طبيعت

مطالعات جديد نشان مي‌دهند ژن‌هايي كه در گذشته به بهبود عملكرد ريشه و برگ‌ها كمك مي‌كردند، جهش يافته‌ و باعث شدند تا اين گياهان به گوشت‌خواري روي بياورند و اين فرآيند طي ميليون‌ها سال صورت گرفته است. در واقع اين جهش ژنتيكي باعث شد بعضي از گياهان غيرگوشت‌خوار، طي ده‌ها ميليون سال به گياهان گوشت خواري تبديل شوند كه هر لحظه در انتظار طعمه خود هستند. گوشت‌خوار شدن مزيت‌هاي ديگري نيز براي اين گياهان به همراه داشته است. در واقع گياهان گوشت خوار با شكار و مصرف موجودات غني از مواد مغذي بخش عظيمي از نياز خود را تامين مي‌كنند و اين مورد به آن‌ها امكان داده كه حتي در خاك نامساعد هم بتوانند رشد كنند. در اين مطلب از مجله دلتا درباره تكامل اين گياهان خواهيد خواند.

براي بررسي چگونگي تكامل گياهان گوشت خوار تيم بين‌المللي گياه شناسان و زيست شناسان به سرپرستي يورگ شولتر (Jörg Schultz)، دانشيار دانشگاه وربزبورگ آلمان، ژنوم و آناتومي سه گياه گوشت‌خوار را مقايسه كرده‌اند. در حقيقت صدها گونه از گياهان گوشت خوار وجود دارند اما محققان تصميم گرفتند تا سه گياه حشره‌خوار مرتبط كه همه آن‌ها اعضاي خانواده ژاله‌پوشان (Droseraceae) هستند را بررسي كنند. طبق گفته محققان اين سه گياه با حركت‌هاي خاص خود طعمه را شكار مي‌كنند.

تيم تحقيقاتي پس از تجزيه و تحليل اين گياهان، روندي سه مرحله‌اي را به سمت گوشت‌خوار شدن گياهان كشف كردند. در ابتدا و در حدود ۷۰ ميليون سال پيش يكي از اجداد اوليه غير گوشت‌خوار اين سه گياه تحت يك جهش ژنتيكي نسخه ديگري از كل DNA و ژنوم خود توليد كرد. اين جهش ژنتيكي، ژنوم ريشه و برگ‌ها را تغيير داد و باعث شد تا بتوانند عملكردهاي ديگري را نيز ارائه دهند. برخي از ژن‌هاي برگ براي ايجاد تله توسعه يافتند، در حالي كه فرآيندهاي تغذيه‌اي و جذب مواد مغذي نيز توسط ژن‌هاي ديگر توسعه يافتند؛ به عبارتي ديگر اين مكانيزم جديد به ريشه‌هايي كه به دنبال تغذيه از خاك بودند، ياري مي‌رساندند.

مرحله دوم در حركت گياهان گوشت خوار به سمت گوشت‌خوار شدن هنگامي اتفاق افتاد كه گياهان مواد مغذي جديدي از طعمه‌هاي خود دريافت كردند. در آن زمان ديگر برگ‌ها و ريشه‌ها به شكل قديمي خود مورد نياز نبودند و بسياري از ژن‌هايي كه درگير مكانيزم گوشت‌خوار شدن گياه نبودند به مرور زمان از بين رفتند. به عنوان مثال امروزه گياه چرخ آبي كوچك در ابتداي رشد خود يك ريشه ابتدايي به دست مي‌آورد اما اين ريشه طي فرآيند بالغ شدن، ديگر رشد نمي‌كند چرا كه برخلاف گذشته گياه ديگر نيازي به آن ندارد. در حقيقت اين ريشه كوچك تنها بقاياي چيزي است كه زماني يك سيستم ريشه‌اي كامل بوده است.

در مرحله سوم تبديل شدن به گياهان گوشت خوار، گياهان دچار تحولات تكاملي خاصي نسبت به محيط خود شدند. محققان دريافتند كه ريشه‌ها و برگ‌ها به صورت تله تكامل يافته‌اند و ژن‌هاي ريشه كه زماني براي جستجو و جذب مواد مغذي از خاك مورد استفاده قرار مي‌گرفتند، اكنون به منظور ايجاد آنزيم‌هاي مورد نياز براي هضم و جذب مواد مغذي از طعمه‌ها فعاليت مي‌كنند. همچنين ژن‌هايي كه در گذشته به توليد شهد براي جذب حشرات گرده افشان مي‌پرداختند، امروزه با توليد مواد مختلف، سعي دارند تا طعمه‌ها را به سمت گياه جذب كنند.

پيشنهاد مطالعه: براي مطالعه بيشتر مطلب «ترسناك‌ترين و عجيب ترين گياهان دنيا» را بخوانيد.