خبرنامه حیات وحش: افشای اسرار گیاهان گلدار

توسط بنی سارشت

سلام و به Wild Wild Life در ژانویه خوش آمدید، خبرنامه ماهانه ای که تنوع زیستی گیاهان و جانوران سیاره ما را جشن می گیرد. برای دریافت این خبرنامه ماهانه رایگان در صندوق پستی خود، اینجا ثبت نام کنید.

من بخش زیادی از اواخر سال 2021 و اوایل سال 2022 را گذراندم و مشتاقانه منتظر آنچه این همه گیر در سال جاری برای ما در نظر گرفته بود گذراندم. عدم قطعیت مداوم ناشی از ویروس کووید-19، در زمانی از سال که معمولاً برنامه‌ریزی می‌کردم و منتظر ماه‌های گرم‌تر بودم، به‌خصوص من را سرخوش نکرد. بنابراین، وقت آن است که کوچک‌تر، نزدیک‌تر و سبزتر فکر کنیم: بدون طرح‌های بزرگ‌تر، من در حال برنامه‌ریزی برای کاشت هر چه بیشتر گیاهان مختلف در سال جاری هستم، بنابراین می‌توانم از خرید بسته‌های پلاستیکی سوپرمارکت‌های گیاهان تازه که همیشه به نظر می‌رسد فاسد می‌شوند، دست بکشم. قبل از اینکه از آنها استفاده کنم من قبلا پیازچه، ریحان و آویشن، و همچنین دو درخت کوچک خلیج و لیمو دارم. در مرحله بعد، من سعی خواهم کرد علف لیمو را از دانه رشد دهم.

عشق من به باغبانی ناشی از آموزش من به عنوان یک زیست شناس گیاهی است، و در این ماه، با اکتشافات جدید جالب در مورد چگونگی تکامل و رشد گیاهان، از بازگشت به گیاه شناسی لذت بردم. همچنین در این خبرنامه ماهی های درخشان، بچه حلزون ها، و نام های E. O. Wilson وجود دارد.

شناخت گیاهان

من فکر می‌کنم یکی از بزرگترین موانع توسعه علاقه به گیاه‌شناسی از این واقعیت نیست که گیاهان مانند حیوانات حرکت نمی‌کنند، عمل نمی‌کنند و ما را مجذوب نمی‌کنند، بلکه به این دلیل است که تعداد زیادی از آنها وجود دارد و درک آن در ابتدا دشوار است. چگونه همه آنها با یکدیگر تفاوت دارند یا با یکدیگر ارتباط دارند. اما با درک کمی از گروه های مختلف خانواده و ویژگی های تشریحی آنها، می توانید به سرعت بیشتر گیاهانی را که با آنها برخورد می کنید شناسایی کنید. اگر یک گیاه علفی را به من نشان دهید، مطمئناً نمی توانم به شما بگویم که چه نوع گیاهی است، اما می دانم که چگونه و کجا زندگی می کند، چگونه شکوفا می شود و چگونه تولید مثل می کند.

یک تمایز خاص وجود دارد که به شما کمک می کند تقریباً در مورد تمام گیاهان گلدار در جهان بینش پیدا کنید: اینکه آیا دانه ها با یک جفت جوانه می زنند یا یک جفت برگ اولیه که به نام لپه شناخته می شود. برگ های بذر گیاه واقعا جالب هستند – نشانه این است که شما با موفقیت زندگی را از یک جنین خفته نجات داده اید. وقتی اولین نشانه زندگی را می بینم، بلافاصله می توانم چیزهای زیادی در مورد یک گیاه بگویم، از این که آیا یک لپه ای (یک دانه) است یا یک بوته (دو برگ).

