دوستی تکاملی ۶۰ میلیون ساله میان مورچه‌ها و گیاهان

به گزارش خبرنگار گروه دانش و فناوری خبرگزاری آنا، مورچه‌ها را می‌توان در تعداد زیادی تقریباً در تمام مناطق و زیستگاه‌های جهان یافت. اما چگونه آن‌ها به پرجمعیت‌ترین و متنوع‌ترین گونه حشرات روی کره زمین تبدیل شدند؟ پاسخ این سوال به گیاهان مربوط می‌شود.

حدود ۶۰ میلیون سال پیش، مورچه‌ها عمدتاً ساکنان جنگل بودند که لانه‌های خود را در زیر زمین می‌ساختند. اما امروز تنوع مورچه‌ها به بیش از ۱۴۰۰۰ گونه می‌رسد. برخی از آن‌ها اکنون در ساواناها، علفزار‌ها و بیابان‌ها زندگی می‌کنند. در واقع مورچه‌ها را می‌توان در هر قاره‌ای به جز قطب جنوب یافت.

مطالعات قبلی نشان داده‌اند که تنوع مورچه‌ها با ظهور گل‌دانگان، گیاهانی که گل تولید می‌کنند و دانه‌های آن‌ها را در میوه‌ها می‌آورند، همزمان بوده است. با این حال، آنچه کمتر واضح است، نقشی است که گیاهان گلدار در تکامل مورچه‌ها ایفا کردند و اینکه چگونه به تعداد مورچه‌های فردی که امروز می‌بینیم، که تخمین زده می‌شود بیش از چهار کوادریلیون تخمین زده می‌شود.

اکنون، محققان موزه فیلد در شیکاگو و دانشگاه‌های کرنل و استنفورد به بررسی فسیل‌ها، DNA و داده‌های آب و هوایی برای کشف چگونگی پیوند مورچه‌ها و گیاهان، از نظر تکاملی پرداختند.

متیو نلسن، سرپرست این تیم تحقیقاتی، می‌گوید: «وقتی امروز به سراسر جهان نگاه می‌کنید، می‌توانید مورچه‌ها را درهر قاره‌ای ببینید موجوداتی که تمام این زیستگاه‌های مختلف را اشغال کرده‌اند - برخی از مورچه‌ها در زیر زمین و برخی در سایبان درختان زندگی می‌کنند. ما در تلاشیم تا بفهمیم چگونه آن‌ها توانستند از یک نیای مشترک به همه این فضا‌های مختلف تنوع دهند.»

برای مدل‌سازی تکامل مورچه، محققان آب و هوایی را که ۱۴۳۵ گونه مورچه مدرن در آن زندگی می‌کنند مقایسه کردند و بازسازی‌های با مقیاس زمانی شجره‌نامه مورچه‌ها را بر اساس اطلاعات ژنتیکی و فسیل‌های مورچه‌های حفظ شده در کهربا اضافه کردند. آن‌ها اطلاعات مشابهی در مورد گیاهان به دست آوردند و سپس این دو را با هم مقایسه کردند.

یافته‌ها نشان می‌دهد که اکثر مورچه‌های اولیه زیستگاه‌های جنگلی را تا دوره پالئوژن میانی تا اواخر (۶۶ تا ۲۳ میلیون سال پیش) تا نئوژن اولیه (۲۳ میلیون سال پیش تاکنون) اشغال کرده‌اند. در آن زمان بود که آن‌ها تحت تأثیر تکامل گیاهان جنگلی شروع به تنوع کردند.

نلسن می‌گوید: در این زمان، برخی از گیاهان در این جنگل‌ها تکامل یافتند تا بخار آب بیشتری را از طریق سوراخ‌های ریز برگ‌های خود بازدم کنند - آن‌ها محیط  را بسیار مرطوب‌تر کردند، بنابراین محیط بیشتر شبیه یک جنگل بارانی شد.

برای فرار از خیسی، برخی از مورچه‌ها لانه‌های خود را از زیر زمین به درختان منتقل کردند.

نلسن می‌گوید: «دانشمندان دیگر نشان داده‌اند که گیاهان در این زیستگاه‌های خشک روش‌های تکامل‌یافته‌ای برای تهیه غذا برای مورچه‌ها هستند - از جمله چیز‌هایی مانند الائوزوم‌ها، که مانند زائده‌های گوشتی روی دانه‌ها هستند.

یک رابطه سودمند متقابل ایجاد شد. مورچه‌ها از غذایی که دانه‌های گیاه تهیه می‌کردند لذت می‌بردند و مورچه‌هایی که دانه‌ها را می‌گرفتند اطمینان حاصل کردند که گیاهان بیشتر پخش می‌شوند.

یافته‌های این مطالعه درک ما را از اینکه چگونه تکامل مورچه‌ها با تکامل گیاهان گلدار، که از میلیون‌ها سال پیش آغاز شده، همزمان است، بهبود می‌بخشد.

نلسن گفت: «این مطالعه نقش مهمی را که گیاهان در شکل‌دهی اکوسیستم بازی می‌کنند نشان می‌دهد. تغییرات در جوامع گیاهی - مانند تغییراتی که ما به عنوان پیامد تغییرات آب و هوایی تاریخی و مدرن می‌بینیم - می‌تواند بر حیوانات و سایر موجودات متکی بر این گیاهان تأثیر بگذارد.

این مطالعه در مجله Evolution Letters منتشر شده است.