راز طراوت و سرزندگی ارکیده ها در طولانی مدت
یک مطالعه در مورد ارکیده عنکبوتی اولیه (Ophrys sphegodes) نشان داد که دمای گرم بهار می‌تواند تعامل گیاه و گرده‌افشانی را تحت تأثیر قرار دهد. ارکیده عنکبوتی اولیه با استفاده از عطری که شبیه به فرمون جنسی زنبورهای ماده است، نرهای جوان زنبور را به گلهای خود جذب می‌کند. برای جلوگیری از رقابت با زنبورهای ماده برای جذب نرها، گل باید قبل از زمان شکوفه دادن زنبورهای ماده، اما بعد از خروج نرها از فصل زمستان، شکوفا شود. این زمان‌بندی‌ها به دلیل تکامل هماهنگ شده‌اند، اما به دلیل تغییرات آب و هوایی ممکن است این هماهنگی بهم بریزد.
بسیاری از ارکیده‌ها از استراتژی‌های گرده‌افشانی مانند ارکیده عنکبوتی اولیه برای جذب حشرات یا پرندگان خاص با وعده‌های غذایی مجازی یا رابطه جنسی استفاده می‌کنند. وقتی که این استراتژی‌ها به موفقیت منجر می‌شوند، گرده‌افشانی بدون پاداش با مواد ژنتیکی ارکیده پر می‌شود و آماده است که در ارکیده‌های دیگری که ممکن است بازدید کند، سپرده شود. با این حال، همه جزئیات دربارهٔ این روابط گرده‌افشان و ارکیده‌ها هنوز مشخص نیستند.
در سال ۲۰۱۸، پیتر هولیهان، یک دانشمند محیط‌زیست، و مک استون، یک عکاس، تلاش کردند تا اثبات کنند که چگونه ارکیده ارواح (Dendrophylax lindenii)، یکی از معروف‌ترین اما کمتر شناخته‌شده‌ترین گلهای روی زمین، تولید مثل می‌کند. به مدت زیادی فرض بر این بود که ارکیده ارواح توسط پروانه ابوالهول غول‌پیکر گرده‌افشانی می‌شود، زیرا دهانه این حشره (که می‌تواند تا دو برابر طول بدنش باز شود) برای نوشیدن شهد از گلهای لوله‌دار بلند مانند ارکیده شبح طراحی شده است. اما تا آن زمان، هیچکس نتوانسته بود عمل گرده‌افشانی این ارکیده را از پروانه‌ای عکس بگیرد.
در اکتبر همان سال، استون خود را به یک درخت سرو بسته کرده بود، در ارتفاع ۵۰ فوت در هوا و در حال بررسی یک دوربین از راه دور که بر روی بزرگترین ارکیده ارواح شناخته شده، “ابر شبح” آموزش داده شده بود. این در پناهگاه باتلاق چوب پنبه‌ای انجمن ملی Audubon در فلوریدا، واقع شده بود. هولیهان که در نزدیکی بند بسته بود، با دستانش به استون اشاره کرد: بالا ببر؟ پایین ببر؟ استون شلیک کند؟
استون از گوشی خود برای گرفتن عکس از صفحه نمایش دوربین استفاده کرد و آن را برای هولیهان ارسال کرد. هولیهان به عکس نگاه کرد که پروانه‌ای در حال تعامل با ارکیده ارواح بود. تصاویر دیگر نشان می‌دادند که گونه‌های دیگری از پروانه‌ها همچنین در حال تعامل با این ارکیده بودند. این شواهد، بالاخره هولیهان را به این نتیجه رساند که نظریه‌ای که تاکنون اعتقاد بر آن بود که فقط پروانه ابوالهول غول‌پیکر مسئول گرده‌افشانی این ارکیده است، اشتباه است. این گیاه به یک گونه از پروانه وابسته نبود. درک بیولوژی تولیدمثلی ارکیده ممکن است تلاشی دشوار و چندین ساله باشد، اما حفظ روح ممکن است ساده‌تر از آنچه که انتظار می‌رفته باشد.
علاوه بر این، برخی از اطلاعات دیگر نیز موجود است که هنوز به آنها دست یافته نشده است. اما آنچه روشن است این است که هنگامی که ارکیده‌ها شکوفا می‌شوند، ما دارای شواهدی قوی هستیم که کمک می‌کند تا فرایند تولید مثل این گیاهان را درک کنیم.
دانشمندانی مانند هولیهان تنها یک شروع کوچک در کشف تاریخ طبیعی این خانواده گیاهی گسترده انجام داده‌اند. در برخی موارد، آنها متوجه می‌شوند که ارکیده‌ها چقدر می‌توانند انعطاف پذیر باشند.
