تكامل گياهان براي به خدمت گرفتن مورچه‌ها و ساير حشرات
به گمان بسياري از ما گياهان موجوداتي خسته‌كننده هستند. آن‌ها فقط يك جا نشسته و فوتوسنتز مي‌كنند! اين در حالي است كه حيوانات را موجودات بسيار سرگرم‌كننده‌اي مي‌يابيم. البته اين تفكر چندان هم درست نيست. نگاهي به تعاملات بين مورچه‌ها و گياهان بيندازيد؛ در گياهان طي تكامل خصوصياتي خاص ايجاد شده است كه آن‌ها را براي مورچه‌ها جذاب مي‌كند، مثل توليد شهدي كه مورچه‌ها آن را دوست دارند و خارهاي توخالي براي اينكه مورچه‌ها در آن سكني گزينند.
در عوض، گياهان از مورچه‌ها براي پراكنده كردن بذرها و حتي به‌عنوان نگهبان خود استفاده مي‌كنند. در مطالعه‌ي جديدي كه در ژورنال Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شده است، تاريخچه‌ي ژنتيكي ۱۷۰۰ گونه مورچه و ۱۰ هزار جنس از گياهان مورد تجريه‌و‌تحليل قرار گرفته است و پژوهشگران به اين نتيجه رسيده‌اند كه تاريخچه‌ي طولاني تكامل مرتبط با همِ مورچه و گياه با چرا كردن مورچه‌ها روي گياهان و سپس ايجاد صفات دوستانه براي مورچه‌ها در گياه آغاز شده است. مت نلسن نويسنده‌ي مقاله مي‌گويد:
من به‌دنبال اين هستم كه بدانم چگونه تعاملات بين موجودات تكامل پيدا مي‌كنند و اينكه چگونه اين تعاملات، تاريخچه‌ي تكاملي آن‌ها را شكل مي‌دهند. چه زماني مورچه‌ها شروع به استفاده از گياهان كردند و چه زماني گياهان شروع به ايجاد ساختارهايي براي استفاده‌ي مورچه‌ها كردند؟ در برخي گياهان ساختارهاي متعددي وجود دارد كه گياه را براي استفاده‌ي مورچه‌ها مناسب مي‌كند. در برخي از گياهان نيز طي تكامل ويژگي‌هايي پديدار شده است كه مورچه‌ها را ترغيب مي‌كند تا از گياه در برابر حمله‌ي ديگر حشرات و پستانداران دفاع كنند.
گياهي كه طي تكامل داراي خارهاي توخالي براي سرپناه گرفتن مورچه‌ها شده است. در عوض مورچه‌ها از گياه در برابر حمله‌ي ديگر حشرات و پستانداران دفاع مي‌كنند
نلسن توضيح مي‌دهد:
اين ساختارها شامل خارهاي توخالي براي زندگي مورچه‌ها يا شهدي روي برگ‌ها و ساقه‌ها براي مصرف مورچه‌ها هستند. برخي از مورچه‌ها حيله‌اي پياده كرده و شهد را بر برداشته و فرار مي‌كنند؛ اما برخي در همان حوالي مي‌مانند و به هر چيزي كه بخواهد به گياه آسيب برساند، حمله مي‌كنند.
برخي گياهان براي انتشار بذرهاي خود از مورچه‌ها كمك مي‌گيرند. روي بذر اين گياهان ساختاري غني از چربي و پروتئيني (elaiosome) وجود دارد كه موجب جذب مورچه‌ها مي‌شود. مورچه‌ها دانه‌ها را برداشته و با خود مي‌برند، بخش غذايي آن‌ها مي‌خورند و بقيه را دور مي‌اندازند؛ اغلب در منطقه‌اي غني از مواد مغذي كه رشد دانه در آن جا بهتر خواهد بود و از آن جايي كه دانه از والدين خود فاصله پيدا مي‌كند، نيازي نيست كه بر سر منابع با هم رقابتي داشته باشند.
اما دانشمندان درمورد اينكه چگونه ارتباط تكاملي بين مورچه‌ها و گياهان شكل گرفته‌است، چيزي نمي‌دانستند. آيا گياهان براي اولين بار در جهت به خدمت گرفتن مورچه‌ها تكامل پيدا كردند؟ يا اينكه مورچه‌ها از گياهان استفاده كردند؟
ري، متخصص كارشناس گياهي موزه‌ي تاريخ طبيعي فيلد مي‌گويد:
اين يك سوال مرغ و تخم‌مرغ است كه آيا اين مورچه‌ها بودند كه رفتارهايي در جهت بهره بردن از گياهان توسعه دادند، يا اينكه اول گياهان ساختارهايي براي سود رساندن به مورچه‌ها ايجاد كردند. تاريخچه‌ي تكامل توامان مورچه‌ها و گياهان به زمان دايناسورها بر مي‌گردد و اين آسان نيست كه از روي فسيل‌ها بگوييم موجودات چگونه با هم تعامل داشته‌اند.
