ملقحات الطيور الطنانة. شترستوك / أوندريج بروسكي
تُظهر زهور النباتات التي تلقيحها الحيوانات بعضًا من أكثر الاختلافات المذهلة في الطبيعة في اللون والرائحة والشكل. ولكن كيف تطور هذا التنوع المتميز؟
جزء كبير من القصة هو التكيف مع الحيوانات التي يعتمدون عليها في التكاثر. يُعتقد أن العديد من سمات الأزهار هي تكيفات لجذب و "ملاءمة" الملقحات الخاصة بهم من أجل النقل الأمثل لحبوب اللقاح.
لفهم متى وكيف حدث تطور هذه الخصائص الزهرية ، يحتاج علماء الأحياء غالبًا إلى الاعتماد على إعادة بناء الماضي ، واستنتاج الظروف التي أدت إلى التغيرات التطورية. لكن البديل المثير للاهتمام هو استخدام التغييرات الأخيرة.
عندما بحثت أنا وزملائي بالتفصيل ، في دراسة جديدة، وجدنا زهور قفاز الثعلب الطبيعية - التي تم نقلها إلى الأمريكتين منذ حوالي 200 عام - قد تغيرت مقارنة بالسكان الأصليين في أوروبا. يتوافق هذا التغيير مع إضافة الطيور الطنانة كملقحات ، في أقل من 85 جيلًا منذ الإدخال.
القفازات فوكس مألوفة والزهور البرية المحببة في مداها الأصلي ، والتي كانت تقتصر في الأصل على أوروبا. خلال القرن التاسع عشر ، تم تقديمهم إلى العديد من مناطق العالم ، على الأرجح من قبل البستانيين الإنجليز.
من خلال نقل النباتات حول العالم ، بدأنا نحن البشر عن غير قصد تجارب عبر القارات ، واختبرنا الأدوار الحاسمة للملقحات في نجاح تكاثر النبات وتطور الأزهار. عندما يتم إدخال النباتات في مناطق جديدة وتوسيع نطاقها ، فإنها غالبًا ما تواجه بيئة جديدة خالية من الملقحات.
في حالات أخرى ، مثل قفاز الثعلب أو ديجيتاليس بوربوريا، يمكن إضافة ملقحات جديدة. في هذه الحالة ، تمت إضافة الطيور الطنانة ، وهي مجموعة جديدة تمامًا من الملقحات ، إلى كتالوج زوار الزهور في أجزاء من النطاق الموسع الجديد.
في أوروبا ، يتم تلقيح قفاز الثعلب حصريًا بواسطة النحل الطنان ذي الألسنة الطويلة - وهي الحشرات الوحيدة القادرة على الوصول إلى مكافأة الرحيق المنتجة في قاعدة الأنبوب الزهري. ولكن بمجرد تجنس قفازات الثعالب في الأمريكتين ، دخلت الطيور الطنانة الصورة.
قفازات الثعالب غير ودية
في بلدانهم الأصلية ، تمتلك قفازات الثعالب مجموعة من الاستراتيجيات التي تجعلها متخصصة في تلقيح النحل الطنان. على الرغم من أن الأزهار تبدو في متناول أي زائر ، إلا أن الحشرات الصغيرة وحتى النحل قصير اللسان لا يمكنها الوصول إلى الرحيق. يتم إخفاؤه بواسطة أنبوب يسمى الكورولا ، والذي يتقلص أكثر فأكثر تجاه الرحيق الموجود في القاعدة.
تم تجهيز الأزهار أيضًا بسلسلة من الشعر الطويل الذي يعمل كحاجز أمام النحل الصغير والذباب عند محاولة السير في الزهرة ، لأنها تتشابك وتستسلم.
ومع ذلك ، فإن هذه الخصائص الزهرية لا تمنع الطيور الطنانة من الزيارة. من نواح كثيرة ، تعتبر قفازات الثعلب مثالية لتلقيح الطيور الطنانة. تنتج كل زهرة كمية كبيرة من الرحيق ومن خلال النمو في حوامل كبيرة فإنها توفر الإمداد الذي تحتاجه الطيور الطنانة لدعم متطلباتها العالية من الطاقة.
يمكن للنحل الطنان طويل اللسان أن يصل إلى عمق الرحيق داخل قفازات الثعالب. شترستوك / إيان ديبول
تطور Foxglove
في دراستنا ، ركزنا على مجموعات قفاز الثعلب في كولومبيا وكوستاريكا والسكان الأصليين في المملكة المتحدة. في المناطق الاستوائية ، يقتصر السكان على ارتفاعات تزيد عن 2,200 متر (7,200 قدم) من الارتفاع ، حيث يكون الجو باردًا ورطبًا طوال العام. يعتبر النحل الطنان أكثر زوار الأزهار تكرارا هناك حتى الآن ، ولكن يمكن للطيور الطنانة القيام بما يصل إلى 27 ٪ من الزيارات. اختبرنا ما إذا كانت الطيور الطنانة ملقحات فعالة لقفازات الثعالب ، ووجدنا أنها أكثر فاعلية من النحل في نقل حبوب اللقاح إلى الأزهار.
عند دراسة الزهور ، وجدنا الأنبوب الذي يتراكم فيه الرحيق الآن أكبر بكثير في التجمعات التي توجد بها الطيور الطنانة ، مقارنة بالسكان الأصليين في المملكة المتحدة. وجدنا أيضًا أن النباتات ذات الأزهار ذات الأنابيب الكبيرة تحقق نجاحًا تناسليًا أعلى في جميع المجموعات المتجانسة التي بحثنا عنها - وهو مؤشر على أن الزهور الأطول يفضلها الانتقاء الطبيعي.
كان هذا ثابتًا في سكان كولومبيا وكوستاريكا - وهو أمر مهم لأنهما يمثلان مقدمات مستقلة لقفازات الثعالب من أوروبا في حوالي خمسينيات القرن التاسع عشر. لدينا أدلة أولية من العلامات الجزيئية على أن قفازات الثعالب في البلدين متميزة وراثيًا. تفصل بين أمريكا الجنوبية والوسطى غابات مطيرة كثيفة لا يمكن اختراقها بالنسبة لقفازات الثعالب ، لذلك من غير المحتمل للغاية أن تكون النباتات قد استعمرت من منطقة واحدة من الأخرى.
حقيقة أننا نرى نفس التغيرات الزهرية واتجاه الانتقاء في كلا المنطقتين بعد إضافة الطيور الطنانة تقدم دليلًا قويًا على أننا نشهد تكيفًا سريعًا مع بيئة الملقحات الجديدة. في دراستنا التالية ، نأمل أن نؤكد أن الاختيار الذي نراه هو في الواقع مفروض من قبل الطيور الطنانة.
تشير حالة قفاز الثعلب إلى أنه في بعض الحالات ، قد تكون النباتات مرنة تجاه التغيرات في الملقحات الخاصة بها ، إذا أعطيت وقتًا كافيًا في عالم تُجبر فيه كل من النباتات والحيوانات على التحرك أو التوسع أو التراجع. ومع ذلك ، في كثير من الحالات ، تفقد النباتات الملقحات بدلاً من اكتساب ملقحات جديدة. تساعدنا دراسة جميع الحالات على فهم تطور النبات بشكل أفضل.
نبذة عن الكاتب
ماريا كلارا كاستيلانوس، محاضر في التطور والسلوك والبيئة، جامعة ساسكس
جي
يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.
