როგორ გარდაქმნეს ყვავილოვანმა მცენარეებმა დედამიწა მილიონობით წლის წინ — #1tvმეცნიერება
როგორ გარდაქმნეს ყვავილოვანმა მცენარეებმა დედამიწა მილიონობით წლის წინ — #1tvმეცნიერება

დინოზავრების ეპოქის შემდეგ, მოყვავილე მცენარეთა ევოლუციამ შეიძლება დედამიწაზე სიცოცხლის მრავალფეროვნების ნამდვილი აფეთქება გამოიწვია. ამის შესახებ ახალი კვლევა გვამცნობს.

იმ მცენარეთა უმეტესობა, რომლებსაც ჩვენ ახლა ვჭამთ, ვსვამთ, ტანსაცმლის სახით ვატარებთ, მშენებლობაში ვიყენებთ, ყვავილოვან მცენარეთა ნაირსახეობაა. მათ ფარულთესლოვნებს (ანგიოსპერმები) უწოდებენ.

„თანამედროვე მწერების მილიონზე მეტი სახეობისთვის საარსებო წყაროს ფარულთესლოვნები წარმოადგენს; მათ შორის არიან დამამტვერიანებელი მწერები — ფუტკარი და კრაზანა, ფოთლისმჭამელები — ხეშეშფრთიანი მწერები, კალიები, ბაღლინჯოები, ნექტრის მჭამელები — პეპლები. ამ მწერებით იკვებებიან ობობები, ხვლიკები, ფრინველები და ძუძუმწოვრები“, — ამბობს პენსილვანიის სახელმწიფო უნივერსიტეტის პალეობოტანიკოსი პიტერ ვილფი.

მიჩნეულია, რომ ასობით მილიონი წლის წინ, დედამიწის სახეობათა უმეტესობა ოკეანეებში ბინადრობდა, მაგრამ დღეს, სიცოცხლის მრავალფეროვნების დიდი ნაწილი ხმელეთზე გვხვდება.

ცოტა ხნის წინ გამოქვეყნებულ ლიტერატურის მიმოხილვაში, ბრისტოლის უნივერსიტეტის პალეობიოლოგი მაიკლ ბენტონი და მისი კოლეგები ირწმუნებიან, რომ ამ ცვლილებას, რომელიც დაახლოებით 100 მილიონი წლის წინ უნდა მომხდარიყო, ყვავილოვანი მცენარეები ამოძრავებდა. ეს თანხვედრაშია რამდენიმე ინოვაციასთან ფარულთესლოვანთა ბიოლოგიაში.

ეს დაახლოებით ის დრო იყო, როდესაც მოლეკულურ თაიმლაინთა მიხედვით აღმოცენდა დღეს ჩვნეთვის ცნობილ მცენარეთა მრავალი ოჯახი. მათ შორის იყო ნაყოფისა და თესლის ზომის მნიშვნელოვანი ზრდა, რაც უფრო ხილის მჭამელ ცხოველთა ევოლუციის მამოძრავებელი გახდა.

„ყვავილოვანი მცენარეები შეიძლება დიდი ხანია, რაც არსებობს, მაგრამ მათ უფრო ფართოდ გამოჩენა ცარცულ პერიოდში დაიწყეს, დინოზავრების ხანის ბოლო 70 მილიონი წლის განმავლობაში“, — ამბობს ბენტონი.

თუმცა, მისივე თქმით, ისე მოხდა, რომ დინოზავრებმა საჭმელად ისინი არ აირჩიეს ისევ გვიმრებისა და წიწვოვანების, მათ შორის ფიჭვების ჭამა გააგრძელეს. მაგრამ ფარულთესლოვნების ევოლუცია გამალებით მხოლოდ მას შემდეგ დაიწყო, რაც დინოზავრები გაქრნენ.

ამ მოვლენას მკვლევართა ჯგუფმა ფარულთესლოვანთა სახმელეთო რევოლუცია (Angiosperm Terrestrial Revolution) უწოდა და ეჭვობს, რომ ჩვენ ის ამ დრომდე გამოგვრჩა, რადგან დაჩრდილა გადაშენების დრამატულმა მოვლენამ, რომელმაც არამფრინავი დინოზავრები ამოწყვიტა.

ასტეროიდის დაცემამ მრავალი სახის არსება გაანადგურა, მათ შორის, წყლის სახეობათა 70 პროცენტი; მაგრამ როდესაც სიცოცხლე კვლავ აღორძინდა, გამარჯვებულები დარჩნენ მწერები, ფრინველები, ძუძუმწოვრები და ხმელეთის რეპტილიები.

„ასევე შესაძლებელია ისიც კი, რომ ეს მოვლენები დინოზავრების, როგორც ხელისშემშლელი ფაქტორის გაქრობამ გამოიწვია“, — ამბობს პენსილვანიის სახელმწიფო უნივერსიტეტის პალეობოტანიკოსი პიტერ ვილფი.

ჯგუფის ვარაუდით, როგორც ჩანს, ყვავილოვანმა ევოლუციურმა ექსპერიმენტებმა ხმელეთზე სიცოცხლის გამრავალფეროვნება ოთხი მთავარი გზით წარმართა.

