به گزارش زیستنا به نقل از University of Bristol، مطالعه‌ای علمی روی گونه‌های گیاهان کوزه‌ای چگونگی تکامل صفات پیچیده‌ای را که به اجزای متعددی نیاز دارند روشن می‌کنند. این گیاهان از سازوکار زیربنایی پیچیده یکسانی برای گرفتن حشرات استفاده می‌کنند.
گروهی بین‌المللی از پژوهشگران به سرپرستی دکتر اولریکه بائر (Ulrike Bauer) از دانشگاه بریستول، دو گونه گیاه کوزه‌ای گرمسیری را بررسی کردند که در فاصله ۴ هزار کیلومتری از یکدیگر در دو سوی اقیانوس آزاد قرار داشتند. یکی از این گیاهان گیاه کوزه‌ای باریک (Slender Pitcher Plant) با نام علمی Nepenthes gracilis بود که در بورنئو (Borneo) یافت می‌شود و دیگری گیاه Nepenthes pervillei از جزایر سیشل (Seychelles islands) در ساحل شرقی آفریقا بودند.
دکتر بائر و گروه وی دریافتند که هر دو گیاه به‌طور مستقل سازوکار غیرمعمول یکسانی مشابه «تخته پرش» را برای گرفتن حشرات تکامل داده‌اند. هنگامی‌که قطرات باران به درپوش سقف مانند گیاه کوزه‌ای برخورد می‌کند، حشراتی که در قسمت زیرین درب تله ایستاده‌اند به درون تله زیرین پرتاب می‌شوند.
این سازوکار به دام انداختن تخته پرشی تنها در صورتی کار می‌کند که سه ویژگی مستقل در کنار هم قرار گیرند. ابتدا، درب باید افقی باشد تا طعمه به درون تله بیافتد. دوم اینکه درپوش باید مانند فنر عمل کند تا انرژی ضربه قطره باران به حشره منتقل شود. در نهایت، سطح زیرین درب با لایه‌ای از بلورهای موم ریز پوشانده شده است. این وضعیت میزان لغزندگی مناسبی به آن می‌دهد. این سطح به‌اندازه‌ای کافی چسبناک است تا حشرات به شکل وارونه روی درب ثابت راه بروند، اما به‌اندازه‌ای لیز است که در هنگام برخورد قطرات، اتصال پای حشرات از بین برود. تمامی این سه جزء برای کار تله ضروری هستند. دام تخته پرشی چیزی است که دکتر بائر آن را «صفت مرکب» می‌نامد.
- افتادن شکار به درون کوزه گیاه در اثر قطرات باران
زیست‌شناسان تکاملی برای توضیح ظهور چنین صفات مرکبی تلاش می‌کنند. دکتر بائر توضیح می‌دهد: «ما در مدرسه می‌آموزیم که تکامل با انتخاب طبیعی روی صفات متغیر طبیعی عمل می‌کند.» وی می‌افزاید: «افراد دارای صفات مفید فرزندان بیشتری دارند و بنابراین با گذشت زمان، فراوانی ژن‌های ایجادکننده صفات مفید در جمعیت افزایش می‌یابد.»
«این مفهوم ساده توضیح می‌دهد که چگونه گردن زرافه‌ها درازتر شده و یوزپلنگ‌ها در طی زمان سریع‌تر شدند؛ اما در توضیح ظهور صفات کاملاً جدید، به‌ویژه در مواردی که این صفات از ترکیب شدن اجزای متعدد و پیش‌ازاین نامرتبط ایجاد می‌شوند، مانند سازوکار تخته پرشی در گیاه کوزه‌ای، این مفهوم دچار چالش می‌شود.»
دکتر بائر و گروهش فرضیه جایگزینی را برای تکامل صفت مرکب ایجاد کردند: هم‌زمانی خودبه‌خود یا به‌عبارت‌دیگر، برخورد تصادفی با یک ترکیب سودمند جدید.
دکتر بائر اظهار داشت: «تحقیق ما نشان داد که در اکثر گونه‌های گیاه کوزه‌ای Nepenthes، سه ویژگی سازوکار دام تخته پرشی به‌طور غیرعادی متغیر است.
«این موضوع مجموعه ممکن از ترکیبات احتمالی صفات را افزایش داد و بنابراین احتمال ایجاد ترکیب جدید مفید را بالا برد. در این مورد، در واقع نبود انتخاب قوی است که تکامل را تسهیل می‌کند، زیرا به صفات اجازه می‌دهد تا متغیرتر باشند و به‌نوبه خود تعداد «بلیت‌ها» را در قرعه‌کشی تکاملی افزایش دهند.»
منبع: University of Bristol
Journal Reference:
Chomicki, Guillaume, Gustavo Burin, Lucas Busta, Jedrzej Gozdzik, Reinhard Jetter, Beth Mortimer, and Ulrike Bauer. “Convergence in Carnivorous Pitcher Plants Reveals a Mechanism for Composite Trait Evolution.” Science ۳۸۳, no. 6678 (January 5, 2024): 108–۱۳. https://doi.org/10.1126/science.ade0529.