برای ۱۳۰ سال، ماهیت اسرارآمیز ارکیده‌ی Stigmatodactylus sikokianus دانشمندان و گیاه‌شناسان را گیج کرده بود.
این گیاه که در سال ۱۸۸۹ توسط گیاه‌شناس برجسته ژاپنی ماکینو تومیتارو نام‌گذاری شد، به‌عنوان یک گیاه قارچ‌خوار شناخته می‌شود و دارای یک زائده‌ی متمایز است که شبیه یک انگشت کوچک روی برچسبه (بخشی از گل که گرده را دریافت می‌کند) قرار دارد.
اما چرا این زائده وجود دارد و چه هدفی را دنبال می‌کند؟ با وجود شهرت این ارکیده در میان ارکیده‌های نمادین ژاپن، عملکرد این ویژگی خاص تا کنون ناشناخته مانده بود.
کشف راز توسط یک گیاه‌شناس
کنجی سوئتسوگو، گیاه‌شناس دانشگاه کوبه که در زمینه ارکیده‌هایی که از قارچ خاک تغذیه می‌کنند و نه نور خورشید، تخصص دارد، متوجه شد که Stigmatodactylus کاملاً در این دسته قرار می‌گیرد.
او می‌گوید:
«من به‌ویژه به مکانیسم‌های گرده‌افشانی آن‌ها علاقه دارم و از رویکردی میان‌رشته‌ای که ترکیبی از طبقه‌بندی، اکولوژی و زیست‌شناسی تکاملی است، استفاده می‌کنم.»
علاقه‌ی او به این ارکیده‌های منحصربه‌فرد او را ترغیب کرد تا بیشتر تحقیق کند و نقش زائده‌ی انگشت‌مانند را که مورد توجه بسیاری قرار گرفته بود، بررسی کند.
ارکیده‌ای که خودش گرده‌افشانی می‌کند
تحقیقات کنجی نوری تازه بر روش گرده‌افشانی منحصربه‌فرد این گیاه انداخت. او دریافت که Stigmatodactylus sikokianus عمدتاً خودگرده‌افشانی می‌کند، به این معنا که نیازی به حشرات برای انتقال گرده از یک گیاه به گیاه دیگر ندارد.
نکته جالب این است که خودگرده‌افشانی تقریباً سه روز پس از باز شدن گل انجام می‌شود. این تأخیر پیامدهای اکولوژیکی قابل‌توجهی دارد.
با توجه به زیستگاه طبیعی این گیاه در زیرشاخه‌های تاریک جنگل‌ها، معمولاً بازدیدکننده‌ای از گرده‌افشان‌های بالقوه ندارد.
او توضیح می‌دهد:
«در حالی که خودگرده‌افشانی احتمالاً موفقیت تولیدمثل را تضمین می‌کند، اتکا به این روش خطر هم‌خونی را افزایش می‌دهد. این موضوع می‌تواند به تکامل مکانیسم‌هایی منجر شود که مزایای خودگرده‌افشانی و گرده‌افشانی غیرهم‌خونی را ترکیب می‌کنند.»
او اضافه کرد:
«خودگرده‌افشانی تأخیری که تا اتمام فرصت‌های گرده‌افشانی غیرهم‌خونی به تعویق می‌افتد، احتمالاً یکی از این سازگاری‌ها و یک مکانیسم ایمنی است.»
مکانیسم جدید خودگرده‌افشانی
کنجی با مشاهده دقیق این گیاهان دریافت که زائده‌ی انگشت‌مانند نقش حیاتی در فرآیند خودگرده‌افشانی ایفا می‌کند.
در روز سوم پس از باز شدن گل، برچسبه فرو می‌ریزد و با بساک (که گرده حمل می‌کند) تماس پیدا می‌کند. این تماس، که با کمک زائده‌ی انگشت‌مانند انجام می‌شود، باعث باروری گیاه می‌شود.
او می‌گوید:
«حرکت زائده‌ی برچسبه، تا جایی که ما می‌دانیم، یک مکانیسم جدید خودگرده‌افشانی در ارکیده‌ها را نشان می‌دهد.»
او همچنین اشاره کرد که با وجود ۲۸ گونه در خانواده Stigmatodactylus، بسیاری از آن‌ها این زائده منحصربه‌فرد را دارند و احتمالاً این مکانیسم خودگرده‌افشانی در دیگر گونه‌ها نیز رایج است.
پیوند تحقیقات سنتی با علم مدرن
کنجی امیدوار است که تحقیقات او شکاف میان پژوهش‌های تاریخی گیاه‌شناسی و بررسی‌های علمی معاصر را پر کند.
او تأکید کرد:
«اهمیت این کشف در توانایی آن برای پیوند دادن پژوهش‌های گیاه‌شناسی تاریخی با تحقیقات علمی مدرن نهفته است. این کشف نشان می‌دهد که ترکیب تحلیل‌های دقیق طبقه‌بندی با مطالعات اکولوژیکی و تکاملی می‌تواند بینش‌های جدیدی به ارمغان آورد.»
او افزود:
«این مطالعه نشان می‌دهد که تحقیق‌های سنتی در تاریخ طبیعی، با ترکیب طبقه‌بندی، تکامل و اکولوژی، هنوز توانایی کشف پدیده‌های جدید را دارند.»
بقای ارکیده‌ها با خودگرده‌افشانی
شناخت مکانیسم گرده‌افشانی منحصربه‌فرد Stigmatodactylus sikokianus پیامدهای مهمی برای تلاش‌های حفاظت از ارکیده‌ها دارد.
بسیاری از گونه‌های ارکیده بسیار تخصصی هستند و به شرایط اکولوژیکی خاصی برای رشد نیاز دارند.
دانش تازه درباره استراتژی خودگرده‌افشانی این گونه، نشان می‌دهد که چگونه سایر گونه‌های ارکیده ممکن است برای انطباق با محیط‌هایی که گرده‌افشان کمیاب هستند، تکامل یافته باشند.
این اطلاعات می‌تواند راهنمایی برای حفاظت از زیستگاه‌ها و طراحی تکنیک‌های کشت برای اطمینان از بقای ارکیده‌هایی که با چالش‌های مشابه روبرو هستند، ارائه دهد.
اهمیت تکاملی گسترده‌تر
کشف مکانیسم خودگرده‌افشانی تأخیری در Stigmatodactylus sikokianus سؤالات جذابی درباره سازگاری‌های تکاملی گسترده‌تر ارکیده‌ها و سایر گیاهان گل‌دار مطرح می‌کند.
در اکوسیستم‌هایی که گرده‌افشان کمیاب هستند، گیاهان باید استراتژی‌های خلاقانه‌ای برای تولیدمثل توسعه دهند.
توانایی خودگرده‌افشانی نشان می‌دهد که تکامل، برخی ارکیده‌ها را با رویکردی دوگانه تجهیز کرده است – فرصتی برای گرده‌افشانی متقابل قبل از اتکا به خودگرده‌افشانی به‌عنوان آخرین چاره.
این یافته‌ها به درک ما از زیست‌شناسی تولیدمثل گیاهان کمک می‌کند و ممکن است الهام‌بخش تحقیقات بیشتری در مورد مکانیسم‌های مشابه در خانواده‌های گیاهی مرتبط باشد.
منبع:
این مطالعه کامل در مجله Plants People Planet منتشر شده است.
