بازنگری وضعیت تاکسونومی دلفین گوژپشت خلیج فارس (Cetacea:Delphinidae) Sousa plumbea با استفاده از ژن میتوکندریایی D-LOOP

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 سازمان حفاظت محیط زیست

2 ایران، بندرعباس، دانشگاه هرمزگان، دانشکده علوم و فنون دریایی، گروه زیست شناسی دریا

3 استادیار دانشگاه هرمزگان

4 کارشناس موزه و ژنتک/اداره کل حفاظت محیط زیست هرمزگان

چکیده

در این مطالعه به بررسی تبارزادی دلفین‌ گوژپشت آب‌های جنوبی ایران (خلیج فارس و دریای عمان) با استفاده از ژن میتوکندریایی D-LOOP پرداخته شد. تعداد چهار توالی D-LOOP از چهار نمونه‌ دلفین گوژپشت آب‌های ایران بدست آمد و نتایج با توالی‌های قبلا منتشر شده در بانک ژن مقایسه شد. آنالیزهای تبارزادی با ترسیم درخت‌های حداکثر احتمال (ML) و استنباط بیزین (BI) و همچنین شبکه هاپلوتایپی صورت گرفت. نتایج مطالعه حاضر نشان داد همه نمونه‌های ایرانی در یک کلاد حفاظت شده با توالی‌های هند با ارزش بوت استرپ 98 در درختML و احتمال پسین 1 در درخت BI قرار گرفتند. این کلاد شامل نمونه‌های ایران و هند به همراه نمونه های گونه Sousa plumbea از غرب آفریقا در یک خوشه حفاظت شده قرار گرفتند. این یافته‌ها نشان می‌دهد که دلفین‌های گوژپشت ایرانی بر خلاف آنچه تاکنون گزارش می‌شده متعلق به گونه S. chinensis نیست و به همراه نمونه‌های هندی و آفریقای جنوبی متعلق به گونه S. plumbea می باشد. به هر حال اما جهت ارزیابی دقیق‌تر تبارزادی و وضعیت طبقه بندی نمونه‌های ایران، بررسی‌های دقیق‌تر ریخت‌سنجی و استفاده از سایر نشانگرهای میتوکندریایی و همچنین هسته‌ای پیشنهاد می‌گردد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Taxonomic revision of the humpback dolphin Sousa pulmbea (Cetacea: Delphinidae) from the Persian Gulf and Oman Sea, using mitochondrial D-LOOP Gene.

نویسندگان [English]

  • Marziyeh Ansari nezhad 1
  • Mohammad Sharif Ranjbar 2
  • Adnan Shahdadi 3
  • Mojdeh Raam 4

1 Department of Environment

2 Dept. of Marine Biology, Faculty of Marine Science and Technology, University of Hormozgan, Bandar Abbas, I.R. of Iran

3 Assistant professor / University of Hormozgan

4 Department of Environment

چکیده [English]

The present study investigated phylogeny of Iranian (the Persian Gulf and Oman Sea) humpback dolphin, using mitochondrial D-LOOP gene. As a result, four sequences of D-LOOP were obtained from the four Iranian specimens and were compared with available sequences of the members of the genus Sousa from the GeneBank (NCBI). For phylogenetic analyses we used two methods, Maximum Likelihood and Bayesian Inference. In the analyses of D-LOOP, all Iranian sequences group firmly together with Indian specimen under a supported clade (bootstrap value = 98 in ML tree, posterior probability = 1 in BI tree). The Indo-Iranian clade clustered firmly with the clade of Sousa plumbea from west of Indian Ocean and South Africa. This finding proof that the Iranian humpback dolphin does not belong to S. chinensis, as previously were recorded, but belongs to S. plumbea. To address the phylogeny with better resolution, careful morphological examination along with using more mitochondrial and nuclear markers are suggested.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Sousa plumbea
  • Iran
  • Jask
  • Qeshm

بازنگری وضعیت تاکسونومی دلفین گوژپشت خلیج فارس (Cetacea:Delphinidae) Sousa plumbea با استفاده از ژن میتوکندریایی D-LOOP

مرضیه انصاری نژاد۱، عدنان شهدادی۱، مژده رام2 و  محمدشریف رنجبر۱*

1 ایران، بندرعباس، دانشگاه هرمزگان، دانشکده علوم و فنون دریایی، گروه زیست شناسی دریا

2 ایران، بندرعباس، اداره کل حفاظت محیط زیست هرمزگان، بانک ژن

تاریخ دریافت: 07/01/1400          تاریخ پذیرش: 12/07/1401

چکیده

در این مطالعه به بررسی تبارزادی دلفین­ گوژپشت آب­های جنوبی ایران (خلیج فارس و دریای عمان) با استفاده از ژن میتوکندریایی D-LOOP پرداخته شد. تعداد چهار توالی D-LOOP  از چهار نمونه­ دلفین گوژپشت آب­های ایران بدست آمد و نتایج با توالی­های قبلا منتشر شده در بانک ژن مقایسه شد. آنالیزهای تبارزادی با ترسیم درخت­های حداکثر احتمال (ML) و استنباط بیزین (BI) و همچنین شبکه هاپلوتایپی صورت گرفت. نتایج مطالعه حاضر نشان داد همه نمونه­های ایرانی در یک کلاد حفاظت شده با توالی­های هند با ارزش بوت استرپ 98 در درختML  و احتمال پسین 1 در درخت BI قرار گرفتند. این کلاد شامل نمونه­های ایران و هند به همراه نمونه های گونه Sousa plumbea از غرب آفریقا در یک خوشه حفاظت شده قرار گرفتند. این یافته­ها نشان می­دهد که دلفین­های گوژپشت ایرانی بر خلاف آنچه تاکنون گزارش می­شده متعلق به گونه S. chinensis نیست و به همراه نمونه­های هندی و آفریقای جنوبی متعلق به گونه S. plumbea می باشد. به هر حال اما جهت ارزیابی دقیق­تر تبارزادی و وضعیت طبقه بندی نمونه­های ایران، بررسی­های دقیق­تر ریخت­سنجی و استفاده از سایر نشانگرهای میتوکندریایی و همچنین هسته­ای پیشنهاد می­گردد.

