कैसे एक पेड़ और उसके पतंगे ने मोजावे रेगिस्तान को आकार दिया

फूलों के पौधे केवल 100 मिलियन वर्ष पहले जीवाश्म रिकॉर्ड में दिखाई देते हैं, और फिर भी उनमें 90 प्रतिशत पौधे राज्य होते हैं। इस बीच, ज्ञात जानवरों की प्रजातियों में से लगभग 75 प्रतिशत कीड़े हैं। उत्पत्ति की उत्पत्ति में, चार्ल्स डार्विन ने इस आश्चर्यजनक विविधता के लिए एक स्पष्टीकरण दिया: परागण। पौधों और उनके कीट परागणकर्ताओं, उन्होंने कहा, एक दूसरे के साथ मिलकर एक प्रक्रिया में विकसित होना चाहिए, जब तक कि वे "सह-विकास" को गढ़ा नहीं करते जब तक कि वे रूपों की चकाचौंध सरणी में नहीं खिलते।

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लेकिन पौधों और उनके परागणकर्ताओं की विशाल दुनिया में, एक उदाहरण था कि डार्विन ने वनस्पति विज्ञानी जोसेफ डाल्टन हूकर को लिखे पत्र में "अब तक प्रकाशित निषेचन का सबसे अद्भुत मामला" माना। यह जोशुआ पेड़ और युक्का माथ का उत्सुक मामला था।

हम जोशुआ पेड़, मोजेव डेजर्ट के सबसे प्रतिष्ठित पौधे से शुरू करेंगे। अपने चमकदार मोर्चों और क्लब टफ वाले तीखे, मोमी फूलों के साथ रेगिस्तान के आसमान की ओर मुड़ते हुए, इस रेगिस्तान के अनुकूल झाड़ी में अन्यता के लिए एक प्रतिष्ठा है। रेगिस्तान से गुजरने वाला हर कोई राजसी जोशुआ पेड़ को याद करता है; इसके नामकरण ने कलाकारों, फिल्म निर्माताओं और कई लोगों को पारगमन की तलाश में प्रेरित किया है।

कुछ यात्री, हालांकि, अपने विकासवादी साथी, युक्का मोथ के बारे में मोम काव्य। छोटे, दून बग शुरू में निराधार है, लेकिन करीब से निरीक्षण करने पर, यह आइकॉनिक जोशुआ पेड़ के लिए एक समान रूप से अलौकिक मेल है। एक नियमित मुखपत्र के बजाय, यह विचित्र, टेंटकल-जैसे मोर्चों को पसंद करता है, जिनमें से पसंद कीड़े के बीच अद्वितीय हैं - और रेगिस्तान पारिस्थितिकी तंत्र में एक आवश्यक उद्देश्य की सेवा करते हैं।

परागणकों को आकर्षित करने के लिए अमृत के बिना, यहोशू के पेड़ परागण के लिए इस निराधार पतंगे पर पूरी तरह से भरोसा करते हैं। युक्का पतंगे जोशुआ पेड़ के फूलों से पराग इकट्ठा करने के लिए अपने निपुण जबड़े के उपांगों का उपयोग करते हैं और इसे प्रत्येक फूल के मादा भागों पर जमा करते हैं क्योंकि पतंगे खिलने के बीच चलती है। बदले में, मोथ फूलों के बीजों पर अपने पतले, ब्लेड की तरह ओविपोसिटर के साथ अंडे देता है।

जब वे हच करते हैं, तो युक्का कीट कैटरपिलर बीज को खा जाते हैं - कोकून बनाने के लिए जमीन पर रेंगने से पहले उनका एकमात्र खाद्य स्रोत। और चक्र फिर से शुरू होता है।

विल्मेट यूनिवर्सिटी के एक जीवविज्ञानी क्रिस्टोफर स्मिथ के अनुसार, जो परागणक संबंधों का अध्ययन करता है, युक्का पतंगे और जोशुआ पेड़ों के बीच का संबंध प्राकृतिक दुनिया की किसी भी चीज़ के विपरीत है। उसे पता होना चाहिए: स्मिथ ने रेगिस्तान में कीड़े और पौधों के बीच विविध संबंधों का लंबे समय तक अध्ययन किया है। उनका पिछला शोध कैक्टस लॉन्गहॉर्न बीटल और स्पाइनी पौधों की प्रजातियों पर केंद्रित है, जो वे पूरे सोनोरान रेगिस्तान में बातचीत करते हैं। लेकिन कुछ भी नहीं, वह कहते हैं, जोशुआ पेड़ और युक्का पतंगे की तुलना करता है।

