מדענים חושפים את המקורות של שותפויות צמחים-נמלים לפני 135 מיליון שנים

חוקרים גילו ששרכים, כמו צמחים פורחים, פיתחו נקטריות כדי למשוך שומרי ראש של נמלים לפני כ-135 מיליון שנה. הסתגלות אבולוציונית זו התרחשה כאשר שרכים עברו מקרקעית היער לחופות עצים, והדגימו שבילים אבולוציוניים מקבילים עם צמחים פורחים.

שיתופי פעולה בין תחומי מחקר שונים יכולים להביא לפריצות דרך ותגליות מפתיעות. באופן דומה, שיתופי פעולה בין מִין יכול להניע התפתחויות אבולוציוניות בלתי צפויות המועילות הדדית.

לדוגמה, כמה מפעלים הצליחו לגייס שומרי ראש של נמלים. הם מייצרים צוף ממותק על העלים שלהם שמושך את הנמלים, ואז שכירי הנמלים הטריטוריאליים והתוקפניים האלה מפטרלים בצמח "שלהם" ועוקצים או נושכים אוכלי עשב שמנסים לאכול אותו.

יחסים אלה מתועדים היטב בצמחים פורחים, אך הם מתרחשים גם בשרכים שאינם פורחים. אלו חדשות מוזרות לחוקרים, שכן זה מכבר חשבו שלשרכים אין את הצומח לאינטראקציות ביוטיות מורכבות כל כך.

ממצאי מחקר על שרכים

ג'ייקוב סוויסה, עוזר פרופסור במחלקה לאקולוגיה וביולוגיה אבולוציונית ב-UT, עבד עם עמיתים באוניברסיטת קורנל, כולל מומחית השרכים פיי-וויי לי ומומחית הנמלים קורי מורו, כדי לחקור כיצד התפתחה תופעה זו במהלך אלפי השנים. לאחרונה הם פרסמו ממצאים ב תקשורת טבע על ציר הזמן האבולוציוני והגורמים הבסיסיים של השותפות בין המינים הזו.

"המרכיבים החדשים של העבודה הזו הם כפולים", הסביר סויסה. "ראשית, גילינו שנקטרים ​​- המבנים שמייצרים צוף ממותק כדי למשוך שומרי ראש של נמלים – התפתחו בשרכים וצמחים פורחים בערך באותו זמן."

זה קרה לפני כ-135 מיליון שנה, במקביל לעליית אגודות הצמחים-נמלים בארץ קרטיקון פרק זמן.

השלכות אבולוציוניות

"התזמון הזה הוא די מרהיב בהתחשב בעובדה שזה מאוחר מאוד בהיסטוריה האבולוציונית של השרך, כמעט 200 מיליון שנה לאחר מוצאם", אמר סוויסה. "אבל זה מוקדם מאוד בהיסטוריה האבולוציונית של צמחים פורחים, כמעט בתחילת מוצאם בקרטיקון."

המרכיב החדש השני הוא איך הכל קרה. שרכים במקור פרחו כצמחים יבשתיים, שגדלו על קרקעית היער. הם עברו באופן משמעותי בעידן הקנוזואיקון, לפני כ-60 מיליון שנה, והפכו לצמחים אפיפיטים, או שוכני עצים.

הם למדו כמה הרגלים חדשים בדרכם למעלה.

"גילינו שכאשר שרכים עזבו את קרקעית היער ועברו לחופה, או כאפיפיטים, מטפסים או שרכים עצים, הם התחברו לאינטראקציות הקיימות של צמחים פורחים נמלים ופיתחו נקטריות", אמר סויסה.

זה מציג דינמיקה מוזרה בהיסטוריה האקולוגית והאבולוציונית של שתי שושלות הצמחים הללו. שרכים וצמחים פורחים התפצלו מאב קדמון משותף לפני יותר מ-400 מיליון שנה, אבל אז עברו את צעדיהם במקביל לאבולוציה הציפה שלהם ולפשרה המועילה הדדית בין צמחי נמלים.

"זה מצביע על כך שעשויים להיות כמה 'כללי חיים' השולטים באבולוציה של נקטרי לא פרחוני ושל הדדיות בין צמחי נמלים", אמר סויסה. "עבודה זו יכולה לסייע לחקירות עתידיות על ידי אספקת המסגרת האבולוציונית או הרקע לניתוחים אקולוגיים, התפתחותיים או גנומיים."

המחקר מומן על ידי הקרן הלאומית למדע בארה"ב.