צמחים פורחים מופיעים רק ברשומת המאובנים לפני כמאה מיליון שנה, ובכל זאת הם מהווים 90 אחוז מממלכת הצומח. בינתיים, כ 75 אחוז ממיני בעלי החיים הידועים הם חרקים. במקור המינים הציג צ'רלס דארווין הסבר לגיוון המהמם הזה: האבקה. צמחים ומאביקים החרקים שלהם, כך שיער, חייבים להתפתח יחד עם זה בתהליך שטבע "שיתוף אבולוציה" עד שהם פורחים למערך צורות מסנוור.
תוכן קשור
- שינויי אקלים מוציאים ציפורים במדבר מוג'ב
- כיצד שינוי האקלים ישנה את בעלי החיים והצמחים האייקוניים של הגנים הלאומיים
- עצי ג'ושוע בקליפורניה נמצאים תחת איום
אך בעולם העצום של הצמחים והמאביקים שלהם, הייתה דוגמא אחת שדרווין ראה את "מקרה ההפריה הנפלא ביותר שפורסם אי פעם" במכתב לבוטנאי ג'וזף דלטון הוקר. זה היה המקרה המוזר של עץ יהושע ועש היוקה.
נתחיל בעץ יהושע, הצמח האייקוני ביותר של מדבר מוג'אבה. עם הכריכות הקוצניות והקציצים המעוטרים שבראשם פרחים חדים ושעווה המתפתלים לעבר שמי המדבר, יש שיח המותאם למדבר מוניטין של עולם אחר. כל מי שעובר במדבר זוכר את עץ יהושע המלכותי; שם השמות שלה היווה השראה לאמנים, יוצרי קולנוע ורבים שוהים בחיפוש אחר התעלות.
עם זאת, מעטים המטיילים משמרים פיוטיות על בן זוגה האבולוציוני, עש היוקה. החיידק הקטן, הדונני, אינו מתחיל לשקול, אך בבדיקה מדוקדקת הוא שידוך חוצני לא פחות לעץ יהושע האייקוני. במקום שופר רגיל, הוא מכיל כריכות מוזרות, דמויות זרועות, שכמותן ייחודיות בקרב חרקים - ומשמשות מטרה חיונית במערכת האקולוגית המדברית.
בלי צוף למשוך מאביקים, עצי יהושע סומכים אך ורק על העש הבלתי מפסיק הזה להאבקה. עש יוקה משתמש בתוספות הלסת המיומנות שלהם כדי לאסוף אבקה מפרחי עץ יהושע ולהפקיד אותו על החלקים הנשיים של כל פרח כאשר העש נע בין פריחות. בתורו, העש מטיל את ביציה עם הביציוספוזיטור הדקיק שלהב על זרעי הפרחים.
כאשר הם בוקעים, זחלי עש היוקה אוכלים את הזרעים - מקור המזון היחיד שלהם - לפני שהם זוחלים ארצה ויוצרים גולם. והמעגל מתחיל שוב.
לדברי כריסטופר סמית ', ביולוג מאוניברסיטת וילאמט שחוקר מערכות יחסים בין האבקה, הקשר בין עש יוקה ועצי יהושע אינו דומה לשום דבר אחר בעולם הטבע. עליו לדעת: סמית חקר זה מכבר את מערכות היחסים המגוונות בין חרקים וצמחים במדבר. מחקריו הקודמים התמקדו בחיפושיות קקטוס לורנהורן ובמיני הצומח הקוצניים איתם הם מקיימים אינטראקציה בכל מדבר סונורן. אבל שום דבר, הוא אומר, לא משתווה לעץ יהושע ועש היוקה.
רוב המאביקים מסייעים בטעות לצמחים שהם מאביקים. דבורים וציפורים יתפשטו נגד אבקה בזמן שהם ניזונים מצוף של פרח, ויפזרו אותו מצמח לצמח כשהם ממשיכים בסעודה של יום. לא עש יוקה: מכיוון שהזחלים שלהם תלויים בהמשך קיומם של עצי יהושע וזרעיהם הטעימים, האבקה של עש היוקה היא פעולת הישרדות פעילה. יתר על כן, שותפות זו נמשכת כבר מיליוני שנים.
עצי יהושע עושים יותר מאשר השראה אמנותית: הם יוצרים תמיכה סביבתית חיונית למערכת האקולוגית המדברית הבלתי מתפשרת. שיחים יפים להחריד מספקים מזון ומחסה לבעלי חיים בשפלי הים של Mojave, שם המשאבים נדירים במיוחד. במהלך האביב, פרחיו הם אחד המקורות היחידים למזון רטוב הזמין לחרקים, עורבים וסנאים טחונים.