अधिकांश परागणक गलती से परागण वाले पौधों की सहायता करते हैं। मधुमक्खियों और पक्षी पराग के खिलाफ ब्रश करेंगे, जब वे एक फूल के अमृत पर फ़ीड कर रहे हैं, इसे पौधे से पौधे तक फैला रहे हैं क्योंकि वे एक दिन की दावत जारी रखते हैं। युक्का माथ्स नहीं: क्योंकि उनके कैटरपिलर जोशुआ पेड़ों और उनके स्वादिष्ट बीजों के निरंतर अस्तित्व पर निर्भर करते हैं, युक्का मॉथ का परागण जीवित रहने का एक सक्रिय कार्य है। इसके अलावा, यह साझेदारी लाखों सालों से चली आ रही है।

जोशुआ पेड़ कलात्मक प्रेरणा प्रदान करने से अधिक करते हैं: वे असम्बद्ध रेगिस्तान पारिस्थितिकी तंत्र के लिए आवश्यक पर्यावरणीय सहायता का निर्माण करते हैं। ये छिपी हुई सुंदर झाड़ियाँ मोजावे स्क्रबलैंड में जानवरों के लिए भोजन और आश्रय प्रदान करती हैं, जहाँ संसाधन कुख्यात हैं। वसंत के दौरान, इसके फूल कीटों, बीहड़ों और जमीनी गिलहरियों के लिए उपलब्ध गीले भोजन के एकमात्र स्रोतों में से एक हैं।

फिर भी, आज उनकी लंबे समय से चली आ रही साझेदारी टूटने का खतरा हो सकता है, क्योंकि जोशुआ पेड़ के प्राकृतिक आवास में नए खतरों का सामना करना पड़ता है।

अलौकिक दिखने वाला युक्का पतंगा एक विकासवादी साझेदारी का आधा हिस्सा है जो लाखों साल पहले की है। (विल (टैड) कोल)

नौकरी के लिए सही पतंगा

डेथ वैली और अमरगोसा रेगिस्तान के निम्न अंतर्देशीय बेसिनों द्वारा विभाजित दो अलग-अलग प्रकार के जोशुआ पेड़ हैं: झाड़ीदार, छोटे पत्ते वाले पूर्वी जोशुआ के पेड़ (युक्का ब्रेविफोलिया जेएजेरियाना) और मेहराबदार, लंबे पत्तों वाले पश्चिमी जोशुआ पेड़ (Y. b।)। brevifolia)। दोनों बहुत अलग हैं, वैज्ञानिकों ने भी युक्का ब्रेविफोलियास को दो प्रजातियों में विभाजित करने की वकालत की है। लेकिन इस विचलन के लिए कौन से विकासवादी कारण जिम्मेदार हैं?

स्मिथ का कहना है कि, "मल्टी मिलियन डॉलर का सवाल है।"

पतंगे जवाब दे सकते हैं। पारिस्थितिकीविज्ञानी लंबे समय से मानते थे कि युक्का माथ (टेगिटिकुला सिंथेटिका) की एक प्रजाति दोनों प्रकार के जोशुआ पेड़ों को प्रदूषित करती है। लेकिन 2003 में, वैज्ञानिकों की एक टीम ने पाया कि आनुवांशिक रूप से अलग यूक्का पतंगा (टी। एंटीटेटिका) पूर्वी पेड़ों को विशेष रूप से प्रदूषित करता है। जोशुआ वृक्षों की तरह, यह पतंगा अपने पश्चिमी समकक्ष की तुलना में छोटा था। इससे भी अधिक भयानक, दो पेड़ों के प्रकार के बीच कलंक और डिंब के बीच का अंतर शरीर के आकार, सिर से लेकर पेट तक, दोनों पतंगों के बीच का अंतर था।

