بحث در خصوص موضوعات مختلف پیرامون بومیسازی برای پشتیبانی از توسعه آبزیپروری پایدار
کپور معمولی. مؤلف این مقاله به تعدادی از سوالات بیپاسخ مرتبط با بومیسازی ماهی برای پشتیبانی از توسعه آبزیپروری پایدار میپردازد.
پرورش ماهی قدمت دیرینه دارد، بخصوص در آسیا که سابقه آن به اوایل دهه 1980 میرسد. آبزیپروری در این دوره واقعا شکوفا شد و در جهان پرشتابترین رشد در تولید مواد غذایی را به خود اختصاص داد. تنها در چهار دهه، تولید آبزیپروری از صید سبقت گرفت و امروزه بیش از نیمی از ماهی که به مصرف انسان میرسد از آبزیان پرورشی است. رشد نمایی آبزیپروری تا حدودی به بومیسازی گونههایی متکیست که تعداد آنها رو به افزایش است.
مقالة اصلی با عنوان “بومیسازی ماهی در آبزیپروری: 10 سوال بیپاسخ” در نشریه “مرزهای حیوانات” منتشر شده است و به طور خلاصه به 10 پرسش بیپاسخ در زمینه بومیسازی ماهیان پرداخته است؛ پرسشهایی که برای تقویت تولید جهانی آبزیپروری پایدار باید مدنظر قرار بگیرند.
بومیسازی ماهی چیست؟
هیچ دلیل علمی وجود ندارد که بومیسازی ماهی را متفاوت از سایر حیوانات بدانیم. بنابراین، بومیسازی ماهی را میتوان به عنوان یک فرآیند پویا و پایانناپذیر تعریف کرد که از زمان انتقال ماهیان از حیات وحش به شرایط اسارت آغاز میشود.
پنج فرآیند ژنتیکی در تکامل بومیسازی ماهی دخیل هستند: دو فرآیند کنترل نشده (اصلاح نژاد، رانش ژنتیکی (genetic drift))، دو فرآیند نیمه-کنترل شده (انتخاب طبیعی در اسارت، آرامش در انتخاب طبیعی در اسارت) و یک فرآیند کنترل شده (انتخاب فعال). بعلاوه، مکانیسمهای مولکولی متنوع دخیل در حالتهای ”غیرژنتیکی” وراثت میتوانند جنبههای فعالیت ژنوم را تغییر دهد و روی بیان ژن نسل بعد تأثیرگذار باشد.
به طور کلی بومیسازی سازگاری مستمر هر بچ از ماهیان را هم با شرایط اسارت و هم با انسان امکانپذیر میسازد تا هدف نهایی یعنی اصلاح نسلهای متمادی و صفات منتخب برای تولید ماهیانی مولدتر و کارآمدتر محقق شود.
ماهی بومی شده چیست؟
تعاریف مختلفی از ماهی بومیشده وجود دارد. ماهی هنگامی بومی میشود که شکل، فعالیت، رنگ و رفتارش تغییر کند و اغلب تا حدودی به اجداد وحشی خود شباهت داشته باشد. این ماهی در صورتی که بدون محافظت انسان به عنوان گونه وحشی وارد طبیعت شود، بسختی میتواند زنده بماند. یا: گونههایی از ماهی بومیشده قلمداد میشوند که اولین نتایج از تکثیر گزینشی را نشان دهند و یا در صوت عدم بروز چنین علایمی حداقل در سه چرخه متوالی تولیدمثل (نسل) در شرایط کنترل شده این نتایج را به نمایش بگذارند (تعیین سه چرخه کامل در اسارت یک معیار قراردادی است). یا: ماهی هنگامی بومیشده محسوب میشود که تکثیر، مراقبت و تغذیه آن تحت کنترل انسان باشد. یا: گونههای بومیشده نتیجه انتخاب چند نسل هستند.
