رازگشایی از معمای 100 میلیون ساله! - وبلاگ معمای ویژه

به گزارش وبلاگ معمای ویژه، ایسنا نوشت: به تازگی دانشمندان با استفاده از جامع ترین شجره پروانه ها، کشف کردند که منشاء پیدایش اولین پروانه ها از کجاست و غذای آن ها از کدام گونه گیاهی بوده است.

تقریبا 100 میلیون سال پیش، یک گروه اولیه از شب پره ها به جای شب، در طول روز در محیط پراکنده شدند و از شهد گل های فراوانی که در نزدیکی زنبورهای تکامل یافته بود، تغذیه کردند و این اتفاق خاص باعث تکامل تمام گونه پروانه ها در دنیا شد.

از سال 2019، دانشمندان به وسیله تجزیه و تحلیل گسترده DNA، زمان دقیق این تغییر تکاملی را می دانند و نظریه قبلی را که نشان می داد پیدایش پروانه ها نتیجه فشار خفاش ها پس از انقراض دایناسورها بوده است را رد کردند.

اکنون دانشمندان کشف نموده اند که اولین پروانه ها از کجا به وجود آمده اند و آن ها برای غذا به کدام گیاهان متکی بوده اند.

پیش از رسیدن به نتیجه گیری های کنونی، پژوهشگران از ده ها کشور مجبور شدند بزرگ ترین شجره پروانه ای دنیا را ایجاد نمایند. این شجره متشکل از DNA بیش از 2000 گونه تمام پروانه ها است. آن ها با استفاده از این روش به عنوان راهنما، حرکات و عادات تغذیه پروانه ها را در طول زمان در یک پازل چهار بعدی که به آمریکای شمالی و مرکزی منتهی شد، آنالیز کردند.

Akito Kawahara، نویسنده اصلی این پژوهش و نیز متصدی گونه های lepidoptera در موزه تاریخ طبیعی فلوریدا، که انجام این پروژه برای او مدت ها به طول انجامیده، می گوید: این رویای کودکی من بود. این کار را از زمانی که کودک بودم و از موزه تاریخ طبیعی آمریکا تماشا کردم می خواستم انجام دهم. انگیزه انجام این کار از همان زمان کودکی که تصویری از پروانه ای را دیدم که به درب اتاق موزه دار چسبانده شده بود، در من شکل گرفت. بعلاوه تا به حال، این سختترین مطالعه ای است که عضوی از آن بوده ام و برای تکمیل آن کوشش گسترده ای از سوی مردم سراسر دنیا لازم بود.

این پروژه پروژه ای سخت بود، چرا که حدود 19 هزار گونه پروانه وجود دارد و گردآوری تاریخ 100 میلیون ساله این گروه به اطلاعاتی در خصوص پراکنش مدرن و گیاهان میزبان احتیاج دارد و پیش از این مطالعه، هیچ مکان واحدی وجود نداشت که پژوهشگران بتوانند به داده هایی جامع در این رابطه دسترسی داشته باشند.

Kawahara در این خصوص ادامه داد: در بسیاری از موارد، اطلاعات مورد احتیاج ما در راهنماهای میدانی وجود داشت اما به صورت دیجیتال نبودند و به زبان های مختلف نوشته شده بودند.

به همین دلیل، پژوهشگران تصمیم گرفتند که خود پایگاه داده عمومی را ایجاد نمایند و مطالب کتاب ها، موزه ها و صفحات وب را با زحمت ترجمه و به یک مخزن دیجیتال منتقل نمایند.

زیربنای تمام این داده ها یازده فسیل پروانه نادر بود که بدون آن ها تجزیه و تحلیل ممکن نبود. پروانه ها با بال های نازک کاغذی و پرزهای نخ مانند، به ندرت در فسیل ها حفظ شده اند. اما همین تعداد محدودی که وجود دارند می توانند به عنوان نقاط کالیبراسیون روی درختان ژنتیکی مورد استفاده قرار گیرند و به محققان این امکان را بدهند تا زمان و نکاتی مربوط به تکامل آن ها را ثبت نمایند.

نتایج این داستان، شامل تنوع های سریع، پیشرفت های متزلزل و پراکندگی های غیرمحتمل بود؛ بعضی از گروه ها مسافت های غیرممکن زیادی را طی کردند، در حالی که به نظر می رسد بعضی دیگر در یک مکان مانده اند.

پیدایش پروانه ها برای اولین بار در جایی در نزدیکی مرکز و غرب آمریکای شمالی برمی شود. در آن موقع، آمریکای شمالی به وسیله یک راه دریایی گسترده تقسیم شد و این قاره را به دو قسمت تقسیم کرد. آمریکای شمالی و جنوبی هنوز به وسیله تنگه پاناما به هم متصل نشده بودند و گذر پروانه ها از این مکان کمی مشکل بود.

پروانه ها مسیری طولانی را طی کردند و از مسیر پل Bering Land به سمت آسیا حرکت کردند. از آنجا به سرعت زمین را پوشاندند و به آسیای جنوب شرقی، خاورمیانه و آفریقا روانه شدند. آن ها حتی خود را به هند که در آن موقع جزیره ای جداگانه بود و مایل ها از دریای آزاد فاصله داشت، رساندند.

حتی شگفت انگیزتر از آن، ورود آن ها به استرالیا است که به قطب جنوب، آخرین بقایای ترکیبی ابرقاره Pangae متصل شده بود. از این رو، این احتمال وجود دارد که پروانه ها زمانی در قطب جنوب زندگی می کردند.

در مکانی دورتر از شمال، این احتمال می رود که پروانه ها تا 45 میلیون سال در لبه غرب آسیا مانده باشند و خاتمه پس از آن به اروپا مهاجرت نموده باشند. Kawahara شرح می دهد که علت این توقف طولانی مدت نامشخص است، اما اثرات آن هنوز آشکار است. او معتقد است: اروپا در مقایسه با سایر نقاط دنیا گونه های پروانه های زیادی ندارد و آن هایی که وجود دارند، اغلب در جاهای دیگر یافت می شوند. برای مثال، بسیاری از پروانه ها در اروپا، در سیبری و آسیا نیز یافت می شوند.

هنگامی که پروانه ها در مکانی ثابت می شدند، به سرعت در کنار گیاهان تنوع پیدا می کردند. زمانی که دایناسورها در 66 میلیون سال پیش از بین رفتند، تقریبا تمام خانواده های پروانه های مدرن وجود داشتند و به نظر می رسد که هر کدام تمایل خاصی به گروه خاصی از گیاهان داشتند. در واقع، Kawahara معتقد است: تکامل پروانه ها و گیاهان گلدار از زمان پیدایش پروانه ها به طور خاص به هم مرتبط است و در طول زمان رابطه نزدیک میان آن ها منجر به تنوع قابل توجهی در هر دو اصل شده است.

5858