المفاجأة: أثبت اختبار الحمض النووي أن زهرة الأوركيد هي أحد أقارب نبات الهليون

الأنساب المدهشة للسحلية. لقد تطورت منذ 90 مليون سنة على الأقل، أي قبل فترة طويلة من ظهور النباتات المزهرة الموجودة اليوم

سحلب. تصوير: أريئيل شاليط

الرابط المباشر لهذه الصفحة: https://www.hayadan.org.il/sachlavdna.html

هناك بساتين الفاكهة الأنيقة، بعضها مبهرج، وبعضها مثير وبعضها غريب فقط. ولكن على الرغم من أن هذه الزهور غير العادية قد أثارت إعجاب محبي النباتات لعدة قرون، إلا أن علماء الأحياء التطورية يكافحون من أجل وضعها على شجرة عائلة النباتات وتحديد أقربائها.

والآن، يقول العلماء، إن دراسة الحمض النووي لنباتات الأوركيد تكشف عن الكثير من المفاجآت. السبب الرئيسي هو أن بساتين الفاكهة تنتمي في الواقع إلى سلسلة الهليون - فهي أقرب إلى هذه الخضروات من النباتات المزهرة الأكثر بهرجة التي كانت مرتبطة بها سابقًا. وقال الدكتور كين كاميرون، الباحث في مجال الأوركيد في حديقة نيويورك النباتية في برونكس: "إنها غريبة للغاية، ومختلفة تمامًا عن أي شيء آخر".

اكتشاف آخر هو أن بساتين الفاكهة، التي اعتبرت لفترة طويلة منتجًا متأخرًا لتطور النبات، هي في الواقع قديمة جدًا وظهرت منذ أكثر من 90 مليون سنة.

عادة ما يتعرف الخبراء بسهولة على المخلوقات الأقرب إلى كائن حي معين، لكن في بعض الأحيان - كما في حالة بساتين الفاكهة - يمكن أن يكون المظهر مضللاً، ويؤدي إلى اتجاهات عديدة أو لا يؤدي إلى أي اتجاه على الإطلاق. إحدى المشاكل هي أن زهور الأوركيد قد خضعت لتطورات تطورية كبيرة. تطورت بساتين الفاكهة مجموعة متنوعة من الأشكال والأجزاء الفرعية، في بعض الأحيان لجذب بعض الحيوانات الملقحة. وفي هذه العملية، قد تكون عناصر بنية الزهرة التي قد تشير إلى تاريخها التطوري مشوهة أو مفقودة.

ترتبط إحدى غرائب ​​زهور الأوركيد ببنيتها الإنجابية غير العادية. لقد اندمجت الأعضاء التناسلية، التي عادة ما تكون منفصلة، ​​أثناء التطور في عضو واحد داخل زهرة الأوركيد النموذجية. يقول كاميرون: "تنظر إلى زهرة الأوركيد وتقول: أين كل القطع؟". "هذه الزهرة لا تشبه أي شيء آخر."

ووسعت اختبارات الحمض النووي نطاق النتائج التي توصل إليها الباحثون، الذين كانوا حتى الآن يكتفون بالملاحظات المباشرة. وقاموا بمقارنة مجموعة كبيرة ومتنوعة من الحدائق، بين بساتين الفاكهة نفسها وبين بساتين الفاكهة والنباتات المزهرة الأخرى. اكتشف كاميرون وزملاؤه أن بساتين الفاكهة تنتمي بلا شك إلى سلسلة الهليون. وقال كاميرون: "لقد وجد الناس صعوبة في تصديق ذلك". لكن سلسلة الهليون كبيرة ومتنوعة، وتشمل الأمارلس والبصل والسوسن والنرجس البري، بالإضافة إلى زهور الصبار واليوكا.

يقول العلماء إن التاريخ التطوري لبساتين الفاكهة كان غير واضح بسبب الخصائص غير العادية لحبوب اللقاح الخاصة بها. في حين أن حبوب اللقاح في معظم النباتات غير قابلة للتدمير تقريبًا، فإن حبوب اللقاح في بساتين الفاكهة غالبًا ما تكون ناعمة للغاية ولا تترك أي أثر في شكل حفريات. وقال الدكتور مارك ويتن، عالم النبات في متحف فلوريدا للتاريخ الطبيعي: «في مجموعات نباتية أخرى، يمكنك العثور على أحفورة وتستنتج منها أن المجموعة يجب أن تكون على الأقل في نفس عمر الأحفورة، لكن فيما يتعلق بساتين الفاكهة، فإنه هي في الغالب تكهنات."

الآن، عندما يتم استخدام المعلومات الوراثية لبناء شجرة تطورية لهذه النباتات، اتضح أن بساتين الفاكهة شكلت فرعًا خاصًا بها في مرحلة مبكرة إلى حد ما - وكانت الأولى في سلسلة الهليون. كما أن فرع الأوركيد أقدم من فرع النخيل، وبما أن هناك حفريات نخيل عمرها 90 مليون سنة، فلا يمكن أن تكون بساتين الفاكهة أصغر سنا.

أظهرت الشجرة التطورية أيضًا أن بساتين الفاكهة نمت على الأرض وانتقلت أثناء التطور للتشبث بالنباتات الأخرى. تشير هذه النتيجة إلى أنه من الممكن أن النمو على الأشجار، وهي موطن أقل استخدامًا، ساعد بساتين الفاكهة على تطوير مجموعة كبيرة ومتنوعة من الأنواع التي تميزها.

ولكن وفقًا لكاميرون، على الرغم من أن اختبارات الحمض النووي قدمت هذه الإجابات، إلا أنه كان من الممكن للباحثين العثور على أدلة حول تاريخ زهرة الأوركيد حتى في وقت مبكر إذا لم يركزوا حصريًا على أنواع الأوركيد الواضحة والرائعة.

أحد الجوانب المثيرة للاهتمام في النباتات التي تنتمي إلى سلسلة الهليون هو أن بذورها محاطة بقشرة سوداء وصلبة فريدة من نوعها. نظرًا لأن معظم نباتات الأوركيد تحتوي على قرون بذور رفيعة جدًا، فإن فرص أن تكون أقارب تبدو ضئيلة. لكن كاميرون اكتشف أن نوع بذور بعض بساتين الفاكهة غير المعروفة يطابق نوع الهليون. وأشار إلى أن نبات نيوفيديا، وهو نبات أوركيد غير عادي من بورنيو، وأوركيد الفانيليا، الذي ينتج الفانيليا المستخدمة في إعداد الطعام، لديهما بذور من هذا النوع.

في الواقع، يشير كاميرون إلى أن النقاط السوداء الصغيرة التي تميز بعض أنواع آيس كريم الفانيليا هي في الواقع تلك البذور السوداء ذات القشرة الصلبة، مما يدل على ارتباط بساتين الفاكهة الواضحة بالهليون. ومن هنا كان جواب اللغز العلمي القديم على طرف اللسان منذ زمن طويل.

نيويورك تايمز

عالم الجينوم - النباتات

https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~530247881~~~199&SiteName=hayadan