واژه های کلیدی:  منطقه هند و اقیانوس آرام، Sousa plumbea ، ایران، قشم، جاسک

* نویسنده مسئول، تلفن:  07633711025  ،  پست الکترونیکی:  sharif.ranjbar@hormozgan.ac.ir

مقدمه

 

دلفین­های گوژپشت جنسSousa  از زیر خانواده دلفین­ها (Delphininae) پراکنش جغرافیایی وسیعی در آب­های اقیانوس اطلس­شرقی (غرب آفریقا)، اقیانوس هند و اقیانوس آرام غربی دارند (15). اما وضعیت طبقه­بندی و سیستماتیک جنس Sousa همچنان حل نشده و ابهام آمیز باقی مانده است و تعداد گونه­های این جنس هنوز به درستی مشخص نیست.

یک بررسی جامع و گسترده در بازنگری جنسSousa ، از جمله بررسی ساختار ریخت­سنجی اسکلتی، ریخت­سنجی خارجی، رنگ، ژنتیک مولکولی و جغرافیای زیستی شواهد محکمی مبنی بر وجود چهار گونه­ را در اختیار قرار می­دهد (1و 15). این چهار گونه شامل: 1- S. teuszii (دلفین گوژپشت اقیانوس اطلس) که با رنگ یکنواخت و یک کوهان اصلی در پشت خود دارد و در اقیانوس اطلس شرقی در امتداد ساحل غربی آفریقا یافت می­شود. 2- گونه­ی  S. plumbea (دلفین گوژپشت اقیانوس هند) شباهت ظاهری زیادی به S. teuszii دارد با این تفاوت که باله­های تیزتری دارد. این گونه در غرب اقیانوس هند، از آفریقای جنوبی تا میانمار زندگی می­کند. 3- گونه­ی S. chinensis (دلفین گوژپشت اقیانوس هند - آرام) گونه­­ای که باله­های تیزتری دارند، فاقد کوهان و رنگ نمونه بالغ سفید است. دلفین گوژپشت اقیانوس هند - آرام، در اقیانوس آرام غربی و احتمالا تا شرق اقیانوس هند تا میانه­های چین و جنوب شرقی آسیا گسترش می­یابد. 4- S. sahulensis (دلفین گوژپشت استرالیا) که ظاهرا محدود به آب­های استرالیا وگینه نو است. این گونه باله­ی پشتی کوتا­ه­تر­ و رنگ تیره­تری دارد و دارای دماغه­ی پشتی می­باشد (15، 20و 24). مطالعات (1و16) اخیرا، شواهدی مبنی بر وجود گونه پنجم نیز از خلیج بنگال ارائه داده است.  به طور کلی مقالات مروری که در دهه  1900 ارائه شده­اند، وجود این گونه­ها را تایید نکردند و فقط سه گونه S. teuszii، S. chinensis و S. plumbea معتبر شناخته شدند (16). در تحقیقات بعدی Frere و همکاران در سالهای 2008 و 2011 که با استفاده از DNA میتوکندریایی و نشانگر­های هسته­ای انجام شد، تعداد کلاد­های بدست آمده برای گونه­های جنس Sousa، نمایان­گر وجود واحدهای ژنتیکی متعدد در سطح گونه­ بود و نشان داد که بازبینی رده­بندی این گونه­ها ضروری است (8و 9). Fraser (1966) تاکید کرد که باید جنس Sousa بازبینی شود، اما گونه­های مورد نیاز برای این کار در دسترس نبودند (15). اهمیت بازبینی در تاکسونومی و طبقه بندی گونه­های جنس  Sousa تا سال 2013 ادامه داشت.Mendez  و همکاران در مطالعه­ای که با تجزیه و تحلیل ترکیبی از داده­های ژنتیکی میتوکندریایی و هسته­ای و ریخت سنجی انجام دادند، الگوهای جغرافیایی جالب توجهی را یافتند. نتایج نشان دهنده اختلاف بین الگوهای ریخت­سنجی شناخته شده و داده­های مولکولی بودند و شواهد متقاعد کننده­ای برای طبقه­بندی دلفین ­های گوژپشت با حداقل چهارگونه را برای اولین بار ارائه دادند (20). آنها همچنین با اطمینان از نظریه­ی تفاوت دلفین­های استرالیایی با گونه­های معتبر آن زمان Sousa، حمایت کردند، که بعداً تحت عنوان S. sahulensis در مطالعه (15) توصیف شده­اند.

طبقه بندی جنس Sousa به چهار گونه، که برای اولین بار توسطMendez  و همکاران در سال 2013 پیشنهاد شده است، به سرعت مورد استقبال و تصویب کمیته شناسایی پستان­داران­دریایی  (Marine Mammology’s Ad Hoc Committee on Taxonomy2014) قرار گرفت و امروزه مورد توجه بسیاری مسئولان جهانی در زمینه طبقه بندی پستان­داران دریایی می­باشد (1، 15و 20).