اکثریت قریب به اتفاق گیاهان جهان گیاهان گلدار هستند و از این میان، 97 درصد از گونه ها یا eudicot یا monocot هستند. این یک تمایز از قرن هفدهم است که فراتر از اولین برگ های گیاه است. اگر به گیاهانی که با یک گیاه جوانه می‌زنند نگاه کنید، احتمالاً رگبرگ‌های موازی روی برگ‌های بعدی آن‌ها را خواهید دید و اگر میکروسکوپ الکترونی در دسترس دارید، منافذ منفرد در گرده وجود دارد. سرنخ دیگر این است که قسمت های گل دهنده آن معمولا مضربی از سه هستند – به عنوان مثال، اسطوخودوس (تصویر بالا در سمت چپ) دارای سه گلبرگ، شش پرچم (قسمت های نر) و یک کلاله (قسمت ماده) با سه لوب است. دو لپه‌ها دارای رگه‌های تار، سه منافذ گرده و گل‌های آن‌ها در مضرب چهار یا پنج هستند. به عنوان مثال گل پامچال (تصویر بالا در سمت راست)، با پنج گلبرگ آن است. به عنوان یک گیاه شناس، یاد می گیرید که از نزدیک شدن به گل ها و برگ های یک گیاه خجالت نکشید و آنها را به خوبی معاینه کنید، آناتومی آنها را بشمارید و توصیف کنید، در حالت ایده آل با کمک یک لنز دستی.

آنچه تمایز بین تک لپه‌ها و eudicots را خوشحال می‌کند این است که این تمایز مبتنی بر مطالعه آناتومی گیاهان بود، سپس توسط انقلاب ژنتیکی در قرن گذشته به هوا پرتاب شد، اما اکنون تقریباً به همان مکان قبلی بازگشته است. شواهد ژنتیکی این دو گروه اصلی را تایید می کند، اما نشان می دهد که حدود 3 درصد از گونه ها، از جمله ماگنولیا و نیلوفر آبی، به هیچ کدام تعلق ندارند. این تجزیه و تحلیل ها منجر به تغییر نام جزئی شد – که در اصل به عنوان دو لپه شناخته می شد، و نام eudicot جدیدتر نشان دهنده تغییرات جزئی گروهی است که توسط شواهد ژنتیکی اطلاع داده شده است.

ما بیشترین چیزی را که در مورد eudicots می دانیم، تا حدی به این دلیل است که این گروه شامل سه چهارم کل گیاهان گلدار است (در حالی که 22 درصد آنها تک لپه ای هستند) و همچنین به این دلیل که گیاهان روی زمین بیشتر مورد مطالعه قرار گرفته اند. آرابیدوپسیس تالیانا Eodicote یک گیاه بسیار ساده است که به راحتی قابل رشد و مطالعه است. یکی از چالش‌ها این است که بینش‌های گسترده‌ای را که از eudicots به دست آورده‌ایم در مورد پسرعموهای تک لپه‌ای‌شان به کار ببریم. برای مثال، ما چیزهای زیادی در مورد چگونگی رشد برگ‌های eudicot می‌دانیم، اما این موضوع چگونه با تیغه‌های بسیار متفاوت گیاهان، گروه بزرگی در تک لپه‌ها، ارتباط دارد؟

این سوالی است که به نظر می رسد اکنون حل شده است. یک فرضیه این بوده است که تیغه‌های چمن عمدتاً از همان نوع بافتی تشکیل می‌شوند که دمبرگ‌ها را در بازوپایان تشکیل می‌دهند (دمبرگ‌ها کندیل‌های ساقه‌مانند در پایه برگ هستند). این بر این واقعیت استوار بود که دمبرگهای eudicots درست مانند برگهای تک لپه ای دارای رگبرگهای موازی هستند.

اما یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که فرضیه جایگزین قدیمی احتمالاً درست است: بخش تیغه‌ای یک برگ علف معادل قسمت برگدار اصلی یک برگ eudicot است. تیم تحقیقاتی این موضوع را با ترکیب روش‌های ژنتیکی و مدل‌سازی محاسباتی برای آشکار کردن ظاهر و ساختار برگ‌ها تعیین کرد. A. thaliana و ذرت (مونوت). این یک رویکرد آشنا برای من است، زیرا کار دکترای من شامل ترکیب روش‌های ژنتیکی و بینش‌های مدل‌سازان برای درک پراکندگی بلاستومرها بود. محققان کشف خود را به کشفی باستانی در حیوانات تشبیه کردند، زمانی که شواهد ژنتیکی جدید این ایده قدیمی و نادیده گرفته شده را که جلوی بدن ما با ظاهر حشرات برابری می کند، دوباره به ارمغان آورد و بالعکس.

