जंगलातील जीवन कधीही स्थिर नसते; प्राणी जगायचे असल्यास लवकर जुळवून घेतात. हवामान बदल, अधिवासातील घट आणि मानवी हस्तक्षेप हे नैसर्गिक लोकसंख्येवर वाढत्या प्रमाणात परिणाम करणारे घटक आहेत. काही प्रजाती जंगलात चांगल्या प्रकारे जुळवून घेतात आणि सहजपणे जगू शकतात, तर इतरांना वेगवेगळ्या नैसर्गिक परिस्थितींमध्ये टिकून राहण्यासाठी संघर्ष करावा लागतो. इतरांच्या तुलनेत काही प्राण्यांचे अनुकूलन करण्यामागील कारणे शोधण्याचे आज शास्त्रज्ञांचे ध्येय आहे.येथे नॉर्वेजियन विज्ञान आणि तंत्रज्ञान विद्यापीठ (NTNU)संशोधक या घटना समजून घेण्यासाठी जीवशास्त्र आणि गणिताची क्षेत्रे एकत्र करण्याचे काम करत आहेत. सांख्यिकीशास्त्रज्ञ आणि पीएचडी संशोधन सहकारी केनेथ Aase हे GPWILD नावाच्या प्रकल्पावर संशोधकांच्या टीमचे नेतृत्व करतात, अनुकूली उत्क्रांती क्षमता समजून घेण्यावर लक्ष केंद्रित करतात आणि जेव्हा वातावरण बदलतात तेव्हा अनुवांशिकरित्या अनुकूल करण्याची प्रजातीची क्षमता समजून घेतात.
बेट चिमण्या ट्रॅक उत्क्रांती दशकांहून अधिक
नॉर्वेच्या हेल्गेलँड किनाऱ्यावरील बेटांवरील घरातील चिमण्या वैज्ञानिक अभ्यासाची अनोखी संधी देतात. बेटांची लोकसंख्या वेगळी आहे, ज्यामुळे हालचाली मर्यादित होतात आणि अनुवांशिक फरकांची स्पष्ट तुलना करता येते. अतुलनीय दीर्घकालीन डेटासेट तयार करून, संशोधक जन्मापासून मृत्यूपर्यंत जवळजवळ प्रत्येक पक्ष्याचा मागोवा घेऊ शकतात.“आमच्या बेटांची लोकसंख्या लहान आणि मर्यादित असल्याने, ते संशोधनासाठी अपवादात्मकपणे योग्य आहेत. जीवशास्त्रज्ञ जन्मापासून ते मरेपर्यंत जवळजवळ सर्व वैयक्तिक चिमण्यांची नोंद करू शकतात आणि त्यांचे पालन करू शकतात,” असे म्हणाले. 30 वर्षांहून अधिक काळ, NTNU च्या जीवशास्त्र विभाग आणि Gjærevoll केंद्राने घरातील चिमण्यांबद्दल तपशीलवार डेटा गोळा केला आहे, ज्यामध्ये जगण्याची दर, पुनरुत्पादन, शरीराचा आकार आणि आनुवंशिकता यांचा समावेश आहे. हे दीर्घकालीन डेटासेट शास्त्रज्ञांना उत्क्रांतीचा अभ्यास करण्यास अनुमती देतात कारण ते अल्प-मुदतीच्या निरीक्षणांवर अवलंबून न राहता पिढ्यानपिढ्या उलगडत जाते.“जगण्यावर काय परिणाम होतो आणि किती तरुण तयार होतात याचा ते तपास करू शकतात. या प्रकारचा डेटा असामान्य आणि अमूल्य आहे,” असे नमूद केले.
