گیاهان گوشتخوار چگونه به وجود آمده‌اند؟

محققان بر این باورند که گوشتخواری یک مکانیسم دفاعی بوده است. مثل کافئین موجود در گیاه که اساسا برای ممانعت از خورده شدن برگ‌های قهوه توسط علف‌خواران ایجاد شده‌اند.

کد خبر: ۱۶۲۲۳۸

تاریخ: ۰۸ خرداد ۱۳۹۶ - ۱۳:۵۴

آیا تا به حال "بلادروت‌ها"(Blodrot)را دیده‌اید؟ این گیاهان عجیب بسیار زیبا گل‌های زرد رنگی دارند و فاقد هرگونه ریشه‌اند. این گیاهان برای به دست آوردن مواد غذایی مورد نیازشان دردریاچه‌ها و راه‌آب‌ها شناور می‌مانند و سخت‌پوستان مینیاتوری را می‌خورند. آن‌ها شبیه گیاهان مگس‌خواری هستند که در آب به سر می‌برند و صدها بار سریع‌تر از آن‌ها عمل می‌کنند.

به نقل از روزنامه نیویورک تایمز، بلادروت‌ها چند میلی‌متری‌اند و دیواره آن‌ها تنها دو سلول ضخامت دارد و معمولا پر از آب‌ هستند. وقتی شکار خود را به دام می‌اندازند آب را به خارج پمپاژ و فضایی به صورت دهان ایجاد می‌کنند که زائده‌های مو مانندی در اطراف آن وجود دارد. وقتی صید با این موها برخورد می‌کند بلافاصله به دام می‌افتد.

این گیاه کوچک‌ترین ژنوم شناخته شده در دنیای گیاهان گلدار را به خود اختصاص داده است. در این ژنوم، تنها ژن‌هایی که برای عملکرد گیاه ضروری‌اند و از مشخصات عجیب و غریب آن پیشتیبانی می‌کنند وجود دارند. با این حال بر اساس مطالعه‌ای که از سوی محققان آکادمی ملی علوم دانشگاه بوفالو به انجام رسیده، این گیاه در طول زندگی چندین میلیون ساله خود بر روی زمین بارها و بارها به پاکسازی و پالایش ژن‌های خود پرداخته است.

محققان با کمک ابزارهای جدید توانستند برای اولین‌بار با دقت بسیار بالا به مطالعه ژنوم این گیاه بپردازند تا ببینند چه تغییرات ژنتیکی باعث شده این گیاه، گوشتخوار شود.

محققان دریافتند بلادروت در طول تاریخ تکاملی خود به روش‌های مختلف اندوخته ژنتیکی منحصربه‌فرد خود را دستکاری کرده‌اند. در طول رخدادهای پلی‌پلوییدی که معمولا به ندرت رخ می‌دهند، پیچیدگی در فرایند تولیدمثل باعث شده کل ژنوم به یک باره دو برابر شود. این پدیده در طول 10 یا 20 میلیون سالی که گیاه بر روی زمین رشد می‌کند، دو یا سه بار رخ داده است.. به دلیل رخدادهای تصادفی بخشی از قطعات DNA به همانندسازی خود پرداخته و دوقلوهای جدید خود را در کنار سایر ژن‌ها در کل ژنوم قرار داده‌اند. در این فرایند قطعات DNA که هیچ کارکردی نداشته‌اند حذف شده‌ و بخش‌های ضروری باقی مانده‌اند.

محققان این قطعات را در ژنوم بلادروت شناسایی کرده و دریافتند که حوادث بزرگ باعث شده‌اند ژن‌هایی تولید شوند که برای رشد و عملکردهای فیزیولوژی گیاه مثلا پاسخ به نور و تولید گل ضروری هستند و رخدادهای کوچکتر که در موارد بسیاری رخ داده‌اند، ژن‌هایی تولید کرده‌اند که منجر به خاصیت گوشتخواری این گیاه شده است؛ همانند ژن‌هایی‌که پاپین(آنزیمی که به هضم گوشت کمک می‌کند) تولید می‌کنند.

محققان بر این باورند که گوشتخواری یک مکانیسم دفاعی بوده است. مثل کافئین موجود در گیاه که اساسا برای ممانعت از خورده شدن برگ‌های قهوه توسط علف‌خواران ایجاد شده‌اند.  در بلادروت‌ها نیز آنزیم‌های هضم‌کننده خاصی تولید شده‌ تا مانع از خورده شدن این گیاه توسط حیوانات و قارچ‌ها شوند. اما در نهایت به عنوان عامل مرگ همین موجودات توسط گیاه عمل کرده‌اند.

بلادروت‌های مینیاتوری مدلی برای مشاهده و بررسی سایر گیاهان گوشت‌خوار هستند.