[ad_1]

برای دهه ها ، ارکیده جنوب آفریقا دیسا فورفیکاریا فقط با استفاده از تصاویر گیاه شناسی و یک اسلاید فازی که در سال 1966 ثبت شد ، شناخته شد. از اوایل دهه 1800 فقط 11 نمونه از ارکیده سفید و ارغوانی ثبت شده بود و تا قرن بیست و یکم ، بیشتر کارشناسان منقرض شدن این گونه را تصور می کردند.

بنابراین ، هنگامی که یک تک است دیسا فورفیکاریا این گیاه در سال 2016 در ذخیره گاه طبیعی Fernkloof آفریقای جنوبی ظاهر شد و در دنیای گیاهان سر و صدا ایجاد کرد.

این ذخیره گاه در منطقه کیپ فلوریستیک واقع شده است که به دلیل تنوع خیره کننده گونه های گیاهی به عنوان میراث جهانی یونسکو شناخته می شود. از ارکیده قد یک پا اطلاعات کمی در دست بود که هم برای محافظت از آن و هم برای مطالعه رشد و شکوفه های اصلی آن ، با دقت نظارت شد. همچنین بازدید علاقه مندان به ارکیده مانند کالان کوهن ، زیست شناس در دانشگاه کیپ تاون ، موسسه پرنده شناسی آفریقایی FitzPatrick را به خود جلب کرد.

یک روز بعد از ظهر در مارس 2016 ، کوهن درست پس از شکوفایی گل از گیاه دیدن کرد. گلبرگهای بیرونی آن به رنگ روشن احاطه شده توسط یک مرکز بنفش تیره ، که در یک انتهای آن یک جفت گلبرگ کوچک و موج دار وجود دارد و به طرفین منشعب می شوند.

در حالی که کوهن این گل را تحسین می کرد ، حشره ای روی آن نشست.

“می دیدم که جفت می شود. این کاملاً واضح بود. ” “او سر خود را به جایی که این دو آنتن کوچک دیگر است ، قرار می دهد [petals] بچسب و نحوه حرکت او به شکلی که شکمش را به شدت جابجا می کرد ، به من فهماند که چه خبر است و باید بررسی بیشتری شود. “

در ابتدا کوهن فکر کرد این حشره یک زنبور است. چندین گونه ارکیده از فرمون های جنسی برای جذب زنبورها و زنبورها استفاده می کنند و آنها را برای انجام گرده افشانی فریب می دهند. اما با یک بررسی دقیق تر مشخص شد که این حشره در حال روشن شدن است دیسا فورفیکاریا در واقع سوسک شاخ بلند بود سوسک ها بزرگترین گروه حیوانات روی زمین با بیش از 350،000 گونه هستند ، اما تا آن زمان ، هیچ ارکیده ای که سابقه داشته باشد فریب یک سوسک را نخورد تا گرده افشانی آن را فقط از طریق زمان گذشته انجام دهد.

هنگامی که سوسک دور شد ، کوهن دید که یک بسته زرد گرده به قسمت زیرین آن چسبیده است – موفقیت ماموریت برای ارکیده.

ارکیده و فن

کالان کوهن ارکیده را بررسی می کند ، دیسا فورفیکاریا، هنگامی که یک گل کوچک شکوفا داشته باشد.

(استیو جانسون)

کوهن با استیون جانسون ، زیست شناس تکاملی در دانشگاه کوازولو-ناتال ، متخصص در گرده افشانی فریبنده در ارکیده ها تماس گرفت. آنها به همراه یک تیم تحقیقاتی بین المللی ، نمونه مورد مطالعه را مطالعه کردند دیسا فورفیکاریا و دانش زیادی در مورد رابطه بین حشره و ارکیده کشف کرد. یافته های این تیم ، امروز در ژورنال منتشر شده است زیست شناسی فعلی ، نشان می دهد که چگونه یک گل کوچک اما معطر انگیزه جنسی سوسک مشترک را جهت تأمین نیازهای تولیدمثلی خود هدایت می کند.

مطالعه ارکیده چالش هایی را پیش روی دانشمندان قرار داد. این گیاه ممکن است همزمان چندین جوانه داشته باشد ، اما هر بار فقط یک گل شکوفا می شود و آن گل فقط یک یا دو روز باز می ماند. چند روز قبل از باز شدن جوانه بعدی بدون هیچ گونه گل می گذرد. این گل همچنین فقط یک سال دیگر شکوفا می شود. در مجموع ، محققان فقط می توانستند گرده افشانی را به مدت هشت روز در مارس 2016 و چهار روز در مارس 2018 مشاهده کنند.

