Εγγραφείτε στο επιστημονικό ενημερωτικό δελτίο του CNN στο Wonder Theory. Εξερευνήστε το σύμπαν με νέα σχετικά με συναρπαστικές ανακαλύψεις, επιστημονικές προόδους και πολλά άλλα.
Μια αρχαία, αλληλοεξαρτώμενη σχέση που συμβάλλει στη σταθερότητα των συστημάτων τροφίμων και των οικοσυστημάτων παγκοσμίως μπορεί να αλλάζει.
Πολλά ανθοφόρα φυτά μπορούν να αυτογονιμοποιηθούν ή να μεταφέρουν γύρη μεταξύ των δικών τους λουλουδιών για τον σχηματισμό και τον πολλαπλασιασμό των σπόρων, αλλά τα περισσότερα από αυτά τα φυτά βασίζονται σε επικονιαστές όπως οι πεταλούδες και οι μέλισσες για να αναπαραχθούν.
Τώρα, εν μέσω μείωσης σε πολλούς πληθυσμούς επικονιαστών, μια νέα μελέτη για την εξέλιξη του συστήματος ζευγαρώματος ενός είδους λουλουδιών αποκάλυψε μια εντυπωσιακή αλλαγή που θα μπορούσε να επιδεινώσει τις προκλήσεις για τα έντομα των φυτών.
Σύμφωνα με τον Samson Acoca-Pidolle, ο οποίος ηγήθηκε της μελέτης που δημοσιεύτηκε στις 19 Δεκεμβρίου στο περιοδικό New Phytologist, η αναπαραγωγική εξέλιξη των λουλουδιών μπορεί να συνδέεται με περιβαλλοντικές αλλαγές όπως η καταστροφή των οικοτόπων και η ταχεία συνεχιζόμενη μείωση της βιοποικιλότητας των επικονιαστών.
Ο Acoca-Pidolle και οι συνεργάτες του συνέκριναν τους σπόρους πανσέδων άγριων αγρών που συλλέχθηκαν πριν από δεκαετίες στη Γαλλία με τους σύγχρονους απογόνους αυτών των φυτών και διαπίστωσαν ότι τα σημερινά άνθη είναι μικρότερα και παράγουν λιγότερο νέκταρ λόγω της αυξημένης αυτογονιμοποίησης, η οποία έχει άμεσες επιπτώσεις στη συμπεριφορά των επικονιαστών. . Οι πανσέδες του παρελθόντος αυτογονιμοποιούνταν λιγότερο και προσέλκυσαν πολύ περισσότερους επικονιαστές από τους πανσέδες του παρόντος, λέει η μελέτη.
«Φαίνεται ότι μόνο τα χαρακτηριστικά που εμπλέκονται στην αλληλεπίδραση φυτών-επικονιαστών εξελίσσονται», δήλωσε η Acoca-Pidolle, διδακτορική φοιτήτρια στο Πανεπιστήμιο του Μονπελιέ. Οι αλλαγές θα μπορούσαν να περιορίσουν την ικανότητα των φυτών να προσαρμοστούν στις μελλοντικές περιβαλλοντικές αλλαγές και να επηρεάσουν τη “συνολική ανθική βιοποικιλότητα” – πιθανώς να μειώσουν τη γενετική, το είδος και το οικοσύστημα παραλλαγή των ανθοφόρων φυτών.
«Αυτό θα μπορούσε να επιδεινώσει τη μείωση των επικονιαστών και να προκαλέσει έναν φαύλο βρόχο ανατροφοδότησης», δήλωσε στο CNN ο συν-συγγραφέας της μελέτης Pierre-Olivier Cheptou. Όταν τα φυτά παράγουν λιγότερο νέκταρ, οι επικονιαστές έχουν λιγότερη διαθέσιμη τροφή, κάτι που με τη σειρά του επιταχύνει τη μείωση του αριθμού των ζώων, εξήγησε.
«Το κύριο μήνυμα είναι ότι επί του παρόντος γινόμαστε μάρτυρες μιας εξελικτικής κατάρρευσης φυτικών επικονιαστών στη φύση», δήλωσε ο Τσεπτού, εξελικτικός οικολόγος στο Εθνικό Κέντρο Επιστημονικής Έρευνας της Γαλλίας και καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Μονπελιέ.