اخیرا یک مفهوم جدید (سطوح بومیسازی) براساس درجه کنترل انسان روی چرخه زندگی ماهی پرورشی مطرح شده است. این درجه بومیسازی دارای پنج سطح است (جدول 1).
سطح | توصیف | گونه | خانواده | سه خانواده اصلی |
5 | برنامههای تکثیر انتخابی با تمرکز روی اهداف خاص به اجرا درمیآید | 30 | 10 | کپورماهیان (Cyprinidae) (10)، آزادماهیان (Salmonidae) (8)، تاسماهیان (Acipenseridae) (5) |
4 | چرخه کامل در اسارت و بدون نهادههای وحشی کنترل میشود | 45 | 25 | سیکلیدها (Cichlidae) (6) شانکماهیان (Sparidae) (5) کپورماهیان (4) |
3 | چرخه کامل زندگی در اسارت تحت کنترل است، اما هنوز از نهادههای وحشی استفاده میشود | 61 | 35 | شانکماهیان (8)، کپورماهیان (4)، چهار خانواده (3) |
2 | به دلیل گلوگاههای کلیدی تنها بخشی از چرخه زندگی در اسارت تحت کنترل است | 75 | 39 | کپورماهیان (9)، هامورماهیان (Serranidae) (5)، گیشماهیان (Carangidae) (4) |
1 | آزمایشات اولیه روی اقلیمپذیری در شرایط اسارت | 39 | 24 | کپورماهیان (8)، شوریدهماهیان (Sciaenidae) (3)، صافیماهیان (Siganidae) (3)
|
جدول 1: توصیف سطوح بومیسازی گونهها، تعداد گونهها، تعداد گونههای در هر سطح، تعداد خانوادهها، کل تعداد خانوادهها در هر سطح، تعداد گونهها برای سه خانواده اصلی
طبق این دستهبندی جدید، تنها گونههایی که حداقل به سطح 4 (چرخه زندگی کامل در اسارت بدون نهاده وحشی) میرسند را میتوان بومیشده قلمداد کرد. با اینحال یک ماهی بومیشده در یک وضعیت قطعی قرار ندارد، چرا که این حیوانات مرتبا به تکامل خود ادامه میدهند (تا با شرایط جدید اسارت کنار بیایند و یا اینکه صفات جدیدی برای آنها انتخاب میشود). آنها همچنین به نقطه نهایی بومیسازی نمیرسند، چرا که گاهی میتوانند به حیات وحش بازگردند، فرآیندی که به آن وحشیشدن (سازگاری مجدد با محیط طبیعی) میگویند و یکی از مشکلات اصلی در آبزیپروری جهانی است.
چند گونه ماهی بومی شدهاند؟
از بین 250 گونهای که در لیست Duarte و همکاران آمده (این فهرست در دیتابیس فائو 1950 تا 2009 تأیید شده است)، تنها یک سوم به سطح 4 (n=30) و یا سطح 5 (n=45) رسیدهاند. این ارقام بسیار به برآوردهای سایرین نزدیک است. پس از گذشت چند سال این احتمال وجود دارد که گونههای جدید به سطح 4 و 5 رسیده باشند و تقریبا 100 گونه را میتوان در سطح جهانی بومیشده قلمداد کرد.
بومی کردن یک گونه ماهی چقدر طول میکشد؟
بومی کردن یک گونه ماهی به این معناست که کل چرخه زندگی آن در اسارت بدون نهاده وحشی تحت کنترل قرار بگیرد (جدول 1). مدت زمان مورد نیاز برای رسیدن به این مرحله- اگر امکانپذیر باشد- در بین گونهها بسیار متفاوت است. در واقع آزمایشات بسیاری برای پرورش گونههای جدید تنها چند سال بعد با شکست مواجه شد. دلیل اکثر این شکستها کافی نبودن دانش زیستشناسی، زیستمحیطی و دامداری بود. گلوگاههای کلیدی در بستن چرخه زندگی در اسارت بدین شرحند: (1) خوراک ناکافی، بخصوص برای خوراکدهی اولیه لاروهای کوچک بسیاری از گونههای دریایی، (2) رشد ضعیف اندامهای جنسی و (3) کافی نبودن تخمریزی. اغلب، ما هیچ اطلاعاتی در خصوص تاریخچه بومیسازی گونههای پرورشی نداریم و بومی کردن یک گونه جدید یک سفر پرمخاطره است که ممکن است سالها و حتی دههها طول بکشد.
