แม้จะผ่านไปหลายพันปี ประชากรวาฬเพชฌฆาตจำนวนมากยังคงสั่นคลอนจากคอขวดทางพันธุกรรมของการนำทางในยุคน้ำแข็งสุดท้าย
วาฬเพชฌฆาตเป็นหนึ่งในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่แพร่หลายมากที่สุดในโลก สัตว์จำพวกวาฬสากลเหล่านี้เกิดขึ้นเมื่อหลายล้านปีก่อนและยังคงยืนหยัดผ่านภัยคุกคามมากมาย ตั้งแต่สภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของยุคน้ำแข็งสุดท้าย ไปจนถึงนักล่าที่ไล่ตามพวกมันอย่างดุเดือดจนถึงทศวรรษ 1980 แต่เบื้องหลังการฟื้นตัวของมันกลับแฝงอันตรายที่คุกคามการดำรงอยู่อย่างยากลำบากของพวกมัน: ประชากรวาฬเพชฌฆาตจำนวนมากมีความหลากหลายทางพันธุกรรมต่ำ
แอนดรูว์ ฟุท นักชีววิทยาด้านวิวัฒนาการจากมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งนอร์เวย์ และหัวหน้าโครงการใหม่ที่รวบรวมประวัติศาสตร์ทางพันธุกรรมของวาฬเพชฌฆาตจากทั่วภูมิภาคกล่าวว่า “เหตุผลของเรื่องนี้มันย้อนอดีตไปในอดีตของพวกเขา” โลก.
ในช่วงท้ายสุดของธารน้ำแข็งทั่วโลก ฝูงวาฬเพชฌฆาตกระจายตัวออกจากพื้นที่ปลอดน้ำแข็งใกล้เส้นศูนย์สูตร ตั้งร้านค้าในน่านน้ำที่ครั้งหนึ่งเคยอยู่ไม่ได้ นับตั้งแต่นั้นมา ประชากรเหล่านี้บางส่วนได้พัฒนาอย่างโดดเดี่ยวเป็นส่วนใหญ่ ในเอกสารสองฉบับล่าสุด Foote และเพื่อนร่วมงานของเขาแสดงให้เห็นว่าผู้บุกเบิกสัตว์จำพวกวาฬเหล่านี้สร้างสิ่งที่กลายเป็นเกาะแห่งความหลากหลายทางพันธุกรรมที่ซบเซาได้อย่างไร “โดยพื้นฐานแล้ว” Foote กล่าว ภายในประชากรเหล่านี้บางส่วน วาฬเพชฌฆาตสมัยใหม่ “ทั้งหมดมี DNA เดียวกันกับผู้ล่าอาณานิคมเหล่านั้น” แม้จะผ่านไปหลายพันปีแล้วก็ตาม
เพื่อให้ได้ผลลัพธ์นี้ Foote และทีมของเขาทำงานร่วมกับนักวิจัยทั่วโลกเพื่อรวบรวมชุดข้อมูลของจีโนม 26 ตัวจากประชากรวาฬเพชฌฆาตที่แตกต่างกัน ตั้งแต่ฝักในมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือไปจนถึงสิ่งมีชีวิตนอกทวีปแอนตาร์กติกา พวกเขาใช้การจัดลำดับจีโนมเพื่อทำแผนที่ชุดยีนทั้งหมดจากวาฬเพชฌฆาตแต่ละตัว จากนั้นจึงคาดการณ์ผลลัพธ์ในระดับประชากร โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ทีมวิจัยมองหายีนสายยาวที่มีสำเนาเหมือนกันจากพ่อและแม่ ซึ่งบ่งชี้ถึงการผสมพันธุ์ภายในประชากร วาฬเพชฌฆาตที่อาศัยอยู่ใกล้ขั้วโลกนั้นเป็นพันธุ์แท้โดยเฉพาะ
ทุกวันนี้ ประชากรวาฬเพชฌฆาตบางส่วนมีอาการดีขึ้นกว่าที่อื่นๆ งานวิจัยชิ้นใหม่นี้ชี้ให้เห็นว่า เมื่อพิจารณาถึงแรงกดดันที่แตกต่างจากการล่าสัตว์ การสูญเสียถิ่นที่อยู่ มลพิษ และกองกำลังอื่นๆ ความสำเร็จสมัยใหม่บางส่วนนั้นขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของประชากรเริ่มต้นเมื่อหลายพันปีก่อน กลุ่มผู้ตั้งรกรากที่ใหญ่ขึ้นเล็กน้อยหมายถึงกลุ่มยีนที่ใหญ่ขึ้นในการทำงาน นอกจากนี้ยังช่วยหากยีนของผู้ก่อตั้งเดิมมีความหลากหลายมากที่สุด ที่สำคัญกว่านั้น ผู้ตั้งรกรากในยุคแรกๆ เหล่านั้นต้องเริ่มแพร่พันธุ์อย่างอุดมสมบูรณ์เพื่อรักษาขนาดประชากรให้ใหญ่ เมื่อพูดถึงการรักษาความหลากหลายทางพันธุกรรม ความสำเร็จในการสืบพันธุ์ในแต่ละรุ่นมีความสำคัญ
