کدام اول وجود داشت؟ پروانه یا گل؟ + تصاویر

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از گاردین، توربال‌ها (بال توری‌سانان) حشرات رایجی در باغ‌های انگلستان محسوب می‌شوند. می‌توان آنها را از طریق چهار بال شفاف‌شان تشخیص داد که داراری شبکه توری مانند از رگه‌هاست. این گروه از حشرات سابقه فسیلی ارزشمند و طولانی دارند که به دوره پرمین، 250 میلیون سال پیش، بازمی‌گردد.

اکثر افراد به لطف «ژوراسیک پارک» با ایده گیر افتادن حشرات در کهربا آشنا هستند و این گونه فسیل‌ها اغلب بسیار دیدنی و جالب توجه‌اند اما بسیاری دیگر از فسیل حشرات به حالت‌های متعارف‌تر و با زرق و برق کمتر حفظ شده‌اند: فسیل‌های فشرده‌ای که بین لایه‌هایی از سنگ رسوبی دانه ریز قرار گرفته‌اند.

توربال‌های کلیگرامیتید «Kalligrammatid» یک گروه منقرض شده هستند که فسیل‌هایشان، از ژوراسیک میانی (تقریبا 160 میلیون سال پیش) تا اوایل کرتاسه ( تقریبا 120 میلیون سال پیش)، انحصارا به روش گفته شده به جا مانده است و در سراسر جهان نیز یافت شده است.

توربال کلیگرامیتید موجود جالبی است چرا که این موجودات مثال کلاسیکی از تکامل همگرا هستند. آنها شباهت نزدیکی به پروانه‌سانان (Lepidoptera) دارند که تا 65 میلیون سال پیش هیچ‌گونه رکورد فسیلی از آنها به ثبت نرسیده است.

مطالعات مولکولی نشان می‌دهد، پروانه‌ها دارای خاستگاه نزدیکتری، تقریبا 80 میلیون سال پیش، هستند اما این امر هنوز هم حاکی از یک فاصله 40 میلیون ساله بین دو گروه از حشرات است. در طی یک مطالعه جدید توسط کنراد لاباندیرا و همکارانش مشخص شد که همگرایی موجود بین توربال کلیگرامیتید و پروانه‌های مدرن فراتر از یک شباهت سطحی است.

جزئیات لکه‌های بال توربال کلیگرامیتید، رنگیزگی آنها، پولک‌های بال آنها و فرگشت آنها از یک خرطومه بلند به منظور مکیدن نکتار همگی نمونه‌هایی از شباهت آنها به پروانه سانان مدرن است. هر دو نوع حشره، با وجود تغییرات عظیم به وجود آمده در گروه گیاهانی که در دوره مزوزوئیک زیستگاه و غذای آنها را فراهم می‌کردند، به روش مشابهی زندگی می‌کنند.

امروزه گیاهان گلدار یا نهاندانه‌ها غالب‌ترین گیاهان موجود در سطح زمین هستند. آنها اکثریت قریب به اتفاق غذاهای مبتنی بر گیاه مصرفی ما را تامین می‌کنند. کشاورزان، دانشمندان و سیاست‌گذاران همگی درباره چگونگی گرده‌افشانی این درختان و سلامت جمعیت حشرات گرده‌افشان کلیدی به خصوص زنبور عسل ابراز نگرانی کرده‌اند.

آینده گرده‌افشانی حشراتی گیاهان نهاندانه و گرده افشان‌های آنها به طور جدایی ناپذیری بهم مرتبط است چراکه آنها به همراه یکدیگر در حلقه بازخوردی تکاملی متراکمی، مثالی از هم تکاملی، تکامل یافته‌اند.

پروانه‌ها در کنار گیاهان نهاندانه (هنگامی که به 350 هزار گونه متنوع گیاه گلدار که امروزه می‌بینیم، تبدیل شدند) تکامل یافتند اما فسیل‌های خالی از ابهام نهاندانگان (گرده و اندام‌های کامل) تنها از 130 میلیون سال پیش به بعد شناخته شدند، که برای هم تکاملی با توربال کلیگرامیتید بسیار دیر است.