آیا بومیسازی ماهی بیش از حد تند حرکت نمیکند؟
هنگامی که چرخه کامل زندگی در اسارت تحت کنترل است، دیگر هیچ تبادلی بین ماهیان پرورشی و همنوعان وحشی آن وجود ندارد و بومیسازی میتواند به سوی تولید ماهیان اصلاح شده پیش برود. برای برخی گونههای بومی شده، چند نسل تحت گزینش به سرعت، اصلاح برخی صفات را امکانپذیر میسازند. بنابراین، فاصله زمانی بین مرحله آغاز بومیسازی و مرحله اصلاح نژاد گزینشی در آبزیپروری را میتوان کوتاه قلمداد کرد (کمتر از یک دهه) که در بسیاری از موارد هر دو مرحله پشت سر هم به اجرا درمیآیند.
محققان برای بسیاری از گونهها محدودیتهای فیزیولوژیکی رشد، باروری و سایز را به عنوان پیامد (یا نتیجه) شرایط بسیار مصنوعی، کاهش دادند. این محدودیتها رفاه ماهی را تغییر میدهند که یکی از موضوعات کلیدی آبزیپروری امروزه است. همچنین حفظ تنوع ژنتیکی به میزان کافی در ماهیان بومیشده و منتخب ضروریست تا تضمین شود که ماهیان قویتر شده و میتوانند با تغییرات مختلف زیستمحیطی مقابله کنند (ایجاد یک جمعیت پایه با تنوع ژنتیکی فراوان، حفظ اندازه جمعیت زیاد و وارد کردن تنوع ژنتیکی از خارج از ذخیره مولد از جمله اقدامات در جهت حفظ تنوع ژنتیکی است).
در حال حاضر به نظر میرسد ابزارهای ژنومیکی با پیشرفتهای مستمر در توالی و بیوانفورماتیک ارزش زیادی برای اطلاعرسانی اصلاح ژنتیکی پایدار به همراه دارند. مقرون بهصرفه بودن و دسترسی به این ابزارها به این معناست که میتوان برای بسیاری از گونههای آبزیپروری و در تمام مراحل بومیسازی به منظور بهینهسازی اصلاح نژاد انتخابی از این ابزارها استفاده کرد.
کدام گونهها بیشترین بومیسازی را تجربه کردند؟
30 گونه متعلق به 10 خانواده به سطح 5 رسیدند (جدول 1)، از جمله ماهیان خاویاری (خانواده تاسماهیان، n=5)، تیلاپیا (خانواده سیکلیدها، n=1)، کپور (خانواده کپورماهیان، n=10)، روغنماهی (cod) (خانواده Gadidae، n=1)، گربهماهی (خانواده Ictaluridae، n=1)، سیبس (خانواده Moronidae، n=1)، فلاندر (flounder) (خانواده Paralichthyidae، n=1)، سالمون و قزلآلا (خانواده آزادماهیان، n=8)، تاربوت (turbot) (خانواده Scophthalmidae، n=1)، سیبریم (خانواده Sparidae، n=1). از بین این 30 گونه کپور معمولی و تیلاپیا نیل احتمالا بیشترین گونههای منتخب و طولانیترین دوره را به خود اختصاص میدهند. در اروپا بیشترین گونههای بومی و منتخب کپور معمولی، قزلآلا رنگینکمان، سالمون آتلانتیک، شانک (gilthead sea bream)، سیبس اروپایی و تاربوت هستند.