دلفین­های گوژ­پشت در آب­های کم عمق ساحلی و به­طور کلی در نزدیکی ورودی­های آب شیرین به صورت دسته­جمعی دیده می­شوند. با توجه به این که در مناطق ساحلی حضور دارند، از بین رفتن زیستگاه­ها، برخورد با شناورها و آلودگی­های مختلف از منابع مهم آسیب به این گونه است. دو گونه  S. chinensisو S. plumbea مطابق معیارهای فهرست قرمز IUCN به عنوان گونه­های آسیب­پذیر شناخته می شوند (1، 3و 17).

دلفین گوژپشت آب­های ایران عمدتاً به رنگ خاکستری و با باله پشتی می­باشد که از نظر ریخت­سنجی با توصیفات S. plumbea در مطالعه (26) مطابقت بیشتری دارد. این گونه در ایران با نام علمی S. chinensis گزارش شده است (2).  مطالعاتی که تا­­کنون برروی دلفین گوژپشت ایران انجام شده، بیشتر بر اساس شواهد ریخت­سنجی بوده است. در تحقیقاتی (2و 23) که با استناد به مطالعات تاکسونومیک (14و 26) و مبنی بر خصوصیات ریخت­سنجی و مشاهدات ثبت شده از این گونه در آب­های ایران صورت گرفته، بیان شد و با توجه به روشن نشدن وضعیت رده بندی جنس Sousa و تا زمان مشخص شدن وضعیت طبقه بندی گونه S. plumbea، دلفین گوژپشت ایران به عنوانS. chinensis   معرفی می شود. با این اوصاف به جز مشاهدات و شواهد میدانی، هیچ شواهد قانع کننده­ای مبنی بر وجود S. chinensis در آب­های ایران وجود ندارد، از این رو روشن شدن وضعیت طبقه بندی و تبارزادی دلفین گوژپشت آب­های ایران بسیار مهم است.

به منظور بر طرف شدن شکاف موجود در طبقه بندی گونه دلفین گوژپشت آب­های ایران، جایگاه رده بندی و بررسی روابط تبارزادی با سایر گونه­های جنس Sousa از مناطق مختلف جهان، در این مطالعه از توالی ژن میتوکندریائی  D-LOOP استفاده شد. پژوهش حاضر اولین مطالعه در زمینه تبارزادی مولکولی دلفین گوژپشت آب­های ایران است.

مواد و روشها

در مجموع 3 نمونه از دلفین گوژپشت در سواحل جزیره قشم و 1 نمونه از دلفین گوژپشت در ساحل جاسک که به گل نشسته و تلف شده بودند بررسی شد. بافت­های جمع آوری شده از نمونه­ها در الکل 96 درصد قرار داده شد و پس از انتقال در فریزر 20- درجه سانتیگراد در آزمایشگاه بانک ژن اداره کل حفاظت محیط زیست هرمزگان نگه­داری شدند.

بعد از انتقال نمونه­ها به آزمایشگاه جهت بررسی ژنتیکی، DNA به روش استاندارد فنل – کلروفرم استخراج گردید (27). کیفیت باند DNA استخراجی هر نمونه با استفاده از الکتروفورز افقی روی ژل آگارز 1 درصد در بافر TBE و رنگ آمیزی شده با Gel Red  مورد بررسی قرار گرفت.

 در این پژوهش از ژن میتوکندریایی  D-LOOP استفاده شد که جهت تکثیر قطعاتی با اندازه تقریبا 435 باز آلی برای ژن­ D-LOOP از پرایمرهای ارائه شده در جدول 1 استفاده شد.

 

 

جدول 1- نام و توالی پرایمرهای مورد استفاده

منبع

توالی پرایمر

نام پرایمر

نام ژن

Taberlet (32)

-5´CTCCACTATCAGCACCCAAAG-3´

L15995

D-LOOP

 

Fumagalli (10)

-5´CCTGAAGTAAGAACCAGATG-3´

H16498

D-LOOP

 

 

 

برای تکثیر (PCR) ژن D-LOOP به وسیله دستگاه ترموسایکلر پس از بهینه سازی شرایط واکنش و انتخاب دمای مناسب، چرخه حرارتی متشکل از واسرشته شدن اولیهInitial Denaturation) ) به مدت 5 دقیقه در دمای 95 درجه سانتی­گراد و به دنبال آن 35 چرخه شامل، واسرشت سازی   (Denaturation) با دمای 95 درجه  سانتی­گراد به مدت 1 دقیقه، جهت اتصال آغازگر به DNA   (Annealing) دمای 55 درجه سانتی­گراد به مدت 1 دقیقه، و به منظور بـسط (Extension) دمـای 72 درجـه سانتیگراد به مدت2 دقیقه و در نهایت 10 دقیقه در دمای 72 درجه سانتی­گراد برای بسط نهایی قطعات هدف انجام پذیرفت.

کیفیت محصول  PCRبا استفاده از الکتروفورز  ژل  آگارز 1

درصد ارزیابی گردید. تعیین توالی توسط شرکت Bioneer (کشور کره جنوبی)  انجام شد.

جهت مقایسه و بررسی تبارزادی، سایر توالی­های ثبت شده در بانک ژن NCBI مربوط به ژن D-LOOP از گونه­های جنس Sousa دریافت و به داده­ها اضافه شد (شماره­ها در درخت­های تبارشناسی قابل مشاهده است).

کروماتوگرام­های حاصل از تعیین توالی با نرم­افزار Chromas  (v.2.1.1)  ویرایش شدند. مناطق اولیه پرایمرها از کروماتوگرام­ها حذف شدند.

