Цватње биљака појављују се само у фосилном запису пре око 100 милиона година, а ипак чине 90 процената биљног царства. У међувремену, око 75 одсто познатих животињских врста су инсекти. Цхарлес Дарвин је у пореклу врста изнео објашњење за ову задивљујућу разноликост: опрашивање. Биљке и њихови опрашивачи инсеката, претпоставио је, морају да се развијају заједно са процесом у коме је сковао „коеволуцију“ све док не прерасту у заслепљујућу лепезу облика.
Сличан садржај
- Климатске промене одстрањују птице у пустињи Мојаве
- Како ће климатске промене трансформисати иконе животиња и биљака националних паркова
- Калифорнијска дрвета Јосхуа су под претњом
Али у огромном свету биљака и њихових опрашивача, постојао је један пример да је Дарвин у писму ботанику Јосепху Далтону Хоокеру сматрао „најлепшим случајем оплодње икад објављеним“. Ово је био необичан случај дрвета Јосхуа и мољака јуке.
Почећемо са дрветом Јосхуа, најизразитијом биљком пустиње Мојаве. Својим шиљастим листовима и бодљикавим гроздовима на врху оштрим, воштаним цвјетовима који се увијају према пустињском небу, овај грм прилагођен пустињи има репутацију ванземаљске свјетости. Свако ко прође кроз пустињу сећа се величанственог Јошуа дрвета; његов имењак инспирисао је уметнике, филмаше и многе привремене у потрази за трансценденцијом.
Међутим, мало је путника који возе поезију о свом еволуцијском партнеру, мољаку јуки. Мали бучни дрва у почетку није занемарљив, али након детаљнијег прегледа, подједнако је ванземаљска подударност за иконско дрво Јосхуу. Уместо обичног усташа, он има бизарне трагове налик на пипке, чији су ликови јединствени међу инсектима - и служе као главна сврха у пустињском екосистему.
Без нектара за привлачење опрашивача, дрвећа Јосхуа ослања се искључиво на овај непотребни мољац за опрашивање. Иуцца мољи користе своје спретне вилице чељусти да би сакупили полен из цветова Јосхуа стабла и одложили га на женске делове сваког цвета док се мољац помера између цвета. Заузврат, мољац одлаже своја јаја са својим танким овипозиторима налик сечивима на семенке цвећа.
Када се излегу, гусенице мољака јуке поједу семенке - њихов једини извор хране - пре него што пузе до земље и формирају чахуре. И циклус поново започиње.
Према Цхристопхер Смитху, биологу са Универзитета Вилламетте, који проучава односе опрашивача, однос између мољака јуке и дрвета Јосхуа није за разлику од било чега другог у природном свету. Требао би знати: Смитх је дуго проучавао разнолике односе између инсеката и биљака у пустињи. Његова претходна истраживања била су усредсређена на кактусне бубе и мостове биљака са којима комуницирају кроз Соноранску пустињу. Али ништа се, каже, не пореди са дрветом Јосхуа и мољом иуцца.
Већина опрашивача случајно помаже биљкама које опрашују. Пчеле и птице ће се борити против полена док се хране нектаром цвећа, ширећи га од биљке до биљке док настављају једнодневне гозбе. Нису мољци јуке: пошто њихове гусјенице зависе од сталног постојања дрвећа Јосхуа и њиховог укусног сјемена, опрашивање јуккиног мољаца је активни чин преживљавања. Штавише, ово партнерство траје милионима година.
Дрвећа Јосхуа више пружају уметничку инспирацију: стварају суштинску подршку околини бескомпромисном пустињском екосистему. Ови гримизно лепи грмљи пружају храну и уточиште животињама у мошварима Мојаве, где су ресурси прилично мали. Током пролећа, њени цветови су једини извор влажне хране који је доступан инсектима, гавранима и земаљским веверицама.
Али данас, њихово дуговечно партнерство може бити у опасности да се распадне, пошто се природно станиште дрвета Јосхуа суочава са новим претњама.
Неупадљиви мољ јуке је половина еволуцијског партнерства које потиче милионима година. (Вилл (Тад) Цоле) Прави мољац за посао
Постоје две различите врсте дрвета Јосхуа, подељене низим унутрашњим базенима Долине смрти и пустињом Амаргоса: грмаста, краткокрвна стабла источне Јосхуа (Иуцца бревифолиа јаегериана) и арбореална, дуго лишћа западне Јосхуа стабла (И. б. бревифолија). Њих двоје су толико различити, научници су чак заговарали поделу Иуцца бревифолија на две врсте. Али који је еволутивни разлог одговоран за ово разилажење?
То је, каже Смитх, "вишемилионско питање."
Молећи могу да задрже одговор. Еколози су дуго веровали да једна врста мољца јуке (Тегетицула синтхетица) опрашује обе врсте Јосхуа стабала. Али 2003. године, тим научника открио је да генетски посебан мољ јуке (Т. антитхетица) искључиво опрашује источна стабла. Попут самих Јосхуа стабала, и овај је мољац био краћи од западног. Још већа језива разлика у размаку између стигме и овуле између две врсте дрвећа била је иста као и разлика у величини тела, од главе до абдомена, између двају мољаца.
„Мислио сам:„ То не може бити случајност “, каже Смитх.
