استخدمت الدراسة الأخيرة قاعدة بيانات تضم أكثر من 2900 نوع من أنواع الأوركيد لتسليط الضوء على استراتيجيات التلقيح المتنوعة والمتخصصة، بما في ذلك الاعتماد الكبير على الخداع. على الرغم من أن بساتين الفاكهة قدمت مساهمات هائلة لفهم تكيفات الأزهار، إلا أنه لا يزال هناك الكثير مما يتعين اكتشافه، خاصة فيما يتعلق بأنواع الأوركيد من المناطق الممثلة تمثيلا ناقصا.
استخدمت دراسة حديثة نشرت في المجلة النباتية لجمعية لينيان قاعدة بيانات لتسليط الضوء على التنوع المذهل في استراتيجيات التلقيح المتخصصة التي تمتلكها بساتين الفاكهة، والتي تختلف في جميع أنحاء العالم.
هناك قاعدة بيانات تم نشرها مؤخرًا تضم أكثر من 2900 نوع من أنواع الأوركيد توضح بالتفصيل هويات الملقحات الخاصة بها وكيفية جذبها للملقحات. الأهم من ذلك، أن قاعدة البيانات تكشف عن أنماط في علم الأحياء الإنجابي عبر الموائل والمواقع الجغرافية والتصنيفات.
وقال الدكتور فيليبس: "من هذه البيانات، حددنا الأنماط العامة والفجوات المعرفية التي تحد من فهمنا لبيولوجيا الأوركيد على نطاق عالمي".
استخدم تشارلز داروين بساتين الفاكهة لدراسة التطور. كان يعتقد أن زهور الأوركيد الرقيقة كانت عبارة عن تكيف يزيد من احتمالية نقل حبوب اللقاح بين النباتات، وبالتالي تحسين قدرة الأجيال القادمة على التكيف.
وقال الدكتور فيليبس: "كانت بساتين الفاكهة في طليعة فهم تكيف الزهور مع الملقحات بسبب خصائصها غير العادية للزهور واستراتيجيات جذب التلقيح غير التقليدية في كثير من الأحيان".
في الواقع، تنبأ داروين بأن زهرة أوركيد مدغشقر Angraecumsesquipedale (ذات أشواك رحيق يصل طولها إلى 40 سنتيمترًا) سيتم تلقيحها بواسطة فراشة طويلة الأنف وغريبة بنفس القدر.
استخدمت ورقة بحثية بقيادة الدكتور جيمس أكرمان من جامعة بورتوريكو قاعدة بيانات جديدة لتجد أن أكثر من 75% من أنواع الأوركيد تعتمد على الملقحات للتكاثر. ومن المثير للاهتمام أن ما يقرب من نصف بساتين الفاكهة التي تمت دراستها لم تقدم أي مكافآت للحيوانات الزائرة - وبدلاً من ذلك، استخدمت الخداع لجذب الملقحات.
مثل العديد من بساتين الفاكهة، يتم تلقيح كالادينيا بربروسا بواسطة نوع واحد فقط من الحشرات. هنا، يتم التلقيح عن طريق ذكور الدبابير، التي تجذب الزهور عن طريق محاكاة الفيرومونات الجنسية للزنبور. في هذه الصورة، يقوم ذكر دبور بالتقاط حبوب اللقاح وترسبها أثناء محاولته التزاوج مع زهرة. مصدر الصورة: د. رايان فيليبس، جامعة لا تروب
سواء كانوا يعيشون في الغابات المطيرة في كوستاريكا أو الأراضي العشبية الجبلية في جنوب أفريقيا، تميل بساتين الفاكهة إلى التخصص في نوع واحد من الملقحات الأولية، ولكن هذا الاتجاه أكثر وضوحًا بالنسبة لأولئك الذين يستخدمون الخداع.
وقالت الدكتورة نوشكا رايت، المؤلفة المشاركة في الدراسة: "إن التركيز على نوع واحد فقط من الملقحات يجعل العديد من بساتين الفاكهة معرضة بشكل خاص للتهديدات البشرية، بما في ذلك تغير المناخ. ومع اختفاء الملقحات، سنفقد أيضًا أنواع الأوركيد التي تعتمد على الملقحات".
تبدو استراتيجية التلقيح التي طورتها بساتين الفاكهة وكأنها قصة جريمة مثيرة - في الواقع، تعد أستراليا المركز العالمي للتلقيح من خلال التقليد الجنسي، حيث يتم خداع مجموعة من مجموعات الحشرات المختلفة من الدبابير والنحل إلى البعوض من خلال هذه الحيلة المعقدة.
في جنوب أفريقيا، تحاكي بساتين الفاكهة الجيف؛ وفي ريونيون، تحاكي بساتين الفاكهة ثمار الغابات المطيرة؛ وفي البرازيل، تقلد بساتين الفاكهة رائحة المن، كل ذلك في محاولة لخداع الملقحات. وبشكل أكثر رومانسية، في المناطق الاستوائية الأمريكية، هناك أكثر من 100 زهرة أوركيد توفر العطر لبعض النحل، الذي يجمعها ويضعها في باقات التودد.