هم ردیف سازی توالی­ها­ با استفاده از الگوریتم ClustalW  (33) در نرم افزار BioEdit versio 7.0.5  (11)  انجام گرفت. ترازها توسط برنامهFaBox  (34) آماده و جهت استفاده برای رسم درخت تبارشناسی و شبکه هاپلوتایپی به فرمت Nexus تبدیل شدند.

آنالیزهای تبارزادی با استفاده از روشهای حداکثر احتمال  (Maximum Likelihood) (ML) با نرم افزار   raxmlGUL version 1.3 (28) و آنالیز   Bayesian Inference (BI)با نرم افزار MrBayes versio 3.2  (12) انجام شد. درخت تبارزادی ML با تکرار بوت استرپ 2000 و مدل GTR+G و درخت BI با استفاده از مدل GTR+G و 1000000 نسل اجرا شد. برای تعیین مدل تکاملی متناسب با داده از نرم افزار JModelTest v. 2.1.4 (6) استفاده و از طریق آنالیز Akaike information criterion   (25) انتخاب گردید.

فاصله ژنتیکی اصلاح شده ( (Kimura 2-Parameter, K2P بین گونه­ها برای توالی ژن D-LOOP با نرم افزار  MEGA version 5.2.2  (31) محاسبه شد.

شبکه هاپلوتایپی برای توالی­های موجود ژن D-LOOP برای گونه­های جنس Sousa از جمله توالی­های ایرانی با استفاده از برنامه PopART vers. 1.7 (19) ترسیم شد.

در مجموع در این پژوهش، 25 توالی ثبت شده در بانک ژن NCBI از نقاط مختلف جهان و 4 توالی مربوط به مطالعه حاضر برای ژن D-LOOP استفاده شد. گونه دلفین معمولی Delphinus delphis به عنوانOut Group انتخاب شد. اطلاعات تکمیلی نمونه ها در جدول شماره 2 نشان داده شده است.

 

 

 

جدول 2- توالی­های مورد استفاده در آنالیز تبارزادی

Locality

Reference

GenBank accession

NO.D-LOOP

Species

Iran-Gheshm

مطالعه حاضر

 

Sousa  sp.  (M12)

Iran-Gheshm

مطالعه حاضر

 

Sousa  sp. (M36)    

Iran-Jask

مطالعه حاضر

 

Sousa  sp. (M37)

Iran-Gheshm

مطالعه حاضر

 

Sousa  sp. (ND)

India

Jayasankar (13)., Chen (5)

EF061406

Sousa  sp.

India-Arabian sea

Jayasankar (13)., Chen (5)

DQ364693

Sousa  sp.

South Africa-Natal

Frere (8)., Chen (5)

EF670550

S. plumbea

South Africa-Natal

Frere (8)., Chen (5)

EF670548

S. plumbea

South Africa-Natal

Frere (8)., Chen (5)

EF670549

S. plumbea

Hong Kong

Frere (8)., Chen (5)

EF670547

S. chinensis

Hong Kong

Frere (8)., Chen (5)

EF670546

S. chinensis

Australia

Frere (8)., Chen (5)

EF670552

S. sahulensis

Australia

Frere (8)., Chen (5)

EF670554

S. sahulensis

Australia

Frere (8)., Chen (5)

EF670555

S. sahulensis

Australia

Frere (8)., Chen (5)

EF670556

S. sahulensis

West Africa-Mauritania

Frere (8)., Chen (5)

EU380409

S. teuzii

Senegal

McGowen (21)

NC045404

S. teuzii

Senegal

McGowen (21)

MN365274

S. teuzii

China

Chen (5)

HQ221869

S. chinensis

China

Chen (5)

HQ221872

S. chinensis

China

Chen (5)

HQ221874

S. chinensis

China

Chen (5)

HQ221875

S. chinensis

Bangal

Amaral (1)

KX364248

S. chinensis

Bangal

Amaral (1)

KX364254

S. chinensis

Bangal

Amaral (1)

KX364251

S. chinensis

Bangal

Amaral (1)

KX364255

S. chinensis

Bangal

Amaral (1)

KX364256

S. chinensis

China

Xiong (35)

NC012057

S. chinensis

China

Xiong (35)

EU557091

S. chinensis

 

نتایج

نتایج درخت­های تبارزادی: درخت­های تبارزادی ML و BI، با استفاده از 30 توالی ژن D-LOOP از گونه­های جنس دلفین گوژپشت  Sousa ترسیم شد. دو درخت بدست آمده الگوی توپولوژی یکسانی را نشان دادند و بنابراین در اینجا درخت ML به اعداد حمایتی  bootstrapوposterior probability  از هر دو آنالیز نشان داده شده است (شکل 1). کلادهای به دست آمده در این آنالیزها نشان می­دهد دلفین­های گوژپشت به شش گروه دلفین­های هندی - ایرانی، آفریقای جنوبی، استرالیایی، بنگالی و غرب افریقا تقسیم شده­اند. دلفین­هایی که از آفریقای جنوبی، هند، غرب افریقا و چین بودند، یک کلاد تک­نیا تشکیل داده، که رابطه خواهری با دلفین­های استرالیایی دارند. نمونه­های خلیج بنگال نیز در قاعده درخت قرار گرفته­اند. موقعیت و جایگاه در درخت­های تبارزادی رسم شده از توالی­های مطالعه حاضر و توالی­های گزارش شده پیشین نشان داد که نمونه­های دلفین گوژپشت آبهای ایران از جنسSousa  با نمونه­های هند با حمایت بالا در هر دو آنالیز هم­گروه شده است. این کلاد هندی – ایرانی با دلفین­های آفریقای جنوبی یک خوشه تک­نیا تشکیل دادند.

