کنه شناسی

یکی از موارد استفاده از ترشحات غدد چربی، در تاکسونومی و رده بندی کنه های اریباتید است. مخصوصا در مورد کنه­هایی که به روش بکرزایی تولید مثل می­کنند. گونه­های بکرزا، فاقد تولید مثل جنسی هستند، بنابراین در محدوده­ی تعریف کلاسیک گونه بیولوژیکی (که در آن گونه عبارت از یک تاکسونی است که تمام افراد متعلق به آن قدرت تولید مثل با یکدیگر را دارند و فرزندان حاصل از آن­ها نیز بارور هستند) قرار نمی­گیرند. حدود 2000 گونه بکرزا در بین جانوران شناخته شده­اند. بسیاری از دانشمندان به این عقیده باور دارند که جانوران بکرزا، تنها فرم­های موقت افراد جنسی هستندو به­طور مستقل قدرت تکامل ندارند و تکامل آن­ها وابسته به افراد جنسی می­باشد، اما تحقیقات تجربی که در رابطه با کنه­های Bdelloid و کنه­های اریباتید بکرزا انجام گرفت، این ادعا را ثابت کرد که جانوران بکرزا می­توانند به­طور مستقل تکامل بیابند.

همان­طور که گفته شد، در رابطه با تفکیک گونه­ها در جانوران بکرزا، چالش­های بسیاری .جود دارد. بیشتر گونه­های جدید تنها بر اساس اطلاعات مورفولوژیکی توصیف و ارائه می­شوند، در صورتی که ما میدانیم که اطلاعات مورفولوژیکی در رابطه با گونه­های کریپتیک و سیبلینگ، بسیار ناکارآمد می­باشد. همچنین اطلاعات مولکولی هم به­تنهایی نمیتوانند پاسخگوی ما در این رابطه باشند زیرا احتمال خطا و هموپلازی در آن بسیار زیاد می­باشد.

در کار تحقیقاتی که به­وسیله (Heethoff, et al., 2011) بر روی کمپلکس گونه­ای بکرزا Trhypochthonius tectorum انجام گرفت، برای اولین بار با استفاده از ترکیب اطلاعات مورفولوژیکی، مولکولی و شیمیایی (ترشحات Oil gland)، به تفکیک کمپلکس گونه­ای T. tectorum به صورت سه گونه T. tectorum، T. silvestris و T. japonicus پرداختند.

روش کار

همانطور که می­دانیم، کنه های اریباتید دارای حدود 20.000 گونه هستند و در دوره دوونین، سیلورین یا پری کامبرین بوجود آمدند و همچنین غدد چربی (Oil glands) عبارت است از یک جفت غدد کیسه ای شکل برون­ریز اپیستوزومایی، که به Glandulate oribatida معروف هستند و مخلوطی از ترپن ها، ترکیبات آروماتیک، هیدروکربن ها و آلکالوئیدها را ترشح میکنند.

برای شناسایی و اندازه گیری مواد ترشحی غدد چربی در این کنه­ها، ابتدا کنه­های زنده را قبل از اینکه بمیرند و مواد ترشحی آن­ها از بین برود، به مدت 30 دقیقه درون محلول هگزان قرار دادند و سپس به­وسیله دستگاه GC-mass، مواد موجود در ماده­ی ترشحی آن­ها را آنالیز و شناسایی کردند.

نتایج

به­طور کلی، یازده ماده شیمیایی درون مواد ترشحی غدد چربی در این سه گونه از کنه­ها وجود داشتند که عبارتند از: 2-hydroxy-6-methylbenzaldehyde (= 2,6-HMBD; peak 1), neral (peak 2), geranial (peak 3), neryl formate (peak 4), 2-formyl-3-hydroxy benzaldehyde (= 2,3-FHBD, = γ-acaridial; peak 5), pentadecane (peak 7), 6,9-heptadecadiene (peak 9, identified by DMDS-derivatives), heptadecene (peak 10, double bond position not identified, probably 4-heptadecane), (Z,E)-farnesal (peak 11), (E,E)-farnesal (peak 12) و دو ترکیب ناشناخته (peaks 6, 8).

