למרות זיווג מיני מוגבר ומגוון גנטי מוגבל, אייל סבאלברד הצליח להסתגל לתנאי מחייה קיצוניים במהירות - דבר שהחוקרים מכנים פרדוקס גנטי. אבל האם הם יכולים לשרוד גם את שינויי האקלים? "מכל תת-המינים של איילי הצפון המצויים באזורים הצפוניים ביותר של כדור הארץ, לאיילי סבאלברד יש את מידת הזיווג וההתרבות הרבים ביותר, אך גם המגוון הגנטי הנמוך ביותר", אמר ד"ר ניקולס דוסקס מהמחלקה להיסטוריה של הטבע באוניברסיטה הנורבגית למדעים וטכנולוגיה.
לפני 8,000-7,000 שנים היגרו האיילים הראשונים לסבאלברד, ככל הנראה מרוסיה דרך נובאיה זמליה (ארכיפלג המורכב משני איים גדולים עיקריים באוקיינוס הקרח הצפוני מצפון לרוסיה) והאיים של ארץ פרנץ יוזף (ארכיפלג שקרוי על שם קיסר אוסטריה פרנץ יוזף הראשון, שנמצא באוקיינוס הארקטי מצפון לנובאיה זמליה וממזרח לאיי סבאלברד).
מספר האיילים שהתבססו על הארכיפלג שנמצא באוקיינוס הארקטי לא היה רב, מה שהיווה נקודת התחלה גרועה, שכן הרבייה עלולה להוביל במהירות להצטברות של מוטציות מזיקות וגרסאות גנטיות, שיגרמו בתורן לתחלואה ומוות. למרות זאת, הדבר לא מנע מאיילי סבאלברד להתפתח למה שהיא כיום אוכלוסייה בת קיימא של יותר מ-20 אלף פרטים.
"למרות המגוון הגנטי הנמוך, הם הצליחו להסתגל לחיים באזור הארקטי ולהתפתח שם, הן באמצעות גודל גוף קטן יותר ורגליים קצרות יותר מתת-מינים אחרים של אייל הצפון", אמר ד"ר דוסקס. היכולת לעכל טחבים בהיעדר חזזיות, כמו גם התאמת השעון הצירקדי שלהם לשונות העונתית הקיצונית בסבאלברד, הן גם תכונות שפיתחו איילי סבאלברד במשך הזמן הקצר יחסית שבו חיו בבידוד בארכיפלג.
כעת, חוקרים מהאוניברסיטה הנורבגית למדעים וטכנולוגיה ועמיתיהם למחקר ניתחו דגימות גנטיות מ-91 איילים לבחון את השונות שלהם מקרוביהם ביבשת, כשממצאי המחקר פורסמו בכתב העת iScience. "אוכלוסיות המתגוררות באיים מבודדים הן לרוב קטנות ומתאימות היטב לחקר בעיות גנטיות. איילי סבאלברד היו מבודדים במשך 7,000 שנים לפחות ועל כן הם מאופיינים במידה גבוהה מאוד של זיווג, כשבנוסף לכך הם ניצבו על סף הכחדה בגלל עלייה ניכרת במקרי ציד בתחילת העשור הראשון של המאה ה-20", אמר מייקל ד. מרטין, פרופ' במחלקה להיסטוריה של הטבע באוניברסיטה הנורבגית למדעים וטכנולוגיה.
התייצבות על סף הכחדה זו, שבה רק פרטים בודדים עם הווריאציות הגנטיות הייחודיות שלהם שורדים, נקראת צוואר בקבוק גנטי, כשחל צמצום חד בגודל האוכלוסייה עקב אירועים סביבתיים או פעילויות אנושיות. "מדובר על אוכלוסייה שסובלת מדרגה גבוהה של זיווג, מה שבדרך כלל מהווה חדשות רעות עבור אוכלוסייה קטנה. אבל זיווג יכול גם לעזור לאוכלוסייה להיפטר ממוטציות מזיקות", הסביר פרופ' מרטין.