بذر برخي از گياهان طي تكامل داراي ساختاري غني از چربي و پروتئين شده كه موجب جذب مورچه ها مي‌شود
نلسن مي‌گويد:
ركوردهاي فسيلي بسيار كمي از اين ساختارها در گياهان موجود است و در حاليكه مقادير زيادي فسيل مورچه وجود دارد؛ ولي آن‌ها معمولا نشان‌دهنده‌ي رفتار مورچه‌ها نيستند؛ ما لاخبار تخصصيا يك مورچه را كه در حال حمل بذر در صمغ يك درخت فسيل شده باشد، نمي‌بينيم.مقاله‌هاي مرتبط:داروين، تكامل و انتخاب طبيعي دقيقا چه مي‌گويندمورچه هاي آتشين براي فرار از سيل توفان هاروي، كلوني‌هاي شناور تشكيل دادند
براي مطالعه‌ي تارخچه‌ي تكاملي اوليه‌ي تعاملات بين مورچه و گياه، نلسن و همكارانش از حجم زيادي از اطلاعات DNA و پايگاه‌هاي داده‌اي اكولوژيكي استفاده كردند. مورو از متخصص كارشناسان بخش مورچه موزه گفت:
ما ويژگي‌هاي رفتاري و فيزيكي را با شجره فاميلي مورچه‌ها و درختان ارتباط داديم تا تعيين كنيم كه چه موقع مورچه‌ها شروع به تغذيه و زيستن روي درختان كرده‌اند و چه زماني گياهان داراي قابليت ايجاد ساختارهايي كه مورچه‌ها از آن‌ها استفاده كنند، شدند.
پژوهشگران تاريخچه‌ي صفات دوستي با مورچه در گياه و تاريخچه‌ي استفاده‌ي مورچه از گياه را در خانواده اين درختان مورد مطالعه قرار دادند. آن‌ها توانستند زماني را كه گياهان براي دفاع از خود و انتشار بذر، شروع به استفاده از مورچه‌ها كردند، مشخص كنند. ظاهرا اول اين مورچه‌ها بوده‌اند كه براي زندگي به گياهان پناه آورده‌اند؛ چرا كه اين ساختارهاي تخصصي در گياهان، مدت‌ها پس از اين كه مورچه‌ها براي غذا و جا به گياهان متكي شده بودند، پديد آمده است. برخي از مورچه‌ها به‌طور مستقيم استفاده‌ي زيادي از گياهان نمي‌برند؛ اما برخي از آن‌ها براي غذا، چرا و آشيانه‌سازي به آن‌ها متكي هستند. نلسون مي‌گويد:
ما دريافتيم كه طي مسير سرمايه‌گذاري روي گياهان، مورچه‌ها ابتدا براي يافتن غذا به چرا روي درختان پرداخته‌اند. در ادامه آن‌ها اين گياهان را وارد رژيم غذايي خود كرده و سپس آغاز به آشيانه‌سازي در آن‌ها كرده‌اند.
اگرچه براي سال‌ها يك رابطه‌ي منفعتي متقابل بين مورچه‌ها و گياهان وجود داشته است؛ ولي ظاهرا از انديشه متخصصينات تكاملي مورچه‌هايي كه از گياهان تغذيه و چرا مي‌كنند يا در آن‌ها آشيانه مي‌سازند، هيچ برتري نسبت به انواعي كه اين كارها را انجام نمي‌دهند، ندارند. نلسون مي‌گويد:
در بخش‌هايي از شجره‌ي فاميلي مورچه‌ها كه در آن مورچه‌هاي استفاده‌كننده از گياه حضور دارند، ما هيچ‌گونه رشد يا تنوع بيشتري نسبت به بخش‌هايي كه اين اثرات متقابل را با گياهان ندشته‌اند، نمي‌بينيم. در مجموع مي‌توان گفت كه اين مطالعه، مطالعه‌ي مهمي است؛ زيرا دانشي در مورد اينكه چگونه اين اثرات متقابل گسترده و پيچيده تكامل پيدا مي‌كنند، فراهم مي‌كند.
هم انديشي ها