هنگامی که محققان شناسایی کردند دیسا فورفیکاریا آنها به عنوان یک ارکیده فریبنده جنسی ، استراتژی آن را به صفر رساندند: تقلید از فرمون های جنسی سوسک ها. هنگامی که بسیاری از حشرات ماده برای جفت گیری آماده می شوند ، یک ماده قوی از خود ساطع می کنند اشکال آب. نرهای یک گونه دارای آنتن هایی هستند که آن ماده شیمیایی را تشخیص می دهند تا بتوانند با هم شریک شوند. حدود 400 گونه ارکیده تکامل یافته اند تا با به دست آوردن تک ذهنیت مردان با انتشار نسخه های خاص خود از فرمون های جنسی گونه های خاص ، برای جذب گرده افشان استفاده کنند.

دانشمندان متوجه شدند سوسک ها بلافاصله پس از باز شدن گل ، هنگامی که محققان گمان می کنند رایحه عطر گل ارکیده در قوی ترین حالت است ، بر روی آن فرود می آیند. این حشرات به دنبال گل نبودند بلکه به دنبال ماده ها می گشتند و کاملاً فریب می خوردند. نمونه ای که پس از بازدید یک سوسک از ارکیده با پنس بسیار ریز جمع شد ، نشان داد که در حین رابطه نامناسب از گل ، او روی گل انزال کرده است.

امی برونتون-مارتین ، زیست شناس تکاملی در Manaaki Whenua Landcare Research در اوکلند ، نیوزلند ، که در این مطالعه نقش نداشت ، می گوید: “چیزی که برای من برجسته بود این است که آنها اسپرم را در گل ارکیده یافتند.” “من همیشه شک داشته ام که ، شاید ما به اندازه دقیق روابط فریبنده جنسی نگاه نکرده ایم و ممکن است متوجه شویم که این نمونه های شدید فریب ، بیش از آنچه فکر می کردیم ، رایج است.”

تحقیقات برونتون-مارتین تنها ارکیده دیگری است که برای القای انزال از گرده افشان آن ، یک زنبور منزوی موجود در استرالیا و نیوزیلند ، ثبت شده است.

ارکیده و سوسک

هنگامی که سوسک شاخ بلند ارکیده را گرده افشانی می کند ، شباهت گلبرگهای ارغوانی ارکیده و آنتن سوسک مشخص می شود.

(کالان کوهن / موسسه فیتز پاتریک)

برای سوسکهای شاخ بلند دیسا فورفیکاریابه نظر می رسد فریب فیزیکی و شیمیایی است. هنگامی که سوسک بر روی ارکیده قرار می گیرد ، ساختار داخلی بنفش کاملاً در زیر آن قرار می گیرد. سوسک گلبرگ های زیر آن را گاز گرفته و می زند ، که شبیه رفتار جفت گیری ثبت شده در سایر سوسک های شاخ بلند است ، در حالی که آئدئگوس خود را – که در اصل آلت تناسلی مرد است – به شکاف انتهای گل وارد می کند.

اما سوسک با بهترین تقلید از گل از فرمون جنسی زن جذب می شود.

جانسون می گوید: “تمام زندگی آن به یافتن این سیگنال اختصاص یافته است.” این سوسک چنان به بوی گل حساس است که “احتمالاً تقریباً از هیچ سیگنال دیگری به غیر از این سیگنال در زیستگاه بی اطلاع است.”

محققان می خواستند ماده شیمیایی خاصی را در عطر گل شناسایی کنند که توجه سوسک های شاخ بلند را به خود جلب می کند تا دقیقاً بفهمد ارکیده از نظر جنسی فریبنده است. اما آنها فقط یک گیاه برای کار داشتند که مانعی ایجاد می کرد. اولین تحقیقات در مورد فرمونهای حشرات برای استخراج چند میلی گرم فرمون به حدود نیم میلیون قطعه ابریشم ماده نیاز داشت. کوچکترین مطالعه اخیر در مورد فرمونهای گیاهی از 20 گل استفاده شده است. در مطالعه جدید از عصاره فقط یک گل استفاده شده است.

این عصاره مخلوط پیچیده ای از تمام مواد شیمیایی معطر گل را در خود جای داده است. بنابراین دانشمندان عصاره را از طریق ابزاری به نام کروماتوگراف گازی برای جداسازی مواد شیمیایی استفاده کردند. آنها سپس آنتن ها را از سه سوسک شاخ بلند بیهوش شده جدا کردند ، آنتن ها را به دستگاهی متصل کردند که پاسخ الکتریکی آنها را اندازه گیری می کند و به نوبه خود در معرض هر ماده شیمیایی از عصاره قرار می گیرند.

