Triantha occidentalis พืชกินเนื้อชนิดใหม่ที่มีเอกลักษณ์ทางพฤกษศาสตร์ในรอบ 20 ปี
(Triantha occidentalis พืชกินเนื้อชนิดใหม่ ที่มีลักษณะเด่นของวิธีดักจับเหยื่อตัวเล็กๆ บนก้านดอกได้)
การค้นพบนี้นำโดยนักพฤกษศาสตร์ Dr. Qianshi Lin และ Dr. Sean Graham ศาสตราจารย์ภาควิชาพฤกษศาสตร์จาก UBC (University of British Columbia) ซึ่งร่วมมือกับ Tom Givnish และ Cecile Ané ศาสตราจารย์ด้านพฤกษศาสตร์และด้านสถิติของ UW–Madison (University of Wisconsin-Madison) ผู้เขียนร่วม โดยผลการวิจัยของพวกเขาได้รับการตีพิมพ์ ในวารสารทางวิทยาศาสตร์ Proceedings of National Academy of Sciences (PNAS) เมื่อวันที่ 9 สิงหาคม 2021 ที่ผ่านมา
ดอกไม้เป็นสายพันธุ์ของ Asphodels ซึ่งมีหลายชนิด เป็นดอกไม้ที่ไม่ค่อยโดดเด่นโดยผลิดอกสีขาวออกตามก้านสีเขียวเข้ม ปลูกขึ้นเพื่อความสวยงามตามแนวชายฝั่งตะวันตกของอเมริกาเหนือ แต่ Asphodels สายพันธ์ " Triantha occidentalis " ที่พบในอลาสก้าทางใต้และแคลิฟอร์เนีย มันซ่อนความลับจากเผ่าพันธุ์มนุษย์ไว้ นั่นคือ มันเป็นสัตว์กินเนื้อ มันจึงถูกเรียกว่า " false asphodel " โดยเป็นพืชกินเนื้อชนิดแรกที่ถูกค้นพบในรอบ 20 ปี
Triantha occidentalis ถูกกล่าวถึงครั้งแรกในวรรณกรรมทางวิทยาศาสตร์ในปี 1879 ก่อนหน้านี้ไม่มีใครรู้ว่ามันสามารถใช้ลำต้นเหนียวในการจับและย่อยแมลง จนเมื่อเร็ว ๆ นี้นักพฤกษศาสตร์ Lin รับรู้จาก Dr. Graham ว่า พืชที่มีโครงสร้างดักกาวเหนียวเล็ก ๆ บนก้านดอกที่ใช้เพื่อจับแมลงได้เหมือนพืชกินเนื้ออื่น ๆ
เช่น หยาดน้ำค้าง ดังนั้น ทั้งคู่จึงตัดสินใจจะค้นหาว่าดอกไม้ดอกนี้จะเป็นเช่นเดียวกันหรือไม่
นักวิจัยกล่าวว่า ผึ้ง แมลงวันขนาดใหญ่ และแมลงผสมเกสรที่สำคัญอื่นๆมีแนวโน้มว่าจะใหญ่เกินไปที่จะโดนลำต้นเหนียวของTriantha occidentalis จับได้ แต่แมลงที่ตัวเล็กกว่านั้นไม่โชคดีนัก
ทั้งนี้ มีพืชน้อยกว่า 1,000 สายพันธุ์ที่กินเนื้อเป็นอาหาร พืชเหล่านี้มักจะอาศัยอยู่ในสถานที่ที่มีแสงแดดและน้ำมาก แต่ไม่ชอบอยู่ในดินที่มีสารอาหารต่ำโดย Dr. Graham กล่าวว่า " พืชที่กินเนื้อเป็นอาหารดึงดูดผู้คนมาตั้งแต่ยุควิกตอเรีย เพราะพวกมันเปลี่ยนลำดับของชั้นที่อยู่สูงกว่าได้ นั่นคือสัตว์กินพืช ซึ่งตอนแรก เราไม่รู้ว่ามันเป็นสัตว์กินเนื้อ และไม่เคยพบสิ่งที่แปลกใหม่นี้ในเขตร้อน แต่ตอนนี้ มันอยู่ในแวนคูเวอร์ใกลๆนี้เอง "