في أستراليا، هناك أيضًا زهرة أوركيد خادعة جنسيًا تسمى "Cladenia barbarella" - وهي كلمة لاتينية تعني "شارب" (في إشارة إلى الزهرة) وأيضًا إشارة إلى شخصية الكتاب الهزلي التي تحمل الاسم نفسه، والتي اشتهرت بالاستغلال الجنسي.
وقال الدكتور فيليبس إن النتيجة المفاجئة في قاعدة البيانات هي أن "السمة المميزة لعائلة الأوركيد هي النسبة الكبيرة من الأنواع التي تستخدم الخداع لجذب الملقحات من خلال الاستفادة من قدراتها الحسية من خلال التحفيز الكيميائي أو البصري أو اللمسي، وغالبًا ما يكون ذلك معًا".
تظهر بساتين الفاكهة شكلين رئيسيين من الخداع. الأول هو انتحال الطعام، حيث تبدو زهرة الأوركيد أو تنبعث منها رائحة طعام معين لجذب الملقحات. الشكل الثاني من التلقيح الخادع هو الخداع الجنسي، حيث يتم إغراء الملقحات الذكور بالزهور التي توفر إشارات بصرية، ولمسية، و/أو شمية من إناث الحشرات.
قال الدكتور فيليبس: "يمكن أن تكون إشارة الزهرة مقنعة للغاية لدرجة أن الحشرات تحاول التزاوج معها. حتى أنني سمعت دبابير تطير عبر نافذة السيارة عند إشارات المرور وتبدأ في فعل أشياء لا توصف لعينة الأوركيد الموجودة في المقعد الأمامي".
هذه الإستراتيجية ليست شائعة على الإطلاق، ويستخدمها الآن 20 جنسًا من بساتين الفاكهة حول العالم، بما في ذلك أكثر من 100 نوع من بساتين الفاكهة.
يُعرف النوع الثالث من الخداع حتى الآن باسم "خداع الأرض"، والذي يقلد عادةً طعام اليرقات، مثل الفطر والبراز والجيف، لجذب إناث الذباب التي تبحث عن طعام لوضع البيض.
ومن حيث البحث العلمي، تبلغ تغطية تنوع الأوركيد في أستراليا وأفريقيا 15% و20% على التوالي، في حين أن تغطية تنوع الأوركيد في آسيا المعتدلة وآسيا الاستوائية وأمريكا الجنوبية أقل بكثير.
يعتمد حوالي 76% من أنواع الأوركيد بشكل كامل على الملقحات للتكاثر. تعد أنظمة التلقيح عالية التخصص شائعة، حيث أن حوالي 55٪ من بساتين الفاكهة التي تمت دراستها تحتوي على ملقح واحد معروف فقط.
توفر 54% من أنواع الأوركيد مكافآت للملقحات، حيث ينتج حوالي نصفها (51%) الرحيق. وتمثل بساتين الفاكهة التي يتم تلقيحها بواسطة الحشرات المجمعة للرائحة 24% من الأنواع الحائزة على الجائزة، في حين تمثل بساتين الفاكهة التي تنتج زيت الأزهار حوالي 15%. أما الـ 10٪ المتبقية فهي الأنواع التي توفر trichomes (مغذيات ثلاثية الألوان، وحبوب اللقاح الكاذبة)، أو الراتنج، أو حبوب اللقاح، أو مواقع النوم.
تم تسجيل الخداع، بما في ذلك الخداع الغذائي، وخداع موقع التفريخ، والخداع الجنسي، في 46% من الأنواع الموجودة في قاعدة البيانات. يعد الخداع الغذائي من أكثر طرق الخداع شيوعًا، حيث يمثل 60% من الأنواع الخادعة. يمثل الخداع الجنسي 38% من سجلات التلقيح الخادعة وقد حدث في 20 جنسًا من نباتات الأوركيد.
تعتبر الدبابير والنحل أكثر الملقحات شيوعًا، يليها الذباب والبعوض.
ويحذر المؤلفون من أنه لا يزال يتعين القيام بالكثير من جمع البيانات. "على الرغم من احتوائها على أكثر من 2900 نوع، فإن قاعدة بياناتنا تغطي أقل من 10% من عائلة الأوركيد. وعلى الرغم من أن المناطق الاستوائية في أفريقيا وأمريكا الجنوبية وآسيا هي مراكز لتنوع الأوركيد، إلا أنها ممثلة تمثيلا ناقصا بشكل كبير في دراسات تلقيح الأوركيد، خاصة بين بساتين الفاكهة النبتية،" قال الدكتور فيليبس.
"توفر أبحاث تلقيح الأوركيد فرصًا هائلة لاكتشاف استراتيجيات التلقيح الجديدة وفهم تكيف النباتات المزهرة لجذب الملقحات. تمثل المناطق الاستوائية أكبر منطقة غير معروفة في بيولوجيا الأوركيد، ولم تتم دراسة العديد من أشهر بساتين الفاكهة الأسترالية بالتفصيل. بالإضافة إلى الاهتمام العلمي، فإن هذا له آثار عملية مهمة على الحفظ، حيث تعتمد العديد من أنواع الأوركيد على نوع واحد من الملقحات الأولية للبقاء على قيد الحياة. الخداع لجذب الملقحات