 

 

 

 

شکل 1- درخت تبارزادی حداکثراحتمال  (ML) با استفاده از نرم افزار  raxmlGULبراساس ژن D-LOOP . ضرایب اطمینان ML (bootstrap value) در بالا و BI (posterior probability) در پایین گره­ها نشان داده شده است. گونه Delphinus.delphis به عنوان Outgroup انتخاب شده است.

 

 

محاسبه فاصله ژنتیکی: فاصله ژنتیکی (K2P) بین کلادها (جدول 3) بر اساس توالی ژن D-LOOP با نرم افزارMEGA version  5.2.2  (31) محاسبه شد. براساس این آنالیز، کمترین فاصله ژنتیکی بین نمونه­های کلاد ایرانی – هندی با نمونه­های کلاد افریقای جنوبی به مقدار  2.7 درصد بدست آمد (جدول 3).

 

جدول 3 - میانگین فاصله ژنتیکی بین کلادها جنس Sousa در نقاط مختلف جهان

 

 

1

2

3

4

5

1

Iran-India

         

2

South_Africa

0/027

       

3

West_Africa

0/028

0/031

     

4

China

0/055

0/052

0/044

   

5

Australia

0/059

0/061

0/060

0/081

 

6

Bangal

0/078

0/077

0/066

0/089

0/086

 

 

بررسی شبکه هاپلوتایپی: شبکه هاپلوتیپ بدست آمده از توالی ژن D-LOOP برای دلفین­های گوژپشت نشان داد که هر چهار نمونه ایرانی یک هاپلوتایپ مشترک دارند. شش گروه هاپلوتایپی مجزا قابل تشخیص است که هر یک مربوط به یک منطقه جغرافیایی متفاوت است (شکل3). دلفین­های ایران کمترین فاصله را با دلفین­های هند با دو و چهار جهش و بیشترین فاصله را با دلفین­های بنگالی دارد.

 

 

 

 

شکل 3 - شبکه هاپلوتایپ ترسیم شده براساس داده­های ژن D-LOOP برای دلفین گوژپشت، اندازه هر دایره متناسب با تعداد دلفین­هایی است که هاپلوتیپ مربوطه را نشان می­دهند. هر خط هاشور معادل یک جهش می باشد.

 

بحث و نتیجه گیری

هرچند تاکسونومی دلفین­های گوژپشت به طور کامل روشن نیست و نیاز به بازبینی دقیق­تر دارد و همچنین تعداد گونه­های آنها مورد توافق همگانی نیست (15)، اما در اکثر منابع، چهار گونه که در مقدمه نیز ذکر شد را به رسمیت می­شناسند (15، 20و 24). نمونه­های شمال­ غرب اقیانوس هند (دریای عرب و خلیج فارس) تاکنون به عنوان S. chinensis (Osbeck, 1765) شناسایی و معرفی شده­اند (14و 26). براساس مطالعات ریخت­سنجی در سالهای گذشته (14و 26) که محققان تنها دو گونه را برای جنس Sousa به رسمیت شناخته بودنند، و طبق شواهدی که در آن زمان وجود داشت، دلفین گوژپشت آب­های ایران با نام علمی S. chinensis معرفی شده است (2). حال با توجه به مطالعاتی که در زمینه بازبینی طبقه بندی جنس Sousa  انجام شده و 4 گونه را برای آن به رسمیت شناخته و معرفی می­کنند (20) و با توجه به نتایج بدست آمده در این تحقیق به نظر می رسد، تجدید نظر در خصوص وضعیت رده بندی دلفین گوژپشت آب­های ایران ضروری باشد.

در این مطالعه از 4 نمونه دلفین گوژپشت، سه نمونه از قشم و یک نمونه از جاسک، که پس از بررسی ریخت­سنجی اولیه S. chinesis  شناسایی شده بود، نمونه برداری بافتی انجام شد و مورد بررسی مولکولی قرار گرفت. هر چهار توالی بدست آمده برای ژن  D-LOOPدر مطالعه حاضر دارای هاپلوتایپ یکسان بودند  (شکل 3). طبق بررسی مولکولی انجام شده در این تحقیق مشخص شد که نمونه­های دلفین گوژپشت موجود در آب­های جنوبی ایران دارای هاپلوتیپ مشترک هستند و از نظر توالی ژنتیکی به نمونه­های دلفین گوژپشت گونه S. plumbea از هند (دریای عرب) نزدیک­تر است و با آن­ها در یک کلاد قرار می­گیرند. همچنین نمونه­های دلفین گوژپشت ایرانی و هندی با گونه S. plumbea از افریقایی جنوبی هم گروه شده و با آن یک رابطه خواهری با تشکیل کلاد با حمایت بالا ایجاد می­کند. نتایج حاصل از شبکه هاپلوتایب ترسیم شده نیز نشان از این دارد که دلفین­های گوژپشت ایران کمترین فاصله را با دلفین­های گوژپشت هندی دارند. در درخت تبارزادی ترسیم شده (شکل 1) نمونه­های ایرانی در کلادی جداگانه از سایر گونه­های جنس Sousa از نقاط مختلف جهان قرار گرفتند. روابط به­دست آمده از شبکه هاپلوتیپ که با توالی ژن D-LOOP تخمین زده شد، نیز خوشه­های مجزایی را نشان می­دهد که با مناطق مختلف جغرافیایی مطابقت دارد.

طبقه­بندی این جنس طبق مطالعات صورت گرفته، بحث برانگیز بوده است، در جامع­ترین مطالعه ژنتیکی انجام شده تا به امروز، که شامل نمونه­هایی از طیف وسیعی از گونه­ها بود، میزان واگرایی بالایی را در هر دو نشانگر DNA میتوکندریایی و هسته­ای مشاهده شد که دلفین­ها را در سطح گونه­ها از آفریقای غربی  (S. teuszii)، جنوب شرقی آفریقا، عمان، دریای عربی و شبه قاره هند  (S. plumbea)، تایلند و چین  (S. chinensis) و استرالیا  (S. sahulensis) جدا می­کند (1و 20).