"मैंने सोचा, 'यह संयोग नहीं हो सकता है, " स्मिथ कहते हैं।

यह निर्धारित करने के लिए कि सह-विकास इस संदिग्ध अटकलों के बारे में लाया गया है, स्मिथ ने 2013 और 2014 में नागरिक वैज्ञानिकों की एक टीम का नेतृत्व किया, जो एक स्थान पर रूपात्मक डेटा एकत्र करने के लिए जोशुआ पेड़ों की दो प्रजातियां और उनके संबंधित पतंगे सामंजस्य में रहते हैं: टिकबाओ घाटी।

स्मिथ और उनकी टीम ने देखा कि युक्का पतंगे अपने अंडे अपने संबंधित जोशुआ पेड़ों में अधिक कुशलता से जमा करते हैं, और जोशुआ पेड़ बदले में पसंदीदा कीट द्वारा परागित होने पर अंडे के लिए अधिक स्थान प्रदान करते हैं। स्मिथ के प्रारंभिक परिणामों से यह भी पता चलता है कि पतंगे अधिक सफलतापूर्वक प्रजनन करते हैं जब उनके शरीर का आकार फूल के कलंक और अंडाशय के बीच डंठल के आकार से मेल खाता है, जिसे शैली के रूप में जाना जाता है।

हालांकि पतंगे फूलों को परागित करेंगे जिनकी शैलियाँ बहुत लंबी हैं, वे लगभग कभी भी अंडे नहीं डालते हैं जो कैटरपिलर में डालते हैं। जब शैलियाँ बहुत कम हो जाती हैं, तो पतंगे अपने डिंबवाही यंत्र से फूलों को नुकसान पहुँचा सकते हैं।

स्मिथ बताते हैं कि ये पत्र आवश्यक रूप से सह-विकास साबित नहीं होते हैं। जोशुआ पेड़ अपने प्राकृतिक वातावरण में किसी चीज की प्रतिक्रिया में विकसित हो सकते हैं, और पतंगे प्रतिक्रिया दे सकते हैं, जो विकास को प्रदर्शित करता है, क्योंकि एक प्रजाति पर्यावरणीय तनावों की प्रतिक्रिया में बदल जाती है (और फिर दूसरी प्रजाति पहले उत्पन्न होने वाली प्रतिक्रिया में विकसित होती है - पेड़ लेकिन सह-विकास नहीं, जहां दोनों प्रजातियां पारस्परिक रूप से एक-दूसरे की प्रतिक्रिया में बदलती हैं।

यादृच्छिकता की संभावना को दूर करने के लिए, स्मिथ ने अब जोशुआ ट्री जीनोम परियोजना नामक एक सहयोग के माध्यम से जोशुआ पेड़ों के जीनोम को मैप करने की योजना बनाई है, स्मिथ और छह अन्य वैज्ञानिकों द्वारा पिछले मार्च में लॉन्च किया गया था और लिविंग डेजर्ट से भीड़ और समर्थन के संयोजन के माध्यम से वित्त पोषित किया गया था। । स्मिथ के शोध के अलावा, परियोजना के प्राथमिक लक्ष्यों में से एक जीन की पहचान करना है जो आने वाले जलवायु संकट की योजना बनाने के लिए जोशुआ वृक्ष के जलवायु अनुकूलन में शामिल है।

एक बार जब उसके पास दो जोशुआ पेड़ों के जीनोम होते हैं, तो स्मिथ उनकी तुलना अच्छी तरह से अध्ययन किए गए पौधों के जीनोम से करेगा, ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि कौन से जीन फूल आकृति विज्ञान, शाखा की लंबाई और अन्य विशेषताओं के अनुरूप हैं। वहां से, वह जोशुआ पेड़ों की दो प्रजातियों के जीनोम की तुलना कर सकता है और उनके एलील के बीच औसत भिन्नता निर्धारित कर सकता है- स्टैट है, विकास के कारण भिन्नता। इस आधारभूत की तुलना में जब जीन नाटकीय रूप से भिन्न होते हैं, तो प्राकृतिक चयन के लिए चिह्नित किया जाता है।

