طراحی پیچیده تله جنسی تغییر چهره / عکس
توانایی این گل در تقلید از ویژگی های جذاب جنسی گرده افشان ها برای جذب آنها به شهد خود، مدت هاست که دانشمندان را مجذوب خود کرده است.
گلها نمیتوانند عینک و کلاه خود را مبدل کنند، بنابراین گیج کننده است که چگونه با استفاده از تنها ابزاری که در اختیار دارند، چنین ترفندهای قانعکنندهای را انجام میدهند: DNA.
در زمینه تقلید حشرات، ارکیدهها معروفترین گلها هستند و میتوانند ظاهر و بویی مقاومتناپذیر برای حشرهای که از گلبرگهای آنها بازدید میکند داشته باشند و با این کار حشره مملو از گرده ارکیده شده و ناگزیر آن را به گلهای دیگر منتقل میکند.
به گزارش Science Alert، ارکیده ها مدت ها پیش این ویژگی را تکامل دادند و این رویکرد به قدری موفقیت آمیز بود که تمام اعضای دیگر بدون این ویژگی مدت هاست که منقرض شده اند. به همین دلیل، دانشمندان گل مینای Gorteria diffusa (Gorteria diffusa) از آفریقای جنوبی را مطالعه کردند. گیاهی که تقلید جنسی آن اخیراً در تاریخ تکامل خود ظاهر شده است و همه نمایندگان این گونه این ویژگی را ندارند.
گلبرگ های گل Gorteria diffusa از زرد کم رنگ تا نارنجی متغیر است و برخی دارای نقاطی هستند که دایره ای را در اطراف مرکز گل تشکیل می دهند. شکل ظاهری این گلها بسیار متنوع است و در برخی از آنها لکهها به لبههای سبز و سیاه تبدیل شدهاند که شبیه مگس هستند، درست مانند جفت ماده که بهطور فریبنده روی گلبرگها منتظر ماندهاند.
اخیراً، محققان سعی کردند ترتیب رشد ویژگیهای مختلف را برای دستیابی به چنین فریب باورپذیری تعیین کنند و دریافتند که ابتدا رنگ، سپس تثبیت در یک موقعیت دلخواه و سپس بافت ایجاد میشود.
تحقیقات جدید به رهبری رومن کلنبرگر، زیست شناس تکاملی در دانشگاه کمبریج، بررسی می کند که چگونه سه دسته از ژن ها که زمانی با جذابیت مگس ها ارتباطی نداشتند، به بخشی از استراتژی جذابیت گیاه تبدیل شده اند. بورلی گلاور از دانشگاه کمبریج، زیست شناس گیاهی و نویسنده اصلی این مطالعه می گوید: «این شقایق ژن مگس ساز جدیدی را تکامل نداده است. ژنهایی که قبلاً عملکردهای متفاوتی در قسمتهای مختلف گیاه داشتند، با هم کار میکنند تا لکهای پیچیده روی گلبرگها ایجاد کنند که مگسهای نر را جذب میکند.
یکی از ژن ها به انتقال آهن به گیاه کمک می کند، دیگری باعث رشد الیاف ریشه می شود و سومی زمان تشکیل گل را کنترل می کند. ژن های متحرک آهن نقاطی را ایجاد می کنند که گرده افشان ها را به مرکز گل هدایت می کنند تا پاداش شهد را دریافت کنند. این استراتژی گرده افشانی یک استراتژی آزمایش شده و آزمایش شده است که گل ها مدت ها قبل از تقلید جنسی به آن تکیه می کردند.
ترکیب رنگدانه های حاصل (کاروتنوئیدها که رنگ زرد-نارنجی تولید می کنند و رنگ آبی-بنفش عمیق آنتوسیانین ها) رنگ سبز آبی را ایجاد می کند که شبیه رنگ خز مگس است.
مجموعهای از ژنها که معمولاً در محدود کردن تولید گل نقش دارند، بعداً بهعنوان کلیدهای روشن و خاموش برای نقاط هدایت کننده شهد تغییر کاربری دادند و باعث شدند مگسهای کاذب در مکانهای به ظاهر تصادفی روی گلبرگها ظاهر شوند.
اگر استراتژی جذب گرده افشان نشان دادن محل شهد گل باشد، یک حلقه واضح از نقاط به عنوان یک اشاره گر نشان دهنده محل فرود است. اما وقتی استراتژی تقلید جنسی است، به نظر می رسد که هر چه کمتر برای مگس ها بهتر باشد.
یک توالی ژنی که معمولاً در تولید شبکههای ریشههای گیاه نقش دارد، مسئول واقعی جلوه دادن این توهم است و به شکل سه بعدی و بافت لکههای مگس مانند روی گلبرگها اجازه میدهد. محصول این ژن پروتئینی به نام EXPA است که دیواره سلولی سفت و سخت گیاه را شل می کند و باعث گسترش غیرقابل برگشت سلولی می شود. این پروتئین موجود در گلبرگ موهای موجود را منبسط کرده و به آن بافت سطحی می بخشد. محققان دریافتند که ژن مذکور در برگها و گلهای بدون خال کار نمیکند، بلکه در ریشههای در حال رشد بهطور متوسط و در گلهای خالدار بهشدت بیان میشود.
محققان همچنین میدانند که ژنی که پروتئین EXPA را میسازد، نقش مهمی در برجسته کردن چیزی دارد که در غیر این صورت شبیه یک کپی مقوایی از مگس ماده به نظر میرسد، زیرا تنها در گلبرگهای متقاعدکنندهترین گلها بیان میشود و حتی در بین آن گلها نیز بیان میشود. تقریباً به طور کامل در گلبرگ های مگس ماده بدون لکه یا برآمدگی دیده نمی شود. کلن برگر میگوید: «مگسهای نر روی گلهای خالدار زیاد نمیمانند، اما آنقدر به مگسهای کاذب اعتماد میکنند که زمان بیشتری را صرف جفتگیری و انتقال گردههای بیشتری به گل میکنند و به گرده افشانی آن کمک میکنند».
به نظر می رسد همکاری سه مجموعه ژن موجود، میانبر تکاملی را برای این استادان تغییر شکل ایجاد کرده است.
5858
منبع