პირველ რიგში, ყვავილოვან მცენარეთა სხვადასხვა ჰაბიტატებში გავრცელებისას, ევოლუციამ მათ მრავალი სხვადასხვა ფორმა მისცა. სტრუქტურების, ქიმიური ნივთიერებების და რეპროდუქციული სტრატეგიების ამ ახალმა ნაირსახეობებმა მათ გარშემო სხვა სიცოცხლეს ახალი შესაძლებლობები გაუჩინა.

„ფარულთესლოვნები წარმოუდგენლად გამრავალფეროვნდა; ამავე დროს, მათ ასევე წარმოქმნეს ძალიან ბევრი ნიშა სხვა მცენარეთა და ცხოველთათვის; შესაბამისად, დედამიწის ყოველ ჰექტარზე ათჯერ მეტი სახეობა მივიღეთ, ვიდრე იმ შემთხვევაში იქნებოდა, ფარულთესლოვნები რომ ასე არ წასულიყო“, — ამბობს ბენტონი.

თავის მხრივ, პროდუქტიულობის ზრდა იმას ნიშნავს, რომ მცენარეები უფრო მეტ ენერგიას აწარმოებდნენ და გასცემდნენ.

„მათ ასევე შეეძლოთ უფრო მეტი მზის ენერგიის დაჭერა, ვიდრე წიწვოვანებსა და მათ ნათესავებს; ეს დამატებითი ენერგია კი მთელ ეკოსისტემაში გაივლის“, — ამბობს სიდნეის სამეფო ბოტანიკური ბაღების ევოლუციური ბილოგი ერვე სოკე.

შედეგად მიღებული საკვების ახალი წყაროები, წვნიანი მცენარეულობიდან დაწყებული, დამამტვერიანებელი მწერებისთვის მაცდური საკვებით დამთავრებული, მრავალ სიმბიოზურ კავშირს წარმოქმნიდა ამ მცენარეებსა და ცხოველებს შორის, რამაც ბიომრავალფეროვნების შესაძლებლობათა მთელი ახალი კასკადი გააჩინა მოწინავე მტაცებლებამდე.

„ფარულთესლოვნები ასევე წარმართავენ მათი დამამტვერიანებელი ცხოველების ევოლუციას, ძირითადად მწერების; შეუძლიათ, შექმნან კომპლექსური ტყის სტრუქტურები, რომლებიც ათასობით სახეობის სახლია“, — განმარტავს სოკე.

და ბოლოს, როდესაც ყვავილოვან მცენარეთა რაოდენობა გაიზარდა, დაიწყო მათი გავლენა მათივე ადგილობრივ კლიმატზე. აორთქლების მაღალი მაჩვენებელი ნიშნავს იმას, რომ მცენარეს ნიადაგიდან უფრო მეტი წყალი ამოაქვს და ატმოსფეროს გადასცემს, რაც ცვლის კლიმატს და წყლის ციკლს.

ამან ფარულთესლოვნებს ნოტიო ტროპიკული გარემოს გაზრდის საშუალება მისცა და შესაბამისად, გაფართოვდა მრავალი სხვა სახეობისთვის შესაფერისი ჰაბიტატიც, ბაყაყებიდან და სოკოებიდან დაწყებული, მათზე უფრო ადრე არსებული სხვა მცენარეებით, მაგალითად, გვიმრებით დამთავრებული. სიტუაცია ყველასთვის მომგებიანი იყო.

ბენტონისა და მისი კოლეგების ვარაუდით, გენეტიკაში არსებულმა სხვაობებმა ფარულთესლოვნებს სხვა მცენარეებზე გაცილებით მეტად გამრავალფეროვნების საშუალება მისცა. მიუხედავად წინა გენომური დუბლირებებისა (ყველა მცენარისთვის დამახასიათებელი თვისება, რომელსაც უფრო მეტი ქრომოსომის წარმოქმნა შეუძლია), მათ შედარებით მცირე გენომები აქვთ, უფრო ცოტა ქრომოსომით. მექანიზმი, რომელმაც მათი გენომები შეამცირა, შეიძლება სწორედ ისაა, რამაც ყვავილოვან მცენარეევს ახალი გენოტიპების ასე ადვილად წარმოქმნის საშუალება მისცა.

მკვლევართა განმარტებით, ყვავილოვანი მცენარეები მნიშვნელოვნად მაღალ ხელახლა გამოგონებას და თვისებათა მოქნილობას, ანუ ფიზიოლოგიურად სწრაფად განვითარების უნარს აჩვენებენ, ვიდრე შიშველთესლოვნები, მაგალითად, წიწვოვანები.

შესაძლოა, სწორედ ამან მისცა ყვავილოვან მცენარეებს დედამიწაზე სიცოცხლის სრულიად ახალი რეჟიმის დანერგვის საშუალება. საბოლოოდ, ის ჩვენი რეჟიმიც გახდა.

კვლევა New Phytologist-ში გამოქვეყნდა.

მომზადებულია bristol.ac.uk-ისა და ScienceAlert-ის მიხედვით.

დატოვე კომენტარი