بنابراین توربال کلیگرامیتید با چه گیاهانی هم تکامل شد؟ اگر به تصاویر کتاب دایناسورهای کودکان نگاهی بندازید، زیاد طول نمی‌کشد که متوجه گیاهی در پس زمینه شوید که شبیه آناناسی بزرگ، خپل و پوشیده شده در گل است. اینها «بنه تیت» هستند، گروهی از گیاهان دانه‌داری که شباهت ظاهری زیادی به سرخس‌ها (گروهی دیگر از گیاهان باستانی اما نجات یافته از سرده گیاهان دانه‌دار) دارند. هرچند این گیاهان نسبت به سرخس‌ها ساختار نوزایشی بسیار متفاوتی دارند. همچنین ساختار و پیچیدگی این گیاه توسط محققان بسیاری به عنوان «گل مانند» توصیف شده است.

در طول قرن گذشته، رابطه میان نهاندانگان، بنه‌تیت‌ها و دیگر گیاهان دانه‌دار مانند گنتوم تباران (گونه‌هایی شامل افدرا) به شدت مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. روش‌های مبتنی بر توالی مولکولی تنها قادر به شفاف‌سازی شجره‌نامه آنهاست، و از آنجایی که بنه‌تیت‌ها از 65 میلیون سال پیش منقرض شده‌اند و تا کنون DNA به این قدمت بازیابی نشده است، روش مفیدی نیست. روابط میان نهاندانگان اولیه و بنه‌تیت‌ها هر چه که باشد، از نظر زیست بوم‌شناسی، بنه‌تیت‌ها مظنونان احتمالی در هر گونه مشارکتی بین اندام‌های گل مانند و حشرات گرده افشان هستند.

ارتباط نزدیک بین بنه‌تیت‌ها و سوسک‌های سوراخ ساز به «سیکادئوئید»، نوعی بنه‌تیت که به نظر می‌رسد گرده زایشی گل‌ها در سراسر چرخه زندگی گیاه در تنه داخلی آن ریشه می‌دواند، توصیف شده است. در نتیجه، آیا وجود سوسک‌های گرده خوار تونل زن برای گرده افشانی ضروری است؟

لاباندیرا و همکارانش اعلام کردند که اندام دهانی مکش دار پیچیده برخی از توربال‌های کلیگرامیتید دقیقا مشابه گروه دیگری از بنه‌تیت‌ها تکامل یافته است.

ظاهرا اعضای خانواده «ویلیامزونیاسا» اندام‌های گل مانند خود را روی ساقه‌هایشان، به جای قرار دادن آنها در تنه داخلی‌شان، حمل می‌کنند، اندام دهانی دراز و قوی برخی از کلیگرامیتیدها برای کاوش سیال شهد مانند در اندام‌های ماده گل مانند این گیاهان مناسب خواهد بود. این تفسیر از فسیل ثبت شده نشان می‌دهد که هم‌تکاملی حیوانی-گیاهی می‌تواند نتایج بسیار مشابهی از تعاملات زیست محیطی دربرداشته باشد؛ حتی وقتی که گروه‌های گیاهی و حیوانی درگیر تنها خویشاوندان دور هم هستند و میلیون‌ها سال پیش از هم جدا شده باشند.

هم‌تکاملی همراه با برهمبستگی متقابل است و پایانی تلخ دارد. پراکندگی ناگهانی نهاندانگان در طی دوره کرتاسه با کاهش شدید گروه گیاهان دانه‌دار غالب، شامل بنه‌تیت‌ها، تطابق داشت. همچنین اثری از توربال‌های کلیگرامیتید در فسیل‌های دوره کرتاسه میانی وجود ندارد. باید به خوبی مواظب دوستان حشره گرده‌افشان مدرن خود باشیم.

گزارش از: هانا حیدری