در هند Sutaria و همکاران در سال 2004 با استفاده از مطالعه ریخت­سنجی نشان دادند که جمعیت دلفین گوژپشت در سواحل شرق و غرب هند متفاوت هستند و انواع آن ممکن است در سواحل هند وجود داشته باشد. دلفین­های گوژپشت که در سواحل غربی هند (دریای عربی) مشاهده شده­اند، گوژ بزرگی دارند و به رنگ خاکستری تیره به نظر می رسند، بنابراین به S. plumbea شباهت دارند، در حالی­که آن­هایی که در طول ساحل شرقی هند مشاهده می­شوند، گوژ کاملاً مشخصی ندارند و دارای رنگ روشن­تری هستند. بنابراین این دلفین­ها به S. chinensis شباهت دارند (29). به نظر می­رسد که در اقیانوس هند هر دو به واحدهای مجزای تبارزادی تقسیم می­شوند که از شرق تا غرب متغیر است. به نظر می­رسدگونه S. plumbea در غرب اقیانوس هند توزیع شده­اند در حالی­که S. chinensis در شرق اقیانوس هند و بخش غربی اقیانوس آرام توزیع شده است (1). گونه S. plumbea از شمال غربی سواحل هند نیز به ثبت رسیده است (30). همچنین Mendez و همکاران در سال 2013 در مطالعه خود بیان می کنند که جمعیت دلفین گوژپشت از هند به همراه جمعیت­های از دریای عرب، عمان و تایلند یک گروه با هاپلوتایب مشخص تشکیل می­دهند (20).  Jayasankar و همکاران در سال 2008 دو نمونه از دلفین گوژپشت سواحل غرب هند (دریای عرب) را با استفاده از نشانگر ctyb ناحیه میتوکندریایی مورد ارزیابی قرار دادند و مشخص نمودند هر دو نمونه دارای هاپلوتایپ یکسانی هستند ولی با هاپلوتایپ­های جمعیت دلفین گوژپشت از آفریقای جنوبی و هنگ کنگ تفاوت دارد (13). بعد از آن Chen و همکاران در سال 2010  مطالعه­ای با تمرکز برالگوهای تنوع ژنتیکی و ساختار جمعیتی S. chinensis در آب­های چین انجام دادند (5). در این پژوهش، چند توالی از ناحیه D-LOOP دلفین­های گوژپشت موجود در چین و هند، با دنباله­هایی که قبلا منتشر شده بودند، ترکیب شدند تا آنالیز جامع­تری در مورد وضعیت تکامل نژادی S. chinensis در آب­های چین انجام­گیرد، در این مطالعه از دو نمونه دلفین گوژپشت هندی که در مطالعه (13) مورد ارزیابی قرار داده بودند، استفاده شد و هر دو نمونه در یک کلاد قرار گرفتند که Chen این کلاد را با نام S. plumbea مشخص نمود و با دلفین­های گوژپشت افریقای جنوبی که آنها نیز با کلاد S. plumbea مشخص شده بود، کلاد خواهری تشکیل دادند. تمامی نمونه­هایی که از نقاط مختلف چین گرفته شده بودند در یک کلاد  قرار گرفتند که با کلاد S. chinensis   مشخص شد و این مسئله حاکی از آن بود که تنها یک گونه­ از جنس   Sousaدر چین وجود دارد (5). همچنین یکی از معضلات اصلی در طبقه بندی جنس Sousa، جایگاه دلفین­های گوژپشت خلیج بنگال بوده است (شرق هند، بنگلادش و میانمار). در این منطقه دلفین­هایی وجود دارد که شباهت بسیاری با گونه­های S. chinensis و S. plumbea دارند. برای مثال نشانه­هایی از کوهان پشت، باله­های پشتی پهن، وجود نقطه بر روی پوست، و بخش­های بسیار بزرگ بدون رنگ در قسمت­ها پشتی و کناری (16، 22، 29و 30). بر طبق شواهدی که وجود داشت،  Jeffersonو همکاران در 2014 پیشنهاد کردند، که شاید بتوان دلفین­های خلیج بنگال را به عنوان حدواسطی بین  S. chinensisوS. plumbea در نظر گرفت (15). نتایج حاصل از پژوهش­های Amaral و همکاران براساس آنالیزهای ژنتیکی ناحیه D-LOOP و نتایج  فیلوژئوگرافی، نشان داد دلفین­های گوژپشت درسواحل بنگلادش در خلیج شمالی بنگال گروه تبارزادی جداگانه را تشکیل می­دهند و نمونه­های این منطقه بالاترین سطح تفاوت ژنتیکی با سایر مناطق جغرافیایی را نشان می­هند و شباهتی با هیچ یک از گونه­های S. chinensis و S. plumbea نداشتند. آنان دریافتند که دلفین­های بنگالی از نظر ژنتیکی با جمعیت­های همسایه متفاوت هستند (1). ما نیز که در مطالعه حاضر از توالی­های دلفین­ گوژپشت بنگالی بررسی شده در مطالعات Amaral و همکاران (1) استفاده کردیم، نتایج بدست آمده نشان داد، این جمعیت از دلفین­ها در کلادی جداگانه­ای از سایر گونه­های جنس Sousa قرار می­گیرند. پژوهش­های (1، 16و 20) ادعا می­کنند که دلفین­های خلیج بنگال گونه­های مجزای می­باشند و با توجه به برخی شباهت­ها در ریخت و رنگ این گونه­ها، امکان تطابق آن با گونه S. lentiginosa (Owen, 1866) وجود دارد. اما برای اثبات این موضوع تطابق نمونه­های S. lentiginosa با ساختارهای ژنتیکی جدید لازم است (30). با توجه به یافته­های فعلی، گونه خلیج بنگال موقتاً به­عنوان یک گروه بسیار متفاوت از دلفین­ها در گونه S. chinensis در نظر گرفته شد. می­توان گونه­ی پنجمی را در دسته­بندی Sousa Sp.، با توجه به ویژگی­ها و جایگاه خاص آن، برای این نمونه­ها در نظر گرفت (1).

