فرگشت ۱۰۱ سنجاب‌ها، پرندگان و میوه‌های کاج مورد علاقه‌شان
صحنه: رشته کوه راکی
بازیگران: سنجاب قرمز1، پرندهٔ نوک‌ضربدری2، کاج Lodgepole
 |
 |
 |
روایت
در بیشتر مناطق رشته کوه راکی، سنجاب‌های قرمز شکارچیِ اصلی دانهٔ کاج‌های Lodgepole هستند. آنها میوهٔ کاج را از درختان چیده و برای زمستان ذخیره می‌کنند. اگرچه، درختان کاج هم بی‌دفاع نیستند: سنجاب‌ها با میوه‌های کاجی که پهن و سنگین هستند ولی تعداد کمتری دانه دارند به مشکل بر می‌خورند. پرنده‌های نوک‌ضربدری هم در این مناطق زندگی می‌کنند و از میوهٔ کاج تغذیه می‌کنند، ولی سنجاب‌ها زودتر به دانه‌ها می‌رسند، در نتیجه پرنده‌ها به اندازهٔ آنها دانه به‌دست نمی‌آورند.
اگرچه، در تعداد کمی از مناطق ایزوله هیچ سنجاب قرمزی وجود ندارد، و نوک‌ضربدری‌ها مهمترین شکارچیان دانهٔ کاج‌های Lodgepole هستند. باز هم، درختان بی‌دفاع نیستند: نوک‌ضربدری‌ها با مخروطهایی که فلس‌های بزرگ و پر پشت دارند به مشکل بیشتری برمی‌خورند. ولی پرنده‌ها یک روش ضدحمله هم دارند: نوک‌ضربدری‌هایی که منقار عمیق‌تر(اندازه‌ی کف تا سقف منقار)، کوتاه‌تر و کم انحنا‌تری دارند بهتر می‌توانند دانه‌ها را از مخروط‌های زمخت خارج کنند.
صحنه آماده است، ولی سوالی که باقی می‌ماند این است: آیا هم‌فرگشتی رخ داده است؟ برای نشان دادن هم‌فرگشتی، لازم است شواهد به این اشاره کند که طعمه (درختان) در واکنش به شکارچی (سنجاب‌ها و پرنده‌ها) و شکارچی در واکنش به طعمه فرگشت یافته است.
پژوهشگران کریگ بنکمن3، ویلیام هالیمون4 و جولی اسمیث5 در نظر دارند ببینند آیا مشاهداتشان فرضیهٔ هم‌فرگشتی را تایید می‌کند یا نه.
دانشمندانی که این مطالعه را انجام دادند باید بر اساس فرضیاتشان چند پیشگویی می‌کردند:
۱) میوه‌های کاج باید تفاوت‌های جغرافیایی داشته باشند.
اگر درخت‌ها در واکنش به شکارچیانِ دانه فرگشت یافته باشند، تفاوت‌های جغرافیایی باید در میوه‌های کاج قابل مشاهده باشد: جایی که سنجاب‌ها شکارچی اصلی دانه هستند، درخت‌ها باید دفاع قوی‌تری در مقابل شکارگریِ سنجاب‌ها داشته باشند؛ و در جایی که پرنده‌ها شکارچی اصلی دانه‌ها هستند، درخت‌ها باید دفاع قوی‌تری در مقابل شکارگریِ پرنده‌ها داشته باشند.
این پیشگویی درست از کار درآمده. جایی که سنجاب‌ها حضور دارند، میوه‌های کاج سنگین‌تر هستند و دانه‌های کمتری دارند، ولی فلس‌های کم‌پشتی دارند (مثل تصویر چپ). جایی که فقط نوک‌ضربدری‌ها حضور دارند، میوه‌های کاج سبک‌تر هستند و دانه‌های بیشتری دارند، ولی فلس‌های پرپشتی دارند (مثل تصویر راست).
 |
 |
چپ: سازگاری یافته نسبت به سنجاب‌ها، مناسب‌تر برای نوک‌ضربدری‌ها
۲) تفاوت‌های جغرافیایی در شکارچیان باید با تفاوت‌های طعمه تطابق داشته باشد.
اگر نوک‌ضربدری‌ها در واکنش به درختان کاج فرگشت یافته باشند، باید تفاوت‌های جغرافیایی را در پرنده‌ها ببینیم: جایی که میوه‌های کاج فلس‌های پرپشتی دارند، پرنده‌ها باید منقارهای عمیق‌تر و کم انحنا‌تری داشته باشند (تصویر چپ) -در مقایسه با جاهایی که میوه‌های کاج فلس‌های کم‌پشتی دارند (تصویر راست). این پیشگویی هم درست از آب در آمده.
 |
 |
راست: منقار این نوک‌ضربدری نر انحنای بیشتری دارد
پس ما شواهدی در دست داریم که نشان می‌دهد درخت‌ها با پرنده‌ها (و سنجاب‌ها) تطابق پیدا کرده‌اند، و پرنده‌ها با درخت‌ها. (اگرچه، شواهدی مبنی بر تطابق سنجاب‌ها با درخت‌ها نداریم.) درکِ چراییِ نام‌گذاری این اتفاق به عنوان یک «مسابقهٔ تسلیحاتیِ هم‌فرگشتی6» ساده است: امکان اینکه «برتری‌یابیِ» فرگشتی به صورت پی‌درپی رخ دهد وجود دارد... انتخاب طبیعی مخروطهایی با فلس پرپشت‌تر را بر می‌گزیند، که باعث برگزیده شدنِ پرنده‌هایی با منقار عمیق‌تر می‌شود، که آن هم باعث برگزیده شدنِ مخروطهایی با فلس‌هایی حتی از آن هم پرپشت‌تر می‌شود، و این روند همینطور ادامه می‌یابد...