع قد يكون شعورًا بالذنب أو اهتمامًا بيولوجيًا باستعادة الطبيعة، وليس كبرياءً مفرطًا. باختصار، تمثل إعادة إحياء الأنواع المنقرضة تحديًا أخلاقيًا كبيرًا، إذ توازن بين إمكانية استعادة الأنواع المنقرضة فقدان الوظائف البيئية مع ضرورة احترام رفاهية الأفراد والحدود الأخلاقية لتدخلاتنا في الطبيعة. ^{[ 11 ] [ 14 ]}

• مركز المنشأ
• علم الأحياء الحفظي
• قريب بري للمحصول
• بنك الجينات
• التلوث الجيني
• علم الوراثة
• انهيار الطفرات
• المحاصيل المهملة وغير المستغلة
• علم الوراثة السكانية