Да би утврдио да ли је коеволуција довела до ове сумњиве спецификације, Смитх је водио тим научника грађана током 2013. и 2014. године да прикупе морфолошке податке на једном месту где две врсте Јосхуа стабала и одговарајући мољац живе у хармонији: долина Тикабоо.
Смитх и његов тим приметили су да мољци јуке ефикасније одлажу своја јаја у одговарајућа Јосхуа стабла, а Јосхуа дрвећа пружају више простора за јаја када их опраши преферирани мољац. Смитхови прелиминарни резултати такође показују да се мољци успешније размножавају када им величина тела одговара величини стабљике између цвећа и стијена јајника, познате као стил.
Иако ће мољци опрашити цвеће чији су стилови предуги, скоро никада успешно не полажу јаја која се излегу у гусјенице. Када су стилови прекратак, мољац може оштетити цвеће својим јајашцем.
Смитх истиче да ове преписке не морају нужно доказати коеволуцију. Дрвеће Јосхуа могло би се развијати као реакција на нешто у њиховом природном окружењу, а мољаци би могли реагирати, што показује еволуцију, како се једна врста мијења као одговор на стрес на околиш (а онда се друга развија у одговору на прво одвикавање врста) - али не и коеволуција, где се обе врсте узајамно мењају као реакција једна на другу.
Да би уклонио потенцијал за случајности, Смитх сада планира да преслика геном Јосхуа стабала кроз сарадњу која се зове Јосхуа Трее Геноме Пројецт, покренута у марту Смит и још шест научника, а финансира се кроз комбинацију цровдсоурцинга и подршке из Живе пустиње . Поред Смитховог истраживања, један од главних циљева пројекта је идентификовање гена који су укључени у прилагођавање Јосхуа стабла на климу како би се планирало надолазећа климатска криза.
Једном када добије геноме двају Јосхуа стабала, Смитх ће их упоредити са генима добро проучених биљака како би утврдио који гени одговарају морфологији цвета, дужини грана и другим карактеристикама. Одатле може да упореди геноме две врсте Јосхуа стабала и утврди просечну варијацију између њихових алела - што је, тобоже, варијација еволуције. Гени који показују драматичне варијације у поређењу с овом основном линијом обележени су природном селекцијом.
Кључни део те стратегије може бити у њеном односу према мољима јуке. Истраживања већ показују да су разлике у дужини јабучника и величини тела у генима мољца јуке израженије, што сугерише да је природна селекција покренула неподударност. Смитх се нада да ће исто пронаћи и за морфологију цветова Јосхуа дрвећа.
Смитх и његов тим сакупљају младице јуке како би проучавали њихову морфологију. (Цхристопхер Смитх) Трчање сата
Али време ће можда понестати. Дрвећа Јосхуа критично је угрожено климатским променама: како загревање климе испарава драгоцену воду из тла, а учесталост кише опада, саднице Јосхуа стабала мање су вероватно да преживе дуже сезоне суше у односу на своје одрасле поре.
„Пуно пута када људи гледају на место попут националног парка Јосхуа Трее где видите пуно зрелих стабала, они мисле да изгледа здраво“, каже Цамерон Барров, еколог из Центра за конзерваторску биологију на Калифорнијском универзитету на Обала реке. "Али ако не видите малолетнике, то значи да врста не замењује себе."
Како све мање садница Јосхуа стабала преживљава и сазрева, становништво опада, а тако и разноликост пустиње. Будући да је дрво Јосхуа кључна врста у Мојавима, низ различитих инсеката, гуштера и птица изгубит ће важне изворе станишта у, на и испод њихових грана.
Према Барровсовим климатским моделима, пустиња Мојаве могла би изгубити до 90 посто дрвећа Јосхуа прије краја вијека. Чак и у најгорим сценаријима, постоје спотови које Барровови називају „рефугија“, где би се Јосхуа стабла могла размножавати и успевати - ако се не држе даље од инвазивних корова и дивљих пожара - али опсег се знатно смањује.
Попут многих организама, дрвећа Јосхуа мигрира као одговор на загревање својих станишта бацајући своје семе даље на север. Тренутно саднице расту у кругу од 100 метара од матичних биљака; да би достигли подручја која су довољно цоол да преживе, можда ће им требати прелазак хиљадама километара. Семе Јосхуа стабла још увек није показало способност тако брзог ширења.
Можда у суштини, немају ни јухе. "Ми немамо појма како би мољац јуке могао реаговати на кретање хиљадама километара северно", признаје Смит. Због кратког животног века иуцца мотх и кратке интеракције са дрвећем Јосхуа, тешко је проучити како ће они реаговати на такве промене у свом окружењу. Без својих јединих опрашивача, Јосхуа стабла ће пропасти без обзира да ли њихово семе може кренути на пут.
Разумевање ових симбиотских односа постаје још важније када се развијају стратегије реаговања на климатске промене. Неки научници су сугерисали да се физички покретне врсте угрожавају климатским променама, али то би могло да поремети системе који још нису у потпуности схваћени.
"Често конзервативни биолози масовне заједнице сматрају статичким", каже Смитх. „Израђујући стратегије очувања, морамо размишљати не само о каквом је систему данас, већ о томе како ће се систем променити у будућности као одговор на свет који се мења.“
Једно је сигурно: Губитак Јосхуа стабла драстично би променио слику пустиње Мојаве у колективној свести. Сада судбина ових стабала - и наша способност да их бранимо - почива у устима малог сивог мољаца.
