كيف تحولت النباتات إلى مفترس | آرس تكنيكا

قرب نهاية القرن التاسع عشر ، بدأت القصص المروعة عن النباتات القاتلة بالظهور في كل مكان. تنتزع الأشجار الرهيبة التي تلوح باللوامس وتبتلع المسافرين غير الحذرين في الأراضي البعيدة. قام الأساتذة المجانين بتربية نباتات الندى الوحشي ونباتات الإبريق على شريحة لحم نيئة حتى تحولت إبداعاتهم المفترسة وأكلوها أيضًا.

تمسك الشاب آرثر كونان دويل بالقرب من العلم في خيوط تصور آكل اللحم المفضل لدى الجميع ، صائدة الذباب فينوس. بالاعتماد على الاكتشافات النباتية الجديدة تمامًا ، وصف بدقة الفخاخ ثنائية الفصوص ، والطريقة التي تمسك بها الحشرات ، ومدى دقة هضم فرائسها. ولكن حتى صواريخه كانت كبيرة بشكل غير محتمل ، كبيرة بما يكفي لدفن الإنسان واستهلاكه. كانت نباتات أكل اللحوم وأكل الإنسان تمر بلحظة ، ولهذا يمكنك أن تشكر تشارلز داروين.

حتى أيام داروين ، رفض معظم الناس تصديق أن النباتات تأكل الحيوانات. كان ضد النظام الطبيعي للأشياء. الحيوانات المتنقلة تأكل ؛ كانت النباتات طعامًا ولا يمكنها الحركة – إذا قتلت ، يجب أن يكون ذلك فقط دفاعًا عن النفس أو عن طريق الصدفة. أمضى داروين 16 عامًا في إجراء تجارب دقيقة أثبتت عكس ذلك. أظهر أن أوراق بعض النباتات قد تحولت إلى هياكل بارعة لا تحبس الحشرات وغيرها من الكائنات الصغيرة فحسب ، بل تهضمها أيضًا وامتصاص العناصر الغذائية المنبعثة من جثثها.

في عام 1875 ، نشر داروين نباتات اكلي الحشرات، بالتفصيل كل ما اكتشفه. في عام 1880 ، نشر كتابًا آخر يكسر الأسطورة ، قوة الحركة في النباتات. لم يكن إدراك أن النباتات يمكن أن تتحرك وكذلك تقتل مصدر إلهام لنوع شائع للغاية من قصص الرعب ولكن أيضًا أجيال من علماء الأحياء المتحمسين لفهم النباتات ذات العادات غير المتوقعة.

اليوم ، تمر النباتات آكلة اللحوم بلحظة كبيرة أخرى حيث يبدأ الباحثون في الحصول على إجابات لواحدة من الألغاز العظيمة التي لم يتم حلها في علم النبات: كيف تطورت النباتات المزهرة ذات السلوك المعتدل إلى آكلات اللحوم القاتلة؟

الأرض والبحر .” src=”https://cdn.arstechnica.net/wp-content/uploads/2022/04/media_I-man-eating-plant-300×455.jpg” width=”300″ height=”455″ srcset=”https://cdn.arstechnica.net/wp-content/uploads/2022/04/media_I-man-eating-plant.jpg 2x”/>

منذ اكتشافات داروين ، اكتشف علماء النبات ، وعلماء البيئة ، وعلماء الحشرات ، وعلماء وظائف الأعضاء ، وعلماء الأحياء الجزيئية كل جانب من جوانب هذه النباتات التي تغرق في أباريق مملوءة بالسوائل ، وشل حركتها بأوراق “صائدة الذباب” اللاصقة أو حبسها في الأفخاخ المفاجئة ومصائد الشفط تحت الماء . لقد شرحوا بالتفصيل ما تلتقطه النباتات وكيف – بالإضافة إلى شيء من فوائد وتكاليف أسلوب حياتهم الغريب.

في الآونة الأخيرة ، ساعدت التطورات في العلوم الجزيئية الباحثين على فهم الآليات الرئيسية التي يقوم عليها أسلوب الحياة آكلة اللحوم: كيف يستقر مصيدة الذباب بسرعة كبيرة، على سبيل المثال ، وكيف يتحول إلى “معدة” لعصير الحشرات ثم إلى “أمعاء” لامتصاص بقايا فريستها. لكن يبقى السؤال الكبير: كيف زود التطور هؤلاء المنشقين عن النظام الغذائي بوسائل أكل اللحوم؟

لم تقدم الأحافير أي أدلة تقريبًا. هناك عدد قليل جدًا ، ولا يمكن للحفريات إظهار تفاصيل جزيئية قد تشير إلى تفسير ما ، كما يقول عالم الفيزياء الحيوية راينر هيدريش من جامعة فورتسبورغ في ألمانيا ، الذي يستكشف أصول اللحوم في عام 2021 المراجعة السنوية لبيولوجيا النبات. تعني الابتكارات في تقنية تسلسل الحمض النووي الآن أنه يمكن للباحثين معالجة السؤال بطريقة أخرى ، والبحث عن الجينات المرتبطة بالحيوانات آكلة اللحوم ، وتحديد متى وأين يتم تشغيل هذه الجينات ، وتتبع أصولها.

لا يوجد دليل على أن النباتات آكلة اللحوم قد اكتسبت أيًا من عاداتها الوحشية عن طريق اختطاف الجينات من ضحاياها من الحيوانات ، كما يقول Hedrich ، على الرغم من أن الجينات تنتقل أحيانًا من نوع واحد من الكائنات الحية إلى نوع آخر. بدلاً من ذلك ، تشير مجموعة كبيرة من الاكتشافات الحديثة إلى الخيار المشترك وإعادة توظيف الجينات الموجودة التي لها وظائف قديمة في كل مكان بين النباتات المزهرة.

“التطور متستر ومرن. إنه يستفيد من الأدوات الموجودة مسبقًا ” فيكتور ألبرت، عالم بيولوجيا الجينوم النباتي في جامعة بافالو. “من الأسهل في التطور إعادة توظيف شيء ما بدلاً من صنع شيء جديد.”

تكبير / قام تشارلز داروين بزراعة نبتة الشمس ونباتات آكلة اللحوم الأخرى في دفيئة منزله في داون هاوس ، منزله في كنت. جرب لمدة 16 عامًا قبل أن ينشر كتابه الرائد نباتات اكلي الحشرات.

صور التراث | جيتي