โคลอี โรบินสัน นักนิเวศวิทยาจากองค์กรเอ็นจีโอโอเชียนไวส์ของแคนาดา กล่าวว่า สำหรับกลุ่มที่แยกตัวซึ่งมีขนาดลดน้อยลงและมีโอกาสที่เห็นได้ชัดเพียงเล็กน้อยสำหรับการฉีดสารพันธุกรรมที่สดใหม่ในหลายรุ่น ในการสอบ การกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมที่เป็นอันตรายกำลังก่อตัวขึ้นในลูกหลานสมัยใหม่ของประชากรเหล่านี้เร็วกว่าการคัดเลือกโดยธรรมชาติสามารถกำจัดพวกมันออกจากสายเลือดได้ “มันเป็นระเบิดเวลาเล็กน้อย” โรบินสันกล่าว
Axel Janke นักพันธุศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเกอเธ่ในเยอรมนี ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้ อธิบายว่าความหลากหลายทางพันธุกรรมต่ำอาจทำให้ความสามารถของประชากรในการปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมที่แปรปรวน การมียีนที่เป็นเนื้อเดียวกันก็เหมือนกับการมีการเล่นในมือน้อยลงเพื่อเอาชีวิตรอดจากลูกโค้งที่สิ่งแวดล้อมขว้างใส่พวกมัน หากสมาชิกทุกคนมีพันธุกรรมที่เกือบจะเหมือนกัน “การติดเชื้อเพียงครั้งเดียวสามารถฆ่าประชากรนั้นได้” เขากล่าว
การดูประชากรวาฬเพชฌฆาตสมัยใหม่สองกลุ่มแสดงให้เห็นว่าความแตกต่างเหล่านี้สามารถเกิดขึ้นได้อย่างไรเมื่อเวลาผ่านไป
ตัวอย่างเช่น ในนอร์เวย์ ฝูงบรรพบุรุษประสบความสำเร็จในการผูกขาดปลาเฮอริ่งที่อุดมสมบูรณ์และขยายพันธุ์อย่างรวดเร็ว โดยรักษาจำนวนไว้สูงในรุ่นต่อรุ่น สิ่งนี้ทำให้ประชากรของพวกเขาสามารถต้านทานคอขวดทางพันธุกรรมได้โดยการเจือจางการกลายพันธุ์ที่เป็นอันตราย “การมีประชากรจำนวนมากเป็นกุญแจสำคัญในการอยู่รอดของพวกเขา” ฟุทกล่าว “แฮร์ริ่งเป็นผู้กอบกู้พวกเขา”
ในการเปรียบเทียบ วาฬเพชฌฆาตซึ่งตั้งรกรากอยู่ในทะเลสก็อตแลนด์กำลังวนเวียนไปสู่การสูญพันธุ์ ชาวอาณานิคมในยุคแรก ๆ ไม่ได้ผสมพันธุ์เร็วเท่าเพื่อนชาวนอร์เวย์ “พวกมันผสมพันธุ์มาเป็นเวลานานแล้ว” Foote กล่าว ประชากรกำลังดิ้นรนอยู่กับกลุ่มยีนเริ่มต้นขนาดเล็ก พวกมันไม่ได้ผลิตลูกวัวใหม่ภายใน 20 ปี
ขณะที่จำนวนวาฬเพชฌฆาตนอกสกอตแลนด์และที่อื่นๆ ลดน้อยลงไปอีกเนื่องจากมลพิษ การสูญเสียถิ่นที่อยู่ และการทำลายแหล่งอาหารของพวกมัน สถานการณ์จะยิ่งเลวร้ายลงเท่านั้น Magnus Wolf นักพันธุศาสตร์วิวัฒนาการจากสถาบันวิจัย Senckenberg ในเยอรมนีกล่าว ไม่เกี่ยวข้องกับการวิจัยใหม่ ผลกระทบจากจำนวนประชากรที่ลดลงคือกลุ่มยีนที่ลดลง ซึ่งอาจเร่งการเสื่อมของสปีชีส์ได้
“ทุกคนพูดถึงการสูญเสียสายพันธุ์ แต่ไม่มีใครพูดถึงการสูญเสียทางพันธุกรรม” วูล์ฟกล่าว เราอาจไม่เห็นผลของความเสียหายที่ได้ทำไปแล้วจนสายเกินไป
วาฬเพชฌฆาตถูกแขวนอยู่บนสปีชีส์ – ประชากรบางกลุ่มแทบจะไม่ – เนื่องจากโลกละลายจากความเยือกแข็งครั้งสุดท้าย แต่ในการอยู่รอดของพวกเขาคือการเตือน ด้วยภาวะโลกร้อนเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของมนุษย์ หลายสายพันธุ์ได้เริ่มอพยพทางขั้วโลกแล้ว ประวัติศาสตร์เตือนว่าถึงแม้สัตว์ที่เดินทางโดยเฉพาะอย่างยิ่งบางตัวสามารถวิ่งได้เร็วกว่าน้ำอุ่น แต่ก็อาจไม่มีผลที่ตามมา แม้จะผ่านไปหลายพันปีก็ตาม