نتایج تبارزادی به دست آمده از مطالعه حاضر نیز حاکی از این است که گونه­های دلفین گوژپشت از ایران  S. chinensis نیست. نتایج حاصل از آنالیزهای تبارزادی با کمک DNA میتوکندریایی نمونه­های ایرانی در مطالعه حاضر نشان می­دهد که این دلفین­ها به گونه S. plumbea نزدیک­تر از سایر گونه­های جنس Sousa هستند و بنابراین می­توان آنها را متعلق به این گونه دانست. این نتایج همچنین یک تمایز نسبی را بین نمونه­های هندی-ایرانی و نمونه های گونه S. plumbea از غرب آفریقا نشان می­دهد. این جدایی نسبی بین نمونه های شمال غربی و جنوب غربی اقیانوس هند شاید نشان از وجود زیرگونه های مجزا در این مناطق باشد. بررسی­های دقیق­تر ریخت­سنجی و همچنین استفاده از نشانگرهای بیشتر میتوکندریایی و هسته­ای به هر حال برای نتیجه­گیری دقیق­تر ضروری به نظر می­رسد.

 سپاسگزاری

بدین وسیله از همکاری و مساعدت اداره کل حفاظت محیط زیست هرمزگان در جهت به انجام رساندن بهینه این پژوهش و  کلیه همکارانی که در مراحل نمونه برداری این تحقیق همکاری نموده­اند، تشکر و قدرانی می­گردد.

1- Amaral, A. R., Smith, B. D., Mansur, R. M., Brownell, R. L., Rosenbaum, H. C., 2016. Oceanographic drivers of population differentiation in Indo-Pacific bottlenose (Tursiops aduncus) and humpback (Sousa spp.) dolphins of the northern Bay of Bengal. Conservation Genetics, 18, PP: 371–381
2- Braulik, G. T., Ranjbar, S., Owfi, F., Aminrad, T., Dakhteh, M., 2010. Marin Mammal Records from Iran. Journal of Cetacean Research and Management, 11(1), PP: 49-63
3- Braulik, G. T., Findlay, K., Cerchio, S., and Baldwin, R., 2015. Assessment of the conservation status of the Indian Ocean hump­back dolphin (Sousa plumbea) using the IUCN red list criteria. Advances in Marine Biology,72, PP:119–141.
4- Chen, H., Zhai, K., Chen, J., Chen, Y., Wen, H., Chen, S., Wu, Y., 2008. A preliminary investigation on genetic diversity of Sousa chinensis in the Pearl River Estuary and Xiamen of Chinese waters. Journal of Genetics and Genomics. 35, PP: 491-497
5- Chen, L., Caballero, S., Zhou, K., Yang, G., 2010. Molecular phylogenetics and population structure of Sousa chinensis in Chinese waters inferred from mitochondrial control region sequences. Biochemical Systematics and Ecology, 38, PP: 897–905
6- Darriba, D., Taboada, G. L., Doallo, R., and Posada, D., 2012. jModelTest 2: more models, new heuristics and parallel computing. Nature Methods 9,772. doi:10.1038/nmeth.2109
7- Fraser, F. C. 1966. Comments on the Delphinoidea. Pages 7–31 in K. S. Norris, ed. Whales, dolphins, and porpoises. University of California Press, Berkeley, CA.
8- Frere, C. H., Hale, P. T., Porter, L., Cockcroft, V.G., 2008. Phylogenetic analysis of mtDNA sequences suggests revision of humpback dolphin (Sousa spp.) taxonomy is needed. Marine and Freshwater Research, 59(3), PP: 259–268.
9- Frere, C. H., Seddon, J., Palmer, C., Porter, L., and Parra, G. J., 2011. Multiple lines of evidence for an Australasian geographic boundary in the Indo-Pacific humpback dolphin (Sousa chinensis): Population or species divergence? Conservation Genetics. 12, PP: 1633–1638.
10- Fumagalli, L., Pope, L. C., Taberlet, P., and Moritz, C., 1997. Versatile primers for the amplification of the mitochondrial DNA control region in marsupials. Molecular Ecology, 6(12), PP: 1199-1201.
11- Hall, T. A., 1999. BioEdit: a userefriendly biological sequence alignment editor and analysis program for Windows 95/98/NT. Nucleic Acids Symposium Series, 41, PP: 95-98.
12- Huelsenbeck, J. P., Ronquist, F., 2001. MRBAYES: Bayesian inference of phylogenetic trees. Bioinformatics, 17, PP: 754-755.
13- Jayasankar, P., Anoop, B., VivekanandanRajagopalan, M., Yousuf, K. M. M., Reynold, P., Krishnakumar, P. K., Kumaran, P. L., Afsal, V. V., Krishnan, A.A., 2008. Molecular identification of Delphinids and finless porpoise (Cetacea) from the Arabian Sea and Bay of Bengal. Zootaxa, 1853, PP:  57–67.
14- Jefferson, T. A., Van Waerebeek, K., 2004. Geographic variation in skull morphology of humpback dolphins (Sousa spp.). Aquatic Mammals, 30, PP: 3–17
15- Jefferson, T. A., Rosenbaum, H. C., 2014. Taxonomic revision of the humpback dolphins (Sousa spp.), and description of a new species from Australia. Marine Mammal Science, 30, PP: 1494–1541
16- Jefferson, T. A., and Curry, B. E., 2015. Humpback dolphins: a brief introduction to the genus Sousa. Advances in Marine Biology, 72, PP: 1–16.
17- Jefferson, T. A., Smith, B. D., 2016. Re-assessment of the conservation status of the Indo-Pacific humpback dolphin (Sousa chinensis) using the IUCN red list criteria. Advance in Marine Biology, 73, PP: 1–26
18- Kimura, M., 1980. A simple method for estimating evolutionary rates of base substitutions through comparative studies of nucleotide sequences. Journal of Molecular Evolution, 16, PP: 111–120
19- Leigh, J. W., Bryant, D., 2015. PopART: Full-feature software for haplotype network construction. Methods in Ecology and Evolution, 6, PP :1110– 1116
20- Mendez, M., Jefferson, T. A., Kolokotronis, S. O., 2013. Integrating multiple lines of evidence to better understand the evolutionary divergence of humpback dolphins along their entire distribution range: A new dolphin species in Australian waters? Molecular Ecology, 22, PP :5936–5948.
21- McGowen, M. R., Murphy, K., Ndong, I., Potter, C. W., and   Keith-Diagne, L. W., 2020. The complete mitochondrial genome of the critically endangered Atlantic humpback dolphin, Sousateuszii (Kükenthal, 1892). Mitochondrial DNA Part, B, 5(1), PP: 257-259
22- Muralidharan, R., 2013. Sightings and behavioral observations of Indo-Pacific humpback dolphins Sousa chinensis (Osbeck, 1765) along Chennai coast, Bay of Bengal. Journal of Threatened Taxa, 5, PP: 5002–5006.
23- Owfi, F., Braulik, G. T., Rabbaniha, M., 2016. Species diversity and distribution pattern of marine mammals of the Persian Gulf and Gulf of Oman -Iranian Waters. Iranian Journal of Fisheries Sciences, 15 (2), PP: 927-944