Αναζωογονήστε τα φυτά
Χρησιμοποιώντας μια μέθοδο που ονομάζεται “Resurrection Ecology” για τη διεξαγωγή της έρευνας, η ομάδα μελέτης φύτρωσε τους σπόρους τεσσάρων πληθυσμών πανσέδων άγριων χωραφιών, επιστημονικά γνωστών ως Viola arvensis, που συλλέχθηκαν στην περιοχή του Παρισιού τη δεκαετία του 1990 και τις αρχές της δεκαετίας του 2000.
Ορισμένοι πολλαπλασιασμοί ή μέρη ενός φυτού που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανάπτυξη ενός νέου φυτού, μπορούν να παραμείνουν στο στάδιο του σπόρου για «πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα», εξήγησε η Acoca-Pidolle. Είναι ζωντανοί, αλλά με πολύ χαμηλό μεταβολικό ρυθμό. «Είναι σαν έναν μακρύ υπνάκο», είπε.
Το 2021, η ομάδα προμηθεύτηκε πανσέδες αγρού από το σημείο ακριβώς όπου είχαν συλλεχθεί οι σπόροι των προγόνων τους 20 έως 30 χρόνια νωρίτερα. Στη συνέχεια, οι επιστήμονες διεξήγαγαν μια πληθυσμιακή γενετική ανάλυση που εξέτασε τα ποσοστά αυτο-γονιμοποίησης και τις αλλαγές στην ετεροζυγωτία ή τη γενετική μεταβλητότητα, καθώς και αλλαγές στα χαρακτηριστικά των λουλουδιών που σχετίζονται με την προσέλκυση επικονιαστών.
Σε ένα δείγμα 4.000 λουλουδιών, τα ποσοστά αυτογονιμοποίησης αυξήθηκαν από περίπου 50% στα λουλούδια που συλλέχθηκαν δύο με τρεις δεκαετίες νωρίτερα σε περίπου 80% στους φυσικά απογόνους τους, διαπίστωσαν οι συγγραφείς. Εν τω μεταξύ, οι επιφάνειες των «αναστημένων» λουλουδιών ήταν κατά 10% μεγαλύτερες, παρήγαγαν 20% περισσότερο νέκταρ και τις επισκέφτηκαν περισσότεροι βομβίνοι από τους σύγχρονους ομολόγους τους.
“Ένα ασφαλιστήριο συμβόλαιο”
Η αύξηση της αυτογονιμοποίησης ή «αυτογονιμοποίησης» ενός είδους ανθοφόρων φυτών δεν είναι πάντα κακό, είπε η Γκρέτσεν ΛεΜπουν, καθηγήτρια βιολογίας στο Κρατικό Πανεπιστήμιο του Σαν Φρανσίσκο που έχει μελετήσει τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ επικονιαστών και φυτών.
«Ο τρόπος σκέψης για (τον εαυτό) είναι ένα είδος στρατηγικής διατήρησης», είπε ο LeBuhn, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη. Αν και ο αυξανόμενος εγωισμός οδηγεί συχνά σε μείωση της γενετικής διαφοροποίησης σε έναν πληθυσμό, μεταξύ πολλών άλλων αρνητικών συνεπειών, μπορεί επίσης να διατηρήσει τον πληθυσμό, πρόσθεσε. «Σαν ένα ασφαλιστήριο συμβόλαιο».
Η μείωση της γενετικής ποικιλότητας εντός ενός φυτικού πληθυσμού είναι σημαντική επειδή τα άτομα με δεξαμενή γενετικής διαφοροποίησης είναι καλύτερα σε θέση να ανταποκριθούν σε μεγάλες περιβαλλοντικές αλλαγές και έτσι να μειώσουν αποτελεσματικά τον κίνδυνο εξαφάνισης.
