ერთი შეხედვით იდენტური

ჩვენს გარშემო არსებული ცოცხალი ორგანიზმებისა და ეკოსისტემის შესწავლის საქმეში სისტემატიკა ძალიან მნიშვნელოვანია. სისტემატიკა არის მეცნიერება, რომელიც შეისწავლის ცოცხალი ორგანიზმების კლასიფიკაციას, ანუ გარკვეულ ჯგუფებად დაყოფას. ეს სულაც არაა მარტივი საქმე – ხშირად ორი სხვადასხვა სახეობის ინდივიდი ვიზუალურად ძალიან ჰგავს ერთმანეთს, ზოგჯერ კი ერთი სახეობის შიგნით საკმაოდ განსხვავებულ ინდივიდებს შეიძლება წავაწყდეთ.

ორი სახეობის ერთმანეთისგან გამოყოფა შემდეგნაირად მიმდინარეობს: ერთი სახეობის ორ პოპულაციას შორის, გარკვეული მიზეზების გამო, წყდება გენთა მიმოცვლა, ანუ შეჯვარება. ეს ხშირად გეოგრაფიული გარემოებებითაა გამოწვეული – მაგალითად, მათ ერთმანეთისგან ყოფს მდინარე, ქედი და სხვა. რადგან ამ ორ პოპულაციას შორის გენების მიმოცვლა აღარ ხდება, მათში გენეტიკური მუტაციები ერთმანეთისგან დამოუკიდებლად ვითარდება და შედეგად ისინი სულ უფრო შორდებიან ერთმანეთს. გარკვეული დროის შემდეგ ამ პოპულაციებს შორის იმდენი სხვაობა გროვდება, რომ ისინი სხვადასხვა სახეობას შეგვიძლია მივაკუთვნოთ.

სისტემატიკოსები მსოფლიოში დღესაც დაობენ „სახეობის“ ზუსტი განმარტების შესახებ. მაგალითად, ერთ-ერთი განმარტების თანახმად, სახეობა არის მსგავს ინდივიდთა ერთობლიობა, რომლებიც უწყვილდებიან ერთმანეთს, ტოვებენ ნაყოფიერ შთამომავლობას და ბუნებაში გარკვეული ნიშა უკავიათ. ეს განმარტება ერნსტ მაირს ეკუთვნის და მას სახეობის „ბიოლოგიურ კონცეფციას“ უწოდებენ. ჯორჯ გ. სიმპსონისეული „სახეობის ევოლუციური კონცეფციის“ თანახმად კი სახეობა არის ერთი საერთო წინაპრისგან წარმოშობილი პოპულაციის ცალკეული ხაზი, რომელიც ინარჩუნებს განსხვავებებს სხვა მსგავსი ხაზებიდან (ინარჩუნებს იდენტობას) და აქვს მხოლოდ მისთვის დამახასიათებელი ევოლუციური ისტორია.

როდესაც სისტემატიკოსები გენეტიკურ ანალიზის ატარებენ, ისინი ადარებენ ერთმანეთს ორი ორგანიზმის დნმ-ს და აკვირდებიან მათ შორის განსხვავებებს. ამ დროს, როგორც წესი, გამოიყენება მიტოქონდრიული დნმ (მ-დნმ), რომელიც ორგანედ მიტოქონდრიაშია მოთავსებული და მხოლოდ დედის ხაზით გადაეცემა (ანუ დედიდან შვილს და არა მამიდან შვილს). ორგანიზმების დნმ-ებს შორის განსხვავებას გენეტიკურ მანძილს უწოდებენ და რაც უფრო დიდია ეს გენეტიკური მანძილი, მით უფრო დიდი ხნის წინ შეუწყვეტიათ ამ ორგანიზმებს ერთმანეთთან შეჯვარება. ამ მეთოდით შეიძლება ისიც კი გავიგოთ, თუ ზუსტად როდის გამოეყო ეს ორი პოპულაცია ერთმანეთს, თუმცა ამისთვის აუცილებელია „გენეტიკური საათის“ დაკალიბრება – საჭიროა გვქონდეს ზუსტი მაგალითი. თუ, ვთქვათ, ვიცით, რომ სალამანდრის ორი პოპულაცია 10 000 წელია ერთმანეთს გამოეყო და აღმოვაჩინეთ, რომ მათ შორის გენეტიკური მანძლი (ანუ მათ დნმ-ებს შორის განსხვავება) 1%-ს უდრის, შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ ამ სალამანდრებში გენეტიკური მანძილი 1%/10 000 წწ. სიჩქარით გროვდება. შემდეგ ისეთი პოპულაციების აღმოჩენისას, რომლებს შორისაც მანძილი, ვთქვათ, 2%-ია, შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ისინი 20 000 წლის წინ გამოეყვნენ ერთმანეთს.

