Sahte Sinekler Oluşturan Çiçeğin Sırrı Çözüldü!

Yapraklarda erkek sinekleri aldatan bu çiçek sahte sinekler oluşturuyor ve artık nasıl yaptığını biliyoruz.

Bir çiçeğin, polinatörlerin cinsel özelliklerini taklit ederek hedefini nektarına çekme yeteneği bilim insanlarını hep büyülemiştir.

Çiçekler kılık değiştirmek için gözlük ve peruk kullanamazlar,  yine de sadece mevcut bir DNA araç setini kullanarak bu kadar ikna edici hileleri nasıl başardıkları şaşırtıcı.

Orkideler, böcek taklidi konusunda en rezil çiçeklerdir ve farkında olmayan bir böceğe karşı dayanılmaz bir görünüm ve kokuya sahip olabilirler. Bu koku sayesinde ve yapraklar arasındaki küçük aralık, böceği Orkide poleniyle yüklü bırakır ve kaçınılmaz olarak diğer çiçeklere yaymasını sağlar.

Orkideler bu özelliği o kadar uzun zaman önce ve o kadar otoriter bir başarıyla geliştirdiler ki, bu özelliklere sahip olmayan bireyler çoktan yok oldu.

Bu nedenle bilim insanları, cinsel taklit yeteneği evrim tarihinde oldukça yakın bir zamanda ortaya çıkan ve türdeki tüm çiçekler arasında tutarlı olmayan Güney Afrika papatyası Gorteria diffusa’yı incelediler.

Bu papatyanın yaprakları sarıdan parlak kırmızı-turuncuya kadar değişir, bazılarında çiçeğin merkezinin etrafında bir daire oluşturan benekler vardır.

Bu çiçeklerin görünümü çok değişkendir ve bazılarında benekler yeşil-siyah tümseklere dönüşmüştür ve bir sineğe tıpatıp dişi eşi gibi görünerek taçyaprakların üzerinde baştan çıkarıcı bir şekilde bekler.

Bu türün çeşitli özelliklerinin evrimi, özelliklerin böylesine ikna edici bir aldatmacayla sonuçlanacak şekilde evrimleştiği sırayı belirlemek için yakın zamanda haritalandı. Önce rengi, ardından rastgele konumlandırmayı, ardından dokuyu ortaya çıkardı.

Cambridge Üniversitesi’nden evrimci biyolog Roman Kellenberger liderliğindeki yeni araştırma, bir zamanlar azgın sinekleri cezbetmekle hiçbir ilgisi olmayan üç gen grubunun nasıl onun müstehcen stratejisinin bir parçası haline geldiğini araştırıyor.

Cambridge Üniversitesi’nden bitki biyoloğu ve kıdemli yazar Beverley Glover, “Bu papatya, öylece yeni bir ‘sinek yarat’ geni geliştirmiş olamaz” diyor.

“Yapraklarda erkek sinekleri aldatan karmaşık bir nokta oluşturmak için bitkinin farklı kısımlarında hâlihazırda başka şeyler yapan genleri bir araya getirdi.”

Bu genlerden biri demiri bitkinin etrafında hareket ettirir, bir diğeri kök tüylerinin büyümesini sağlar ve üçüncüsü çiçeklerin ne zaman yapıldığını kontrol eder. (Demir fotosentezin bileşenlerinden biri olup, büyüme ve gelişme için mutlaka gerekli mikro besin maddelerinden biridir.)

Demiri hareket ettiren genler, çiçeklerin cinsel taklit ortaya çıkmadan çok önce güvendikleri denenmiş ve gerçek bir tozlaşma stratejisi olan bir nektar ödülü için tozlayıcıları çiçeğin merkezine yönlendiren noktalar oluşturur.

Ortaya çıkan pigmentlerin (sarı-turuncu rengi oluşturan karotenoidler ve antosiyaninlerin koyu mor-mavisi) kombinasyonu, mavi-yeşil siyah bir renk tonudur – tam olarak bir sineğin kabuğuyla ilişkilendirdiğimiz renktir.

Genellikle çiçek üretimini sınırlamakla ilgili bir dizi gen, daha sonra nektara rehberlik eden noktalar için bir “kapatma anahtarı” olarak yeniden tasarlandı ve ‘sahte sineklerin’ taç yapraklar üzerinde görünüşte rastgele konumlarda görünmesini sağladı.

Polinatörleri çekme stratejisi çiçeğin nektarının reklamını yapmaksa, o zaman açık bir nokta halkası park yeri için bir reklam panosu gibidir. Ancak strateji cinsel taklit olduğunda, sinekler için daha azının daha fazla olduğu görülüyor.

Genellikle bir bitkinin kök tüylerinin üretiminde yer alan gen dizisi, kopyayı gerçekten hayata geçirmekten sorumludur ve papatyanın uçağa benzer petal noktalarının üç boyutlu şekline ve dokusuna neden olur.

Bu genin ürettiği protein, EXPA, genellikle katı olan bitki hücre duvarlarını gevşeterek “geri dönüşü olmayan hücre genişlemesine” yol açar. Petalda, bu protein mevcut tüyleri genişleterek yüzey dokusunu verir.

Bu gen, gelişmekte olan yapraklarda ve lekesiz çiçeklerde neredeyse tamamen devre dışıydı; gelişmekte olan köklerde orta derecede ve gelişmekte olan benekli çiçeklerde yüksek şeklinde ifade edildi.

Ancak araştırmacılar, bu genin, daha çok dişi bir sineğin kartondan kesilmesine benzediğini biliyorlar. Çünkü sadece en inandırıcı çiçeklerin yapraklarında olurlar ve bunlar arasında bile, beneksiz veya tümseksiz taç yaprakların tamamında yoktur.

Bu üç boyutlu yükseltme ile çiçeklerin ne kadar fazla hareket etmesi gerektiğini hayal edebilirsiniz.

Kellenberger, “Erkek sinekler basit benekli çiçekler üzerinde uzun süre kalmazlar, ancak bu sahte sinekler tarafından o kadar ikna olmuşlardır ki çiftleşmek için fazladan zaman harcarlar ve çiçeğe daha fazla polen bulaştırırlar ve bu da çiçeğin tam olarak istediği şeydir” diyor.

Görünüşe göre mevcut üç gen setini bir araya getirmek, bu kılık değiştirme ustaları için evrimsel bir kestirme yol yaratmış.

Bu çalışma Current Biology‘de yayınlandı.

Çevirmen: Barış ARICAN