สำหรับการศึกษานี้ นักวิจัยได้ตรวจสอบตัวอย่าง Triantha ที่เติบโตในบึงโคลนที่ขาดแคลนสารอาหาร บนภูเขา Cypress ในนอร์ทแวนคูเวอร์, บริติชโคลัมเบีย พื้นที่สว่างบนชายฝั่งตะวันตกของอเมริกาเหนือตั้งแต่แคลิฟอร์เนียไปจนถึงอลาสก้า อย่างไรก็ตาม จากการวิจัยก่อนหน้าในห้องทดลองของ Dr. Graham พบว่า Triantha ขาดยีนเฉพาะที่มักจะหายไปในพืชที่กินเนื้อเป็นอาหารอื่นๆ
เพื่อตรวจสอบว่าพืชมีส่วนในการกินแมลงหรือไม่ Dr. Lin จึงติดแมลงวันผลไม้ที่มีสารประกอบไอโซโทปไนโตรเจน -15 ไว้ที่ก้านดอก สารประกอบรังสีจะทำหน้าที่เหมือนเครื่องติดตาม
ทำให้ Dr. Lin สามารถติดตามการเปลี่ยนแปลงของไนโตรเจนที่พืชดูดเข้าไปได้ จากนั้น เขาก็เปรียบเทียบผลลัพธ์กับการทดลองที่คล้ายคลึงกันในสายพันธุ์อื่นที่เติบโตในพื้นที่เดียวกัน โดยเฉพาะพืชที่กินเนื้อเป็นอาหาร "หยาดน้ำค้าง" รวมถึงพืชที่ไม่กินเนื้ออีกหลายชนิด
"หยาดน้ำค้าง" (Sundews)
จากการวิเคราะห์ไอโซโทปแสดงให้เห็นการดูดซึมไนโตรเจนอย่างมีนัยสำคัญ โดยไนโตรเจนจากแมลงที่ตายแล้วเข้าสู่พืชจริงๆ และ Triantha ได้รับไนโตรเจนจากเหยื่อมากกว่าครึ่งหนึ่ง เมื่อเทียบกับหยาดน้ำค้างในแหล่งอาศัยเดียวกัน และพืชกินเนื้ออื่นๆ ในที่อื่นๆ การศึกษายังพบว่าขนเหนียวบนก้านดอกนั้นผลิตฟอสฟาเตส (phosphatase) เอนไซม์ย่อยอาหารที่พืชกินเนื้อหลายชนิดใช้เพื่อให้ได้ฟอสฟอรัสจากเหยื่อ
จากการวิจัยของ Dr. Lin แสดงให้เห็นว่า false asphodel เป็นพืชที่จับและฆ่าแมลงขนาดเล็กได้ ซึ่งข้อเท็จจริงนี้เป็นที่รู้จักมานานกว่าศตวรรษ และผลการศึกษาใหม่ที่ตีพิมพ์เมื่อวันที่ 9 สิงหาคม ยังพบว่า " vital nutrient " ไนโตรเจนเกือบสองในสามที่เป็นสารอาหารที่สำคัญพบได้ในใบของสัตว์เหล่านี้
Dr. Lin ซึ่งปัจจุบันเป็นนักวิจัยด้านดุษฏีบัณฑิตที่มหาวิทยาลัยโตรอนโตกล่าวว่า "พืชชนิดนี้จะทำให้สัตว์กินแมลงเป็นอาหารซึ่งค่อนข้างเจ๋ง" ทั้งยังอ้างว่า การค้นพบนี้เป็นวิวัฒนาการอิสระ (independent evolution) ครั้งที่สิบสองของลักษณะนี้ โดยก่อนการศึกษา นักวิทยาศาสตร์ทราบดีว่าสัตว์กินเนื้อมีวิวัฒนาการถึง 11 ครั้งในพืชประเภทต่างๆ
แม้ว่า นี่คือวิวัฒนาการอิสระครั้งที่ 12 ของสัตว์กินเนื้อในอาณาจักรพืช แต่เป็นครั้งแรกที่มีการค้นพบลักษณะนี้ในลำดับของ Alismatales กลุ่มของพืชที่ออกดอกในน้ำเป็นส่วนใหญ่ นอกจากนี้ ยังเป็นเพียงตัวอย่างที่ 4 ของสัตว์กินเนื้อในพืชใบเลี้ยงเดี่ยว ซึ่งเป็นหนึ่งในกลุ่มพืชดอกที่สำคัญ
สมาชิกของห้องทดลองของ Dr. Graham ที่นำมาทำการวิจัยภาคสนาม