სანამ გენეტიკურ ანალიზს გამოიგონებდნენ, სახეობის გარკვევა მხოლოდ მორფოლოგიური ნიშნების საფუძველზე ხდებოდა. დღეს მეცნიერები ორივე მეთოდს იყენებენ. ბოლო დროს სისტემატიკაში ძალიან ხშირია არსებული სახეობის თავიდან, სხვა სახეობად აღწერა, რადგან ხშირად ორგანიზმები ერთმანეთს ვიზუალურად ძალიან ჰგვანან, რის გამოც მათ წინათ ერთსა და იმავე სახეობას მიაკუთვნებდნენ, ახლა კი – გენეტიკური ანალიზის ხანაში ნათელი ხდება მათ შორის გენეტიკური განსხვავებები.

მაგალითად, კლდის ხვლიკებში (gen. Darevskia) 20-ზე მეტი სახეობა შედის, რომლებიც, თავის მხრივ, 3 დიდ კლადაში (ჯგუფში) ერთიანდება. ესენია რუდისის (rudis), კავკასიკას (caucasica) და საქსიკოლას (saxicola) კლადები. კავკასიის რეგიონი ამ ხვლიკების სახეობრივი მრავალფეროვნებით გამოირჩევა (აქ ბინადრობს მათი დაახლოებით 15 სახეობა). გაუვარჯიშებელი თვალისთვის ისინი ძალიან ჰგვანან ერთმანეთს და მათი გარჩევა ხშირად გამოცდილ მკვლევრებსაც უჭირთ.

სწორედ ამიტომ გადაწყვიტა ილიას სახელმწიფო უნივერსიტეტის დოქტორანტმა, მარიამ გაბელაიამ, მათი მორფომეტრიული კვლევის ჩატარება. ამ სადოქტორო პროექტს ის რუსთაველის ეროვნული სამეცნიერო ფონდის ფინანსური მხარდაჭერით ატარებს. „იმის მაგივრად, რომ ძველებურად ცალკეულ ნიშნებს – შეფერილობას, ქერცლების რაოდენობას და მდებარეობას და ა.შ. დავაკვირდე, ვიღებ ერთიან სურათებს და კომპიუტერის საშუალებით ვადარებ მათ ერთმანეთს“, ამბობს მარიამი.

მარიამი საქართველოს სხვადასხვა ადგილებში ხვლიკებს იჭერს – ზოგჯერ ესეც საკმაოდ რთულია. სწორედ იმიტომ, რომ ეს ხვლიკები ერთი შეხედვით ძალიან ჰგვანან ერთმანეთს, რთულია კლდეზე მჯდომი ხვლიკის სახეობა შორიდანვე გამოიცნო. ამ საქმეში ძალიან გამოსადეგია სახეობების გავრცელების არეალის ცოდნა: იმის მიხედვით, თუ სად დაინახე ხვლიკი – ქვეყნის რომელ მხარეში, ზღვის დონიდან რა სიმაღლეზე და როგორ ჰაბიტატში, შესაძლო სახეობების რაოდენობა მცირდება. თუმცა ხშირად მაინც რამდენიმე შესაძლო სახეობა რჩება და მანამ, სანამ ხვლიკს დაიჭერ, ვერ მიხვდები, ის სახეობა დაიჭირე, რომელიც გჭირდებოდა, თუ არა. თანაც მარიამის კვლევისთვის ბევრი ინდივიდის შეგროვებაა საჭირო.

ორგანზომილებიანი მორფომეტრიული კვლევის შედეგები დიდი სიზუსტით დაემთხვა გენეტიკურ კვლევებს და კარგად განასხვავა ერთმანეთისგან სხვადასხვა კლადებში შემავალი ინდივიდები, თუმცა ეს მეთოდი არ გამოდგა ხვლიკების სახეობის დონეზე ერთმანეთისგან გარჩევაში. ამიტომ მარიამმა გადაწყვიტა მათი სამგანზომილებიანი მორფომეტრიის საშუალებით გამოყენება. ამ კვლევის ფარგლებში იგი ხვლიკებს სხვადასხვა რაკურსით უღებდა ფოტოებს, შემდეგ კი ამ ფოტოებს აერთიანებდა და სამგანზომილებიან მოდელს ქმნიდა. „კვლევა რუდის კლადაზე დავიწყე და საკმაოდ კარგი შედეგი მივიღე – შედეგები დაახლოებით 95%-ის სიზუსტით ემთხვევა გენეტიკურ ანალიზს“, ამბობს იგი.