עם זאת, כיום, שותפותם ארוכת השנים עשויה להיות בסכנת התפרקות, מכיוון שבסביבת הגידול הטבעית של עץ יהושע עומדת בפני איומים חדשים.
עש היוקה שלא ניתן להבחין בו ניתן להבחין בו הוא מחצית השותפות האבולוציונית שתחילתה מיליוני שנים. (וויל (טאד) קול) העש הנכון לתפקיד
ישנם שני סוגים נפרדים של עצי יהושע, המחולקים על ידי האגמים הנמוכים בעמק המוות ומדבר אמרגוסה: עצי יהושע מזרחיים סואנים, בעלי עלים קצרים (Ycca brevifolia jaegeriana) ועצי יהושע מערביים ארוריביים, בעלי עלים ארוכים (Y. b. brevifolia). השניים כל כך שונים, מדענים אף דגלו בחלוקת יוקה ברבריפוליאס לשני מינים. אבל איזו סיבה אבולוציונית אחראית לסטייה זו?
זה, אומר סמית ', זו "שאלת מיליון הדולר."
עש עשוי להחזיק את התשובה. אקולוגים האמינו זה מכבר שמין אחד של עש יוקה (Tegeticula synthetica) מאבק את שני סוגי עצי יהושע. אולם בשנת 2003, צוות מדענים גילה כי עש יוקה מובחן גנטית (T. antithetica) מאבק את העצים המזרחיים באופן בלעדי. כמו עצי יהושע עצמם, העש הזה היה קצר יותר מאשר המקביל לו המערבי. עוד יותר מוזר, ההבדל בין המרחק בין הסטיגמה לביצית בין שני סוגי העצים היה זהה להבדל בגודל הגוף, ראש לבטן, בין שני העשים.
"חשבתי, 'זה לא יכול להיות צירוף מקרים', " אומר סמית '.
כדי לקבוע אם שיתוף האבולוציה הביא את המפרט החשוד הזה, סמית 'הוביל צוות של מדעני אזרחים בשנת 2013 ו -2014 לאסוף נתונים מורפולוגיים במקום אחד בו שני המינים של עצי יהושע ועשיהם המתאימים חיים בהרמוניה: עמק טיקבו.
סמית 'וצוותו הבחינו כי עש יוקה מפקיד את ביציהם ביעילות רבה יותר בעצי יהושע המקבילים, ועצי יהושע בתורם מספקים מקום רב יותר לביצים כשהם מאבקים על ידי העש המועדף. מהתוצאות המקדימות של סמית עולה גם כי העשים מתרבה יותר בהצלחה כאשר גודל גופם תואם לגודל הגבעול בין הסטיגמה של הפרח לשחלה, המכונה הסגנון.
אף כי עש יאביק פרחים שהסגנונות שלהם ארוכים מדי, הם כמעט אף פעם לא מצליחים להטיל ביצים הבוקעות לזחלים. כאשר הסגנונות קצרים מדי, העשים עלולים לפגוע בפרחים בעזרת הביציונית שלהם.
סמית מציין כי התכתבויות אלה אינן מוכיחות בהכרח התפתחות משותפת. עצי יהושע עשויים להתפתח בתגובה למשהו בסביבתם הטבעית, והעשים עשויים להיות מגיבים, מה שמדגים אבולוציה, שכן מין אחד משתנה בתגובה ללחצים סביבתיים (ואז האחר מתפתח בתגובה למין הראשון ששוב). אך לא יחד עם האבולוציה, כאשר שני המינים משתנים הדדיות בתגובה זה לזה.
כדי לסלק את פוטנציאל האקראיות, כעת מתכנן סמית 'למפות את הגנום של עצי יהושע באמצעות שיתוף פעולה שנקרא פרויקט הגנום של עץ ג'ושוע, שהושק במארס האחרון על ידי סמית' ושישה מדענים נוספים, ובמימון שילוב של המון גיבוי ותמיכה ממדבר חי. . מלבד המחקר של סמית, אחת המטרות העיקריות של הפרויקט היא לזהות גנים המעורבים בהתאמת עץ יהושע לאקלים כדי לתכנן את משבר האקלים הקרוב.
ברגע שיהיה לו הגנום של שני עצי יהושע, סמית ישווה אותם לגנום של צמחים שנחקרו היטב כדי לקבוע אילו גנים תואמים את מורפולוגיית הפרחים, אורך הענף ומאפיינים אחרים. משם הוא יכול להשוות בין הגנום של שני המינים של עצי יהושע ולקבוע את השונות הממוצעת בין האללים שלהם - כלומר, השונות הנובעת מהתפתחות. גנים המראים שונות דרמטית בהשוואה לקו הבסיס הזה מסומנים לבחירה טבעית.