یکی دیگر از پیشرفت‌های اخیر در تک لپه‌ها سرانجام کشف شد تا راهی برای پیوند این گیاهان پیدا شود. چسباندن جوانه های یک گیاه به ریشه های گیاه دیگر ممکن است چیزی جز یک روش کشت تخصصی به نظر نرسد، اما برای مبارزه با بیماری ها در محصولاتی که به صورت کلون تولید مثل می شوند بسیار مفید است. در واقع، این ممکن است هک مورد نیاز ما باشد تا هم موز و هم آگاو را که برای تکیلا پرورش داده شده اند نجات دهیم. هر دوی آنها گیاهان تک لپه ای هستند و تاکنون تصور می شد که آناتومی آنها پیوند آنها را غیرممکن کرده است.

این ماه یاد گرفتم…

… که یک نوع ماهی گیر در اعماق دریا می تواند به دو روش مختلف بدرخشد. ماهی های فوتبال اقیانوس آرام مانند ماهی های اعماق دریا (همانتولوفوس ساگامیوس ) می توانند از باکتری های همزیست برای روشنایی خانه تاریک خود استفاده کنند. اما اکنون می دانیم که می تواند کاری به نام فلورسانس زیستی را نیز انجام دهد – یک طول موج منفرد از نور بیولومسانس را جذب کند، سپس آن را به صورت رنگی متفاوت منعکس کند. این یک مهارت نادر در اعماق دریا است که قبلاً در ماهیان ماهیگیر ثبت نشده بود.

گونه های تازه توصیف شده برای این ماه

ها آنگستوپلا باسامیون، کوچکترین حلزونی که تاکنون روی زمین شناسایی شده است. پوسته آن که در نهشته های غار در ویتنام کشف شده است، تنها 0.48 میلی متر ارتفاع دارد و حجم آن تنها 0.036 میلی متر مکعب، حدود یک پنجم دانه های معمولی ماسه است. این حلزون احتمالاً در غارها زندگی نمی کند – محققانی که آن را توصیف کردند فکر می کنند احتمالاً در شکاف های سنگ آهک یا روی ریشه گیاهان زندگی می کند.

بایگانی شیرجه عمیق

طبیعت‌شناس برجسته E. O. Wilson در 26 دسامبر درگذشت و ارزش کاوش در آثار شگفت‌انگیز زندگی او را دارد. ویلسون علاوه بر اینکه متخصص برجسته مورچه‌ها بود، پایه‌های تکاملی جوامع اجتماعی را نشان داد، نوع‌دوستی را توضیح داد و این موضع بحث‌برانگیز را استدلال کرد که انتخاب می‌تواند روی گروه‌ها عمل کند، نه فقط افراد یا ژن‌های آنها. او یک مدافع برجسته برای حفظ و حفظ تنوع زیستی سیاره ما نیز بود. وقتی در سال 2015 با او ملاقات کردم، از او پرسیدم که آیا بعد از تمام دستاوردهایش، دوست داشت کار دیگری انجام دهد. پاسخ او بی اهمیت نبود: او دوست داشت ساختار DNA را کشف کند.

سایر اخبار حیات وحش

• احتمالاً کونگا اولین حیوان هیبریدی بود که توسط انسان پرورش یافت.

مطالعه طولانی شما در این ماه این ویژگی جالب توسط همکار من چلسی وایت در مورد حیوانات گربه مانند اسرارآمیز است که 23 میلیون سال پیش در آمریکای شمالی زندگی می کردند و سپس ناپدید شدند. من همچنین شروع به غواصی در یک راهنمای جدید برای حیات وحش در ژاپن کرده ام. این نه تنها جانوران جزایر کشور، بلکه مناطق و بهترین فصول برای دیدن را نیز بررسی می کند – برای سفر با صندلی راحتی. من البته داشتم جدید را تماشا می کردم بی بی سی سریال مستند سیاره سبزو همچنین از شنیدن اینکه چگونه Masanobu Fukuoka در پادکست خود ایده کشاورزی “هیچ کاری انجام ندهند” را در ژاپن در اواسط قرن پیشقدم کرد لذت بردم. خارج / داخل.

به من اطلاع دهید که چگونه حیوانات و گیاهان به شما کمک کرده اند تا از این شروع سال جدید عبور کنید در wildwildlife@newscientist.com یا عکس های خود را برای من در توییتر ارسال کنید. جاسازی توییت. ماه آینده برمی گردم.