24- Parra, G. J., Jefferson, T. A., 2018. Humpback Dolphins: Sousa teuszii, S. plumbea, S. chinensis and S. sahulensis. Encyclopedia of Marine Mammals (Third Edition), PP: 483-489

25- Posada, D., and Buckley, T. R., 2004. Model selection and model averaging in phylogenetics: advantages of Akaike information criterion and Bayesian approaches over likelihood ratio tests. Systematic Biology, 53, PP: 793–808.
26- Ross, G. J. B., Heinsohn, G. E., and Cockcroft, V. G., 1994. Humpback dolphins - Sousa chinensis (Osbeck, 1765), Sousa plumbea (G. Cuvier, 1829) and Sousa teuszii (Kükenthal, 1892). pp.23-42. In: Ridgway, S.H. and Harrison, R. (eds). Handbook of Marine Mammals, 5. The First Book of Dolphins. Academic Press, London and San Diego. 416pp.
27- Sambrook, J.,  Ramachandra, N., 1998.  A simple and rapid method for isolation of cellular DNA. Journal of Science Education, 3
28- Silvestro, D., Michalak, I., 2012. RAxML GUI: a graphical fronteend for RAML. Orgnisms Diversity and Evolution, 12, PP: 335-337.
29- Sutaria, D., Jefferson, T. A., 2004. Records of Indo-Pacific humpback dolphins (Sousa chinensis, Osbeck, 1765) along the coasts of India and Sri Lanka: an overview. Aquatic Mammals, 30, PP: 125–136.
30- Sutaria, D., Panicker, D., Jog, K., Sule, M., Muralidharan, R., Bopardikar, I., 2015. Humpback dolphins (genus Sousa) in India: an overview of status and conservation issues. Advances in Marine Biology, 72, PP:  229–256.
31- Tamura, K., Peterson, D., Peterson, N., Stecher, G., Nei, M., Kumar, S., 2011. MEGA5: molecular evolutionary genetics analysis using maximum likelihood, evolutionary distance, and maximum Parsimony method. Molecular Biology and Evolution, 28, PP: 2731-2739
32- Taberlet, P., Bouvet, J., and Proc, R., 1994. Mitochondrial DNA polymorphism, phylogeography, and conservation genetic of the brown bear Ursus arctos in Europe. The Royal Society, 255, PP: 195-200.
33- Thompson, J. D., Higgins, D. G., Gibson, T. J., 1994. ClustalW: improving the sensitivity of progressive multiples sequence alignments through sequence weighting, positionespecific gap penalties and weight matrix choice. Nucleic Acids Res, 22, PP: 4673-4680.
34- Villesen, P., 2007. FaBox: an online toolbox for Fasta sequences. Molecular Ecology, Notes 7, PP: 965-968.
35- Xiong, y., Brandley, M. C., Xu, Sh., Zhou, K., and Yang, G.,2009. Seven new dolphin mitochondrial genomes and a time-calibrated Phylogeny of whales phylogeny of whales. BioMed Central Evolutionary Biology, 9:20
دوره 36، شماره 2
تیر 1402
صفحه 90-103
  • تاریخ دریافت: 07 فروردین 1400
  • تاریخ بازنگری: 15 اردیبهشت 1401
  • تاریخ پذیرش: 12 مهر 1401