کدام صفات انتخاب شدند؟
برنامه تکثیر انتخابی در ماهیان همیشه روی بهبود رشد متمرکز بوده است. هنگامی که پیشرفت ژنتیکی صفت اصلی یا تنها صفت انتخابی باشد، میانگین آن در هر نسل برای نرخ رشد تقریبا 10 تا 20 درصد است. علاوه بر رشد، کارایی تبدیل خوراک، سن بلوغ جنسی، بهبود مقاومت در برابر بیماریهای باکتریایی و ویروسی و برخی صفات مرتبط با کیفیت محصول (مانند مقدار لیپید در عضله، رنگ گوشت، لطافت بافت و طعم آن) به تدریج در برنامههای مختلف اصلاح نژاد بخصوص برای سالمون آتلانتیک گنجانده شد.
در یک بررسی جدید روی شرکتهای تولید پنج گونه پرورشی در اروپا، محققان دریافتند در سراسر جهان عملکرد رشد، ویژگی منتخب است. در بین 27 برنامه اصلاح نژاد، ریختشناسی (morphology) و مقاومت به بیماری در 15 برنامه، کیفیت محصول در 13 برنامه، بازدهی فرآوری در 12 برنامه و تولیدمثل و کارایی خوراک در 7 برنامه قرار گرفتند. به طور کلی در بازار تخم ماهی در آینده احتمالا تقاضا برای مواد ژنتیکی که برای نرخ رشد و سایر صفات انتخاب میشوند ادامه خواهد داشت.
آیا بین سطح بومیسازی ماهی و حجم تولید ارتباطی وجود دارد؟
تا زمانی که تولید هر گونه بومیشده زیر 100 تن باقی بماند احتمالاً سهم آنها نزدیک به صفر است و برای گونههایی که تولید آنها به حجم 1 میلیون تن برسد، سهم تولید نزدیک به 100 درصد است. بستن چرخه زندگی به طور کامل در اسارت ارتباط مثبتی با حجم بالای تولید دارد. در اروپا، سهم تولید آبزیپروری که از تکثیر انتخابی نشأت میگیرد بسیار بالاست و سهم بازار آن از 80 درصد عبور میکند. برای سالمون آتلانتیک تقریبا 100 درصد تولید از ذخایر اصلاح شده است. به طور کلی محققان برآورد میکنند که تنها 10 درصد تولید جهانی آبزیپروری از ذخایر اصلاح شده ژنتیکی حاصل میشود.
آیا باید بومیسازی گونههای جدید را متوقف کنیم؟
شکوفایی آبزیپروری ماهی تا حدودی به بومیسازی تعداد بیشتری از ماهیان متکیست، حتی اگر اکثر آزمایشات بومیسازی متوقف شده و یا نتواند به حجم قابل توجه برسد. امروزه تولید جهانی به سوی پرورش گونههای معدودی متمایل است. 20 گونه با بیشترین تولید بیش از 84 درصد تولید کل را به خود اختصاص میدهد. گونههای اصلی پرورشی در سطح وسیعی در سراسر جهان وارد این صنعت شدهاند. از هشت گونهای که بیشترین گستردگی تولید را دارند، هفت گونه توسط کشورهایی گزارش شده که بیشتر ماهی غیربومی تولید میکنند تا کشورهایی که گونههای بومی پرورش میدهند.
برای مثال، کپور معمولی در 48 کشور پرورش مییابد که 37 کشور این گونه را وارد کردند. به همین ترتیب، تیلاپیا نیل در 45 کشور پرورش مییابد (در 33 کشور وارد شده) و قزلآلا رنگینکمان نیز در 45 کشور تولید میشود (در 40 کشور وارد شده). ورودی گونههای غیربومی میتواند به طور مستقیم یا غیرمستقیم نوع زیستی را تحت تأثیر قرار دهد و این تأثیرات ممکن است فوری یا درازمدت باشد. بنابراین کاهش وابستگی به گونههای غیربومی و به دنبال آن به حداقل رساندن تأثیرات منفی احتمالی روی تنوع زیستی، برای توسعه پایدار آبزیپروری بیش از پیش یک امر ضروری درنظر گرفته میشود.