نکته جالب توجه این موضوع است که، هر یک از این سه گونه، مقادیر مختلفی از هریک از ترکیبات بالا را داشتند و جالب­تر اینکه هر یک از گونه­ها، فاقد تعدادی از این ترکیبات بودند. به طوری که گونه T. tectorum که با علامت اختصاری (TT) نشان داده شده­است، فاقد neryl formate (peak 4) بوده و همچنین گونه T. japonicus که با علامت اختصاری (TB) نشان داده شده­است، فاقد 2-hydroxy-6-methylbenzaldehyde (= 2,6-HMBD; peak 1), neral (peak 2), geranial (peak 3), neryl formate (peak 4) بوده و در نهایت گونه T. silvestris که با علامت اختصاری (TA) نشان داده شده­است، فاقد 2-hydroxy-6-methylbenzaldehyde (= 2,6-HMBD; peak 1) بوده است. در پروفایل کروماتوگرافی زیر، نوع، میزان و زمان آزاد شدن هریک از ترکیبات برای این سه گونه آورده شده­است:

همانطور که در پروفایل کروماتوگرافیک بالا مشاهده می­شود، هر یک از این سه گونه، مقادیر مختلفی از هریک از ترکیبات بالا را داشته و هر یک از گونه­ها، فاقد تعدادی از این ترکیبات می­باشند. از نظر نوع و میزان ترکیبات، دوگونه T. silvestris و T. tectorum بیشترین شباهت را به یکدیگر دارند، در حالی که گونه T. japonicus بیشترین اختلاف را با دوگونه دیگر دارد.

در مرحله بعد، این سه گونه، بر اساس اطلاعات مورفولوژیکی، مورد بررسی قرار گرفتند. برای بررسی مورفولوژیکی آن­ها، نوع و اندازه موهای موجود بر روی نوتوگاستر آن­ها مورد بررسی قرار گرفت و مجموع اختلافات آن­ها را گرفته و بر اساس آن فاصله این سه گونه از یکدیگر را مشخص کردند.

همانطور که از شکل بالا بر می­آید، دوگونه T. silvestris و T. tectorum بیشترین شباهت را از نظر مورفولوژیکی (نوع و اندازه موهای نوتوگاستر) به یکدیگر دارند، در حالی که گونه T. japonicus بیشترین اختلاف را با دوگونه دیگر دارد.

در مرحله بعد، این سه گونه، بر اساس اطلاعات مولکولی، مورد بررسی قرار گرفتند. به­طوری که DNA ریبوزمی پی­ران چهارم کنه­ها استخراج و در نهایت توالی یابی گردید. و همچنین گونه­ای دیگر به­عنوان گروه خواهری در آنالیزها استفاده گردید که با علامت اختصاری (AL) نشان داده شده­است. برای هر گونه، سه نمونه مورد استفاده قرار گرفته­شد.

Normal 0 false false false EN-US X-NONE AR-SA MicrosoftInternetExplorer4

همان­طور که می­دانیم، در آنالیزهای فیلوژنتیکی در سطح گونه، کاراکترهای مشتق شده مشترک (Synapomorphic) مهم هستند. آنالیز مولکولی در رابطه با هر سه گونه این نتیجه را در بر داشت که دوگونه T. silvestris و T. tectorum دارای 82 کاراکتر مشتق شده مشترک (آپومورفی مشترک) هستند و بیشترین شباهت را با یکدیگر دارند. در حالی که دو گونه T. silvestris و T. japonicus تنها دارای 2 کاراکتر مشتق شده مشترک (آپومورفی مشترک) هستند و در نهایت دو گونه T. tectorum و T. japonicus فاقد کاراکتر مشتق شده مشترک (آپومورفی مشترک) می­باشند.

بنابراین، همانطور که دیده شد، هر سه سری از اطلاعات مورفولوژیکی، مولکولی و شیمیایی، وجود سه گونه را تایید کرده اند. این مقاله در انتها به احتمال خطا در هریک از روش­های بالا، در صورتی که به­طور مستقل یا به همراه روش­های دیگر انجام گیرند، پرداخته است.

اگر رده­بندی تنها براساس اطلاعات DNA هسته­ای انجام گیرد، احتمال خطا حدود 28 درصد است، اگر تنها براساس اطلاعات DNA میتوکندریایی انجام گیرد، احتمال خطا حدود 33 درصد است، اگر تنها براساس اطلاعات شیمیایی انجام گیرد، احتمال خطا حدود 22 درصد است، اگر تنها براساس اطلاعات مورفولوژیکی انجام گیرد، احتمال خطا حدود 23 درصد است، اگر از ترکیب دوتا از روش­های بالا رده­بندی صورت بگیرد، احتمال خطا حدود 9 درصد است، و اگر از ترکیب هر سه روش بالا، رده­بندی صورت پذیرد، احتمال خطا به کمتر از 5 درصد می­رسد.