חלק מרכזי באסטרטגיה זו עשוי להיות ביחסיה עם עש היוקה. מחקרים כבר מוכיחים כי ההבדלים באורך ovipositor ובגודל הגוף בגנום של עש יוקה בולטים יותר, מה שמרמז כי הברירה הטבעית הובילה את ההתאמה. סמית מקווה למצוא את אותו הדבר למורפולוגיה של פרחי עץ יהושע.
סמית 'וצוותו אוספים עש יוקה כדי ללמוד את המורפולוגיה שלהם. (כריסטופר סמית ') דוהר על השעון
אך יתכן שהזמן אוזל. עצי יהושע מאוימים באופן קריטי על ידי שינויי אקלים: ככל שהאקלים המחמם מתאדה מים יקרים מהאדמה ותדירות הגשם פוחתת, כך נוטים פחות לשתילי שתילי עץ יהושע לשרוד עונות בצורת ממושכות מאשר עמיתיהם הגדלים.
"הרבה פעמים כשאנשים מסתכלים על מקום כמו הפארק הלאומי ג'ושוע עץ בו רואים הרבה עצים בוגרים, הם חושבים שהוא נראה בריא", אומר קמרון בארו, אקולוג במרכז לביולוגיה בשימור באוניברסיטת קליפורניה באוניברסיטת קליפורניה. נהר. "אבל אם אתה לא רואה את הצעירים, זה אומר שהמין לא מחליף את עצמו."
ככל שפחות שתילי עץ יהושע שורדים ובוגרים, האוכלוסייה מתמעטת, וכך גם מגוון המדבר. מכיוון שעץ יהושע הוא מין אבן המפתח במוג'אבה, מספר חרקים, לטאות וציפורים שונים יאבדו מקורות בית-חיים חשובים בתוך ענפיהם, עליהם ומתחת.
על פי מודלי האקלים של בארו, מדבר מוג'אבה עלול לאבד עד 90 אחוז מעצי יהושע לפני סוף המאה. אפילו בתרחישים הגרועים ביותר, ישנם נקודות ש- Barrows מכנה "refugia" שבהם עצי יהושע יכולים להתפשט ולשגשג - אם הם נותרו מעשבים פולשניים ושריפות בר - אך הטווח מצטמצם במידה ניכרת.
כמו אורגניזמים רבים, עצי יהושע נודדים בתגובה לבתי הגידול שלהם מתחממים על ידי שחרור זרעיהם צפונה. כרגע שתילים גדלים במרחק של 100 מטרים מצמחי האב שלהם; על מנת להגיע לאזורים קרירים מספיק כדי לשרוד, יתכן שהם יצטרכו לעבור אלפי מיילים. זרעי עץ יהושע טרם הוכיחו את היכולת להתפשט כל כך מהר.
אולי באופן מהותי יותר, גם אין עש יוקה. "אין לנו מושג כיצד עש היוקה יכול להגיב לנוע של אלפי מיילים צפונה, " מודה סמית '. בגלל אורך החיים הקצר של עש היוקה והאינטראקציה הקצרה עם עצי יהושע, קשה ללמוד כיצד הם יגיבו לשינויים כאלה בסביבתם. ללא המאביקים הבלעדיים שלהם, עצי יהושע יאבדו ללא קשר אם הזרעים שלהם יכולים לצאת למסע.
הבנת מערכות יחסים סימביוטיות אלה הופכת חיונית עוד יותר בעת פיתוח אסטרטגיות לתגובה לשינויי אקלים. יש מדענים שהציעו להזיז מינים פיזיים המאוימים בגלל שינויי אקלים, אך הדבר עלול לשבש מערכות שעדיין אינן מובנות לחלוטין.
"לעתים קרובות, ביולוגי שימור חושבים על קהילות המוניות כסטטיות, " אומר סמית '. "בקבלת אסטרטגיות שימור, עלינו לחשוב לא רק על מה המערכת כמו היום, אלא כיצד המערכת תשתנה בעתיד בתגובה לשינוי העולם."
דבר אחד בטוח: אובדן עץ יהושע ישנה באופן דרסטי את דמותו של מדבר מוג'אבה בתודעה הקולקטיבית. כעת גורלם של העצים האלה - והיכולת שלנו להגן עליהם - מונח על חלקי פיהם של עש אפור זעיר.