जीनोमिक अंदाज चिमणीच्या DNA ला जगण्याच्या वैशिष्ट्यांशी जोडते
Aase जीनोमिक प्रेडिक्शन (GP) वर लक्ष केंद्रित करते, अनुवांशिक चिन्हकांना शरीराचे वस्तुमान, पंखांची लांबी किंवा पायाचा आकार यासारख्या मोजता येण्याजोग्या वैशिष्ट्यांशी जोडणारी पद्धत. नैसर्गिकरित्या लक्षणे दिसण्याची वाट पाहण्याऐवजी, संशोधक त्यांचा थेट DNA वरून अंदाज लावू शकतात.“ही पद्धत आम्हाला सांगू शकते की चिमणीच्या जनुकांमुळे शरीराचे वजन जास्त किंवा कमी होईल,” असे स्पष्ट केले. “शरीराचे वजन जगण्यावर प्रभाव टाकते, आणि GPचा वापर शेती आणि औषधांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर केला जात असताना, जंगली लोकसंख्येमध्ये त्याचा वापर दुर्मिळ आहे.” संशोधकांनी दुसऱ्या बेटावरील लोकसंख्येचा डेटा वापरून एका लोकसंख्येतील वैशिष्ट्यांचा अंदाज लावण्याची जीपीची क्षमता तपासली. शास्त्रज्ञांना अनेक लोकसंख्येचा अधिक कार्यक्षमतेने अभ्यास करण्यास अनुमती देताना हा दृष्टिकोन फील्डवर्क कमी करू शकतो.समान लोकसंख्येमध्ये अंदाज सर्वात अचूक असल्याचे परिणामांनी दाखवले. अनुवांशिक रचना, ऍलील फ्रिक्वेन्सी आणि पर्यावरणीय परिस्थितीमधील फरकांमुळे लोकसंख्या ओलांडताना अचूकता कमी झाली. किरकोळ अनुवांशिक फरक देखील भविष्य सांगण्याची शक्ती कमकुवत करू शकतात.
वन्य चिमण्यांची लोकसंख्या आणि अनुवांशिक अस्तित्वाचा अभ्यास करण्याची आव्हाने
वन्य लोकसंख्येचा अभ्यास करणे अनन्य आव्हाने सादर करते. पर्यावरणीय परिस्थितींमध्ये सतत चढ-उतार होत असतात, डेटासेटमध्ये अनेकदा अंतर असते आणि नियंत्रित प्रयोग अशक्य असतात. “सांख्यिकीशास्त्रज्ञांसाठी, सर्वात मोठे आव्हान हे आहे की फील्ड डेटासेट अनेकदा अपूर्ण असतात,” Aase म्हणाले.हेल्गेलँड स्पॅरो प्रणाली अपवादात्मक आहे कारण डेटा संग्रह विलक्षणपणे पूर्ण आहे. Aase संगणक सिम्युलेशन आणि NTNU चा सुपरकॉम्प्युटर, IDUN, वेगवेगळ्या परिस्थितीत मॉडेल्सची चाचणी घेण्यासाठी, नैसर्गिक परिवर्तनशीलता असूनही मजबूत परिणाम सुनिश्चित करण्यासाठी देखील वापरते. जगभरातील वन्य लोकसंख्येला हवामान बदल आणि अधिवास नष्ट होण्याच्या दबावाचा सामना करावा लागतो. संवर्धनासाठी अनुवांशिक आणि पर्यावरणीय प्रतिसाद समजून घेणे महत्त्वाचे आहे. जीपी जगण्याच्या संभाव्यतेचा अंदाज लावण्यास मदत करू शकते, लोकसंख्येचे मजबुतीकरण, पुन्हा परिचय, किंवा संरक्षण यावरील निर्णयांचे मार्गदर्शन करू शकते.GPWILD ने स्वालबार्ड रेनडिअर, स्कॉटिश हरिण, आर्क्टिक कोल्हे आणि अतिरिक्त पक्ष्यांसह इतर प्रजातींमध्ये विस्तार करण्याची योजना आखली आहे. “छोट्या घरातील चिमण्यांपासून सुरू होणारे संशोधन आता वेगाने बदलणाऱ्या जगात प्रजातींचे संरक्षण करण्यासाठी साधने पुरवते,” असे म्हणाले.