Αλλά καθώς διάβαζε τη νέα εφημερίδα, μέρος της «στην πραγματικότητα πίστευε ότι η αύξηση του εγωισμού σημαίνει ότι ο πληθυσμός διατηρείται», είπε ο LeBuhn. «Εάν τα φυτά μπορούν να επιβιώσουν με την πάροδο του χρόνου και οι πληθυσμοί των επικονιαστών αυξηθούν ξανά, θα λέγατε ότι πρόκειται για έναν μηχανισμό διατήρησης ειδών».
Ωστόσο, δεν είναι σαφές εάν αυτή η εξελικτική αλλαγή μπορεί να αντιστραφεί – αν και η νέα έρευνα προτείνει ότι θα πρέπει να αναμένεται εξάντληση της γενετικής ποικιλότητας ενός φυτικού πληθυσμού κατά τη στιγμή της γέννησης, σύμφωνα με την Acoca-Pidolle.
«Μερικοί επιστήμονες πιστεύουν ότι μπορεί να υπάρξει ένα οριακό σημείο μετά το οποίο ένα φυτό δεν μπορεί να επιστρέψει», σημείωσε, προσθέτοντας ότι η εξελικτική μετάβαση θεωρείται κλασικά ως «μη αναστρέψιμη». Το επόμενο μεγάλο ερώτημα είναι να μελετήσουμε εάν αυτοί οι άγριοι πανσέδες έχουν την ικανότητα να αναρρώσουν από τις επιπτώσεις του εγωισμού, είπε η Acoca-Pidolle.
Εν τω μεταξύ, είναι σημαντικό να αναγνωρίσουμε ότι οι συγγραφείς δεν έχουν πραγματικά δεδομένα για το τι συνέβη στους επικονιαστές πριν από 20 έως 30 χρόνια, είπε ο LeBuhn. «Το μόνο πράγμα που δεν μπορούν να τεκμηριώσουν είναι η έκταση των διαφορών στους επικονιαστές σε αυτές τις τοποθεσίες τότε και τώρα», είπε — το οποίο οφείλεται στα κενά στην ιστορικά διαδεδομένη παρακολούθηση των επικονιαστών.
«(Η μελέτη) είναι πραγματικά σημαντική απόδειξη των στενών συνδέσεων μεταξύ των κοινοτήτων φυτών και επικονιαστών», είπε ο LeBuhn. «Νομίζω ότι το επόμενο βήμα στην έρευνα είναι να κατανοήσουμε τι αντίκτυπο έχει αυτό στους επικονιαστές».
Το διαρκές αποτύπωμα της ανθρωπότητας
Άλλες πρόσφατες μελέτες έχουν βρει ότι η μείωση του πληθυσμού των επικονιαστών, ως αποτέλεσμα επιβλαβών ανθρώπινων δραστηριοτήτων, απειλεί το μέλλον των καλλιεργειών τροφίμων και την επιβίωση πολλών ειδών που εξαρτώνται από αυτές.
Σύμφωνα με την Acoca-Pidolle, ο αυξανόμενος όγκος ερευνών υποστηρίζει επείγοντα μέτρα διατήρησης – όπως η ανάπτυξη και η προστασία ενδιαιτημάτων πλούσιων σε λουλούδια που χρησιμεύουν ως πόροι άνθους και φωλεοποίησης – για να αναχαιτιστεί η παγκόσμια μείωση των επικονιαστών.
«Ο αντίκτυπός μας δεν είναι απλώς να σκοτώνουμε μεμονωμένα φυτά… τα βάζουμε σε μια εξελικτική πορεία που θα μπορούσε να είναι επιβλαβής για αυτά», είπε η Acoca-Pidolle στο CNN. «Και ακόμη και αφού εξαφανιστούμε, θα αφήσουμε ένα αποτύπωμα σε αυτήν την εξελικτική τροχιά πολλών ειδών και στη βιοποικιλότητα του πλανήτη για πολύ καιρό».
Αγιουρέλλα Χορν-Μύλλερ έχει αναφερθεί για τον Αξιό και το Climate Central. Το βιβλίο της «Devoured: The Extraordinary Story of Kudzu, the Vine That Ete the South» θα κυκλοφορήσει την άνοιξη.
Για περισσότερες ειδήσεις και ενημερωτικά δελτία του CNN, δημιουργήστε έναν λογαριασμό στο CNN.com