באוכלוסייה עם רמה גבוהה של זיווג, צאצאים נוטים לרשת מוטציות מזיקות הן מהאם והן מהאב. לכן, מוטציות "מסוכנות" אלו מתבטאות מהר יותר בצורה של מחלות גנטיות ובריאות לקויה יותר. צאצאים הנושאים את המוטציות הללו הופכים פגיעים יותר וצפויים למות עוד בטרם תינתן להם הזדמנות להתרבות או שיהיו להם פחות צאצאים. כתוצאה מכך, מוטציות מסוכנות אלו נוטות פחות לעבור לדורות הבאים. "באופן פרדוקסלי, בטווח הארוך, זה רק יכול להועיל", אמר ד"ר דוסקס.
תופעות דומות נצפו במקומות אחרים בטבע. בניו זילנד למשל, תוכי הקאקאפו (Strigops habroptilus), שחיו מבודדים על האיים במשך לפחות 10,000 שנים, הפכו להיות מין בסכנת הכחדה לאחר הגעתם של מינים פולשים שהובאו על ידי בני האדם. בשנת 1995 נותרו רק 60 פרטים, אך כיום גדלה האוכלוסייה לסביבות 200 פרטים. גם במקרה זה, כך גילו ד"ר דוסקס ועמיתיו, וריאנטים גנטיים מזיקים נעלמו מהאוכלוסייה הודות לתקופה ארוכה של זיווג.
"זהו ידע חשוב בכל הנוגע לניהול אוכלוסייה. העובדה שאיילי סבאלברד במצב גנטי טוב יחסית בהתחשב במוטציות מזיקות, היא חדשות טובות", אמר פרופ' ברוגה ברמסט הנסן, מהמחלקה לביולוגיה והמרכז לדינמיקה של המגוון הביולוגי באוניברסיטה הנורבגית למדעים וטכנולוגיה, כמו גם במכון הנורבגי לחקר הטבע.
ידע זה על איילי סבאלברד יכול גם לשנות את הדרך שבה חוקרים בוחנים את ההשפעות של צווארי בקבוק גנטיים. "מה שאנחנו עדיין לא יודעים מספיק עליו הוא באיזו מהירות נבחרות מוטציות מזיקות כאלה. נמשיך לעבוד על זה, באמצעות דגימות דנ"א שנאספו משאריות עצמות וקרניים של בעלי חיים שחיו לפני כמה אלפי שנים. כך נוכל לראות אם המוטציות הללו נעלמו במהירות במשך כמה מאות שנים או שזה התרחש בהדרגה במשך כמה אלפי שנים", אמר ד"ר דוסקס, שיחד עם עמיתיו מביעים עניין רב בבחינת התפתחותן של מוטציות מועילות, שאפשרו לאיילי סבאלברד להסתגל למערכת האקולוגית הייחודית.
יחד עם זאת, אין הדברים האמורים מבטיחים את הישרדותם והסתגלותם של איילי סבאלברד לשינויים המהירים הנובעים מההתחממות הגלובלית. ההתאמות שפיתחו איילי הצפון לאקלים הארקטי הקיצוני עלולות להיכשל מכיוון שהארכיפלג מתחמם במהירות, מה שמשנה גם את כיסוי השלג וגם את הצמחייה.
"ההתחממות הגלובלית גורמת לאקלים של סבאלברד להשתנות מהר יותר מכל מקום אחר בעולם. למרות שהממצאים שלנו מראים שאיילי סבאלברד הצליחו להסתגל במהירות גבוהה יחסית לסביבה חדשה לחלוטין לאחר שיישבו את האיים, הרי שהם עלולים להתקשות להסתגל למהירות שינויי האקלים, מה שנכון גם לגבי בעלי חיים יבשתיים אחרים שיש להם הזדמנויות מוגבלות לנוע מכיוון ששינויי האקלים מקשים עליהם את החיים", סיכם פרופ' מרטין, שהדגיש בדבריו כי מחקר זה מספק בסיס טוב יותר להבנה באיזו מהירות מינים יכולים להסתגל לסביבות חדשות.