และเปิดเผยดอกไม้ที่น่าสนใจในบึงที่ Cypress Provincial Park นอกเมืองแวนคูเวอร์ รัฐบริติชโคลัมเบีย Cr.ภาพ Qianshi Lin
ในขณะที่ Triantha สายพันธุ์อื่นๆบางชนิด รวมถึง Triantha glutinosa ในรัฐวิสคอนซิน มีขนเหนียวที่ดักจับแมลง แต่บางชนิดก็ไม่มี ซึ่งในอนาคต นักวิจัยวางแผนที่จะศึกษาสปีชีส์เพิ่มเติมเพื่อดูว่าสัตว์กินเนื้อที่แพร่หลายในสกุล Triantha เป็นอย่างไร และด้วยยีนจากพืชที่กินเนื้อเป็นอาหาร นักวิจัยตั้งเป้าที่จะปลูกพืชที่แข็งแรงขึ้นด้วย
false asphodel นั้น มีความคล้ายคลึงกันบางอย่างกับ " หยาดน้ำค้าง "
ซึ่งเป็นพืชที่มีพืชมากกว่า 150 ชนิดที่จับแมลงโดยใช้ขนที่เหนียว และมักมีสีสันสดใส ก่อนที่จะหลั่งเอนไซม์ออกมาย่อยให้สัตว์เป็นของเหลว เพื่อดูดซับทั้งตัว ดอกไม้ลุ่มเหล่านี้เป็นไม้ยืนต้นตระกูลเล็ก ๆ ที่เรียกว่า "Tofieldiaceae "ที่มีฤดูที่พืชพันธุ์เจริญงอกงามสั้นๆ โดยเริ่มเติบโตหลังจากหิมะละลายในเดือนพฤษภาคม ออกดอกในเดือนมิถุนายน - กรกฎาคม และเมล็ดจะเหี่ยวเฉาไปในต้นฤดูใบไม้ร่วง
ถึง false asphodel จะพบได้ในพื้นที่ที่มีธาตุอาหารในดินไม่ดี แต่เนื่องจากว่าพวกมันได้ประโยชน์จากความสามารถย่อยแมลงได้ อย่างไรก็ตาม การสร้างโครงสร้างที่สามารถจับและกินสัตว์ได้นั้นต้องใช้พลังอย่างมาก และไม้ดอกเพียง 0.2% เท่านั้นที่มีความสามารถนี้ อีกเหตุผลหนึ่งที่พืชกินเนื้อชนิดนี้ถูกมองข้ามไป เพราะขนเหล่านี้มีขนาดเล็กและอยู่ที่ก้านดอกเท่านั้น ซึ่ง Dr. Lin ไม่เชื่อว่าพืชที่กินเนื้อเป็นอาหารชนิดอื่นๆ จะมีคุณสมบัตินี้
false asphodel ( TRIANTHA GLUTINOSA ) เป็นดอกไม้ทางซ้ายและผลทางขวา บนเส้นทางเส้นทางอุทยานแห่งชาติ Blue Ridge Parkway ใกล้ Wolf Mountain ที่งดงามพืชหลายชนิดใช้ประโยชน์จากแสงและความชื้นที่มีอยู่อย่างเพียงพอ แม้ถนนจะถูกตัดผ่านเพื่อสร้างสวนสาธารณะ
cypress mountain ในแวนคูเวอร์ แคนาดาCypress Mountain จริงๆแล้วเป็นภูเขาสามลูกคือ Black Mountain, Mount Strachan และ Hollyburn Mountain
ชื่อ 'Cypress' มาจากต้นซีดาร์สีเหลืองที่พบได้ทั่วไปในอุทยาน โดยเฉพาะระหว่าง Mount Strachan และ Black Mountain
มีสภาพหิมะในฤดูหนาวที่ดีที่สุดบนยอดเขาที่สูงที่สุด ในการเล่นสกี สโนว์บอร์ด และ การเดินเขา
Cypress Mountain ยังเป็นสถานที่เล่นสกีและสโนว์บอร์ดฟรีสไตล์อย่างเป็นทางการสำหรับการแข่งขันกีฬาโอลิมปิกฤดูหนาวในปี 2010
This Sweet White Flower Is Actually A Sneaky Carnivore Scientists