در ساحل شرقی مریلند، مک‌کورمیک در حال مطالعه یک ارکیده است که به قدری نادر است که گمان می‌رفت ناپدید شده باشد تا زمانی که در سال ۲۰۰۹ در منطقه حفاظت شده نهر ناساوانگو TNC مشاهده شد. این گیاه (Platanthera x canbyi) ترکیبی از دو ارکیده است که در این ایالت کمیاب به حساب می‌آیند: رنگ سفید حاشیه‌دار و زرد کاکلی.
دبورا لاندو، بوم‌شناسی که به مدیریت اموال کمک می‌کند، ظهور مجدد ارکیده را نشانه‌ای از قدرت گیاهان می‌داند. آخرین باری که ارکیده لیمویی را مشاهده کرده بودند، ۱۸ سال پیش بود – درست پس از یک حریق جنگل. از آن زمان، هیچ اثری از این گیاه وجود نداشت. تا زمانی که ناگهان – پس از حریق کنترل شده – گیاه در مزرعه کاج سابق لوبللی که کاملاً بریده شده بود، دیده شد و سپس به سلامت اکولوژیکی بازگشت.
لاندو می‌گوید: «فقط احمقانه است که فکر کنیم که این گیاهان نیازهای دقیقی دارند. اما ما آتش و بوم می‌کنیم! وقتی شرایط مناسب فراهم شود، برمی‌گردند. این فقط به من امید زیادی می‌دهد.»
مک‌کورمیک همراه با یک دانشجوی دکتری در آزمایشگاهش، ایدا هارتویگ، در حال مطالعه روی ارکیده‌های هیبریدی از نهر ناساوانگو و سایر مناظر است. آنها در حال تجزیه و تحلیل هستند که چگونه هیبریدهای ارکیده شکل می‌گیرند و چه هیبریدهایی در مورد توسعه گونه‌های جدید پیشنهاد می‌کنند.
مک‌کورمیک می‌گوید: «برای مثال، اگر این هیبرید از قارچ‌های کاملاً متفاوتی با آنچه یکی از گونه‌های والدینش استفاده می‌کند، ممکن است در مکان بسیار متفاوتی رشد کند. ممکن است به گونه‌ای جدید تبدیل شود، زیرا در این صورت فرصتی برای عبور با هیچ یک از والدین نخواهد داشت.
نگاهی به الگوهای موجود در ژنوم می‌تواند به محققان کمک کند تا مشخص کنند که گیاهان چقدر اخیراً شروع به تشخیص خود به عنوان گونه‌های جدید کرده‌اند. به عبارت دیگر، دانشمندان در حال مطالعه تکامل بلادرنگ هستند تا تنوع ژنتیکی ارکیده‌ها و نحوه بازیابی آنها را بهتر درک کنند.
دیوید ریموکال، متصدی گیاهان در معرض خطر در دانشگاه مینه‌سوتا، می‌گوید که ارکیده‌ها به دلیل پیچیدگی نیازهایشان به ندرت در برنامه‌های بازسازی منظره گنجانده می‌شوند. ریموکال تلاش‌هایی را در درخت‌کاری چشم‌انداز مینه‌سوتا دانشگاه برای نمونه‌برداری از هر ارکیده بومی این ایالت رهبری می‌کند – مجموعه‌ای که مواد گیاهی را به اشتراک می‌گذارد و با مرکز حفاظت از ارکیده آمریکای شمالی همکاری می‌کند.
اما، ریموکال استدلال می‌کند که با دانش بیشتر که می‌تواند تغییر کند. او همچنین تلاش‌هایی را برای گنجاندن دمپایی بانوی سفید در پروژه مرمت دشت‌ها در حفاظت‌گاه Regal Meadow در TNC در مینه‌سوتا رهبری می‌کند. هیچ کس مطمئن نیست که بار اول کار می‌کند. ریموکال تعجب می‌کند که آیا چنین زمینی که اخیراً دوباره کاشته شده است، قارچ‌های لازم برای حمایت از ارکیده‌ها را دارد یا خیر. او می‌گوید، اما این یک شروع است.
در عین حال، خاص بودن ارکیده‌ها که بازسازی آنها را سخت می‌کند، آنها را نشانه‌ای برای حافظانی مانند لاندو می‌کند که تلاش‌های دیگر مرمتی کار می‌کنند – در مورد او در نهر ناساوانگو و حفاظت‌شده نامشخص در مریلند غربی.
در آن روز بهاری، در حالی که تیم وضعیت دمپایی بانوی سفید را مشاهده و مستند می‌کرد، لاندو به معنای وجود آن برای خود منظره و سال‌ها تلاش تیمش برای محافظت از آن بود.
لاندو می‌گوید: «خیلی چیزها هست که ما نمی‌دانیم. اما ما می‌دانیم که وقتی [ارکیده‌ها] ظاهر می‌شوند، کار را درست انجام می‌دهیم. تقریباً برعکس قناری در معدن زغال سنگ است. این به ما نشان می‌دهد که ما در مسیر درستی قرار داریم.»