یک ماده شیمیایی باعث واکنش قابل اعتماد در هر آنتن شد. و از آنجا که آنتن سوسکهای نر برای تشخیص فرمونهای جنسی تکامل یافته اند ، بهترین شرط برای سیگنال رهگیری ارکیده بود.

این تیم فقط یک میکرولیتر از ماده شیمیایی رمز و راز را در اختیار داشت – نمونه بسیار کمی که حتی در ویال آن قابل مشاهده نبود. جانسون ویال را از آفریقای جنوبی به یک کنفرانس در سوئیس منتقل کرد و در آنجا آن را به یکی از دوستان خود تحویل داد ، وی آن را به آلوس سواتوچ در م Instituteسسه اکولوژی شیمیایی ماکس پلانک در آلمان آورد. Svatoš از این نمونه برای تعیین ساختار دقیق مولکولی ماده شیمیایی استفاده کرد و همکار دیگری نسخه های مصنوعی آن و تغییرات جزئی را ایجاد کرد.

سپس آنها یک ویال از مواد شیمیایی مصنوعی را به آفریقای جنوبی فرستادند تا جانسون واکنش سوسک ها را در طبیعت ببیند.

جانسون می گوید: “یکی از آن لحظات شگفت انگیز زندگی شما بود که به تازگی این ویال را باز کردید و چند دقیقه بعد ، این سوسک ها شروع به ورود کردند.” “کاملاً شگفت انگیز است.”

محققان انواع مختلف رایحه گل مصنوعی را به گل مصنوعی وارد کردند. ترجیح سوسک ها کاملاً واضح بود. آنها بارها و بارها به سمت مولکولی هجوم آوردند که محققان اکنون آن را “دی سلاکتون” نامیده اند.

این مقاله “درها را برای بسیاری از تحقیقات باز کرده است” ، می گوید برونتون مارتین. اگر دانشمندان بتوانند سوسک شاخ بلند زن را پیدا کنند ، ممکن است بتوانند مطابقت فرمون جنسی ماده با دی سلاکتون را تأیید کنند. سایر تحقیقات آینده می تواند نحوه تأثیر ارکیده ها بر روی جمعیت و تکامل سوسک ها را بررسی کند و اینکه آیا ارکیده های دیگر از فریب جنسی بر روی سوسک ها برای گرده افشانی استفاده می کنند.

برونتون مارتین می گوید: “این مانند یک سکوی پرتاب است.” “من فکر می کنم این واقعاً نشان دهنده میزان خاصیت ارکیده در آن است ، آنها فقط می توانند به نوعی همه جای را پر کنند ، از هر امکان استفاده کنند.”

کارشناسان گمان می کنند که استراتژی گرده افشانی ارکیده های فریبنده جنسی همان چیزی است که به آنها اجازه می دهد حتی در موارد بسیار نادر نیز دوام بیاورند. انسان ها ممکن است برای یافتن آنها تلاش کنند ، اما گرده افشان ها دقیقاً تجهیزات مناسبی برای ردیابی آنها دارند.

در حال حاضر ، دیسا فورفیکاریا به ابهام بازگشت در سال 2019 ، نمونه مورد استفاده در تحقیق تحقیق ناپدید شد. در محلی که ارکیده بود ، چاله ای حفر شده بود و دانشمندان نمی دانند که حیوان یا شخصی این حفره را ایجاد کرده است. اگرچه تنها گیاه شناخته شده از بین رفته است ، اما داستان ارکیده آخرین پیچ و تاب را دارد.

ارکیده و سوسک Longhorn

یک سوسک شاخ بلند نر با گرده از دیسا فورفیکاریا در زیر آن

(استیو جانسون)

در حالی که محققان در اوایل سال 2020 توانایی دیزلاکتون را برای جذب سوسک در ذخیره گاه طبیعی Fernkloof آزمایش کردند ، پس از ناپدید شدن گل ارکیده ، سه سوسک با بسته های زرد روشن گرده به زیر آن چسبیده بودند. تجزیه و تحلیل DNA تأیید کرد که گرده از آنجا آمده است دیسا فورفیکاریا.

جانسون می گوید: “این به ما امید می دهد كه این گونه هنوز موجود باشد.” “اما در مسیرهای مغلوب ، به خوبی ، در مناطقی که بشر فقط به آنها نگاه نکرده است.”



[ad_2]

منبع: khabar-top.ir