به طور کلی، به نظر میرسد مقوله تنوع درونگونهای و بینگونهای حداقل در دهة پیش رو دنبال شود و این کار تداوم اصلاح گونههای بومیشده و انتخابشده و پرورش گونههای جدید ماهیان است.
آیا ما به مرحله ششم بومیسازی نیاز داریم؟
با توجه به پیشرفت عظیم در بومیسازی ماهی، شاید زمان آن رسیده که مرحله ششم بومیسازی را برای گونههایی که گزینش آنها به پیدایش یک نژاد (strain) میانجامد پیشنهاد دهیم. طبق تعریف فائو، یک نژاد ”گونهای از آبزی پرورشی است که دارای ظاهر یکسان (فنوتیپ)، رفتار یکسان و/ یا سایر ویژگیهایی است که آن را از سایر ارگانیسمهای آن گونه متمایز میسازد و میتوان آن را با زادولد حفظ کرد”.
برخی از نژادها (به طور برجسته کپور معمولی و قزلآلا رنگینکمان) به طور رسمی در کشورهای معدودی ثبت شده است، اما نژادهای متمایز، با ثبات و قابل تکثیر از آنها در آبزیپروری بسیار محدود است. یک مثال شناخته شده از آن نژاد تیلاپیا پرورشی با اصلاح ژنتیکی (GIFT) است که در اوایل دهة 1990 از جمعیت پایه توسعه یافت. این جمعیت شامل نژادهای وحشی و پرورشی از هشت کشور آفریقایی و آسیایی بود. نژاد GIFT حالا در 16 کشور در سراسر آسیا، آفریقا و آمریکای لاتین پرورش مییابد و 85 درصد سریعتر از جمعیت پایه رشد میکند. به همین ترتیب سالمون آتلانتیک نیز قطعا جزو ماهیانی است که تاریخچه بومیسازی آن شناخته شده است و اولین گونهای بود که تحت برنامه اصلاح نژاد سیستماتیک مبتنی بر خانواده قرار گرفت. در حال حاضر بیش از 12 نسل به طور متوالی در اسارت تحت قدیمیترین برنامههای اصلاح نژاد در نروژ پرورش یافته و نژادهای مختلف آن در کشورهای متعدد تثبیت شده است.
با اینحال شاید پیشنهاد سطح ششم بومیسازی برای چند نژاد از تعداد انگشتشمار از گونهها هنوز خیلی زود باشد. این وضعیت ممکن است به سرعت تغییر کند و بسیاری از نژادهای قابل تشخیص به زودی به رسمیت شناخته و ثبت شوند، چنانچه برای هزاران نوع از پستانداران و پرندگان پرورشی در خشکی مشاهده شده است.
چشمانداز
بومیسازی یک فرآیند طولانی و بیپایان است که امکان سازگاری ماهی با شرایط اسارت و انسان را فراهم میکند. این پروسه تنها چند دهه (یا سال) است که برای اکثر گونههای پرورشی آغاز شده و بنابراین کمتر از یک سوم گونهها را میتوان بومیشده قلمداد کرد. برخی صفات مانند نرخ رشد در طی بومیسازی اصلاح شدند.
برنامههای جدید تکثیر میبایست ارزشهای بازاری و غیربازاری را متعادل سازد و در عین حال تنوع ژنتیکی کافی را حفظ کند تا تضمین شود که ماهی هم مولد است و هم برای مقابله با تغییرات مختلف زیستمحیطی قوی است. آینده پایدار آبزیپروری اول روی اصلاح مستمر گونههای بومیشده متمرکز است و بعد روی تمایل ما و ظرفیت تنوع بخشیدن به تعداد گونههای پرورشی بومی به منظور تقویت تولید متنوع و متعادل آبزیپروری.