उस रणनीति का एक महत्वपूर्ण हिस्सा युक्का पतंगों के संबंध में हो सकता है। अनुसंधान पहले से ही दर्शाता है कि युक्का पतंगों के जीनोम में डिंबवाहिनी की लंबाई और शरीर के आकार में अंतर अधिक स्पष्ट है, यह सुझाव देते हुए कि प्राकृतिक चयन ने विसंगति को प्रेरित किया है। स्मिथ को उम्मीद है कि जोशुआ पेड़ के फूलों की आकृति विज्ञान के लिए भी ऐसा ही होगा।

स्मिथ और उनकी टीम अपनी आकृति विज्ञान का अध्ययन करने के लिए युक्का पतंगे इकट्ठा करती है। (क्रिस्टोफर स्मिथ)

घड़ी की दौड़

लेकिन समय निकल सकता है। जोशुआ के पेड़ों को जलवायु परिवर्तन से गंभीर रूप से खतरा है: चूंकि वार्मिंग जलवायु मिट्टी से कीमती पानी का वाष्पीकरण करती है और बारिश की आवृत्ति कम हो जाती है, जोशुआ के पेड़ के पौधे अपने पूर्ण विकसित समकक्षों की तुलना में सूखे के लंबे समय तक जीवित रहने की संभावना कम होते हैं।

"बहुत बार जब लोग जोशुआ ट्री नेशनल पार्क जैसी जगह को देखते हैं जहाँ आपको बहुत सारे परिपक्व पेड़ दिखाई देते हैं, तो उन्हें लगता है कि यह स्वस्थ दिखता है, " कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय में सेंटर फॉर कंज़र्वेशन बायोलॉजी के एक इकोलॉजिस्ट कैमरन बैरो कहते हैं। नदी के किनारे। "लेकिन अगर आप किशोर नहीं देख रहे हैं, तो इसका मतलब है कि प्रजाति खुद को प्रतिस्थापित नहीं कर रही है।"

जैसे ही यहोशू के पेड़ के पौधे जीवित और परिपक्व होते हैं, आबादी कम हो जाती है, और इसलिए यह रेगिस्तान की विविधता को दर्शाता है। क्योंकि यहोशू का पेड़ मोजावे में एक कीस्टोन प्रजाति है, कई अलग-अलग कीड़े, छिपकली और पक्षी निवास के महत्वपूर्ण स्रोतों को अपनी और अपनी शाखाओं के नीचे खो देंगे।

बैरो के जलवायु मॉडल के अनुसार, मोजाव मरुभूमि शताब्दी के अंत से पहले जोशुआ पेड़ों के 90 प्रतिशत तक खो सकती है। यहां तक ​​कि सबसे खराब स्थिति में, स्पॉट बैरो हैं "रिफ्यूगिया" जहां जोशुआ पेड़ फैल सकता है और पनप सकता है - यदि वे आक्रामक खरपतवारों और वन्यजीवों से स्पष्ट रहते हैं - लेकिन सीमा काफी कम हो रही है।

कई जीवों की तरह, यहोशू के पेड़ उत्तर की ओर अपने बीज गिराकर अपने आवासों को गर्म करने के लिए पलायन कर रहे हैं। अभी, उनके मूल पौधों के 100 मीटर के भीतर रोपे बढ़ रहे हैं; जीवित रहने के लिए पर्याप्त शांत क्षेत्रों तक पहुंचने के लिए, उन्हें हजारों मील चलने की आवश्यकता हो सकती है। यहोशू के पेड़ के बीज अभी तक इतनी जल्दी फैलने की क्षमता का प्रदर्शन नहीं कर पाए हैं।

शायद अधिक अनिवार्य रूप से, न ही युक्का पतंगे हैं। स्मिथ ने स्वीकार किया, "हमें इस बात का कोई अंदाजा नहीं है कि युक्का पतंगा हजारों मील उत्तर में जाने पर कैसे प्रतिक्रिया दे सकता है।" युक्का मोथ के संक्षिप्त जीवनकाल और जोशुआ पेड़ों के साथ छोटी बातचीत के कारण, यह अध्ययन करना मुश्किल है कि वे अपने वातावरण में इस तरह के बदलावों का जवाब कैसे देंगे। अपने एकमात्र परागणकों के बिना, यहोशू के पेड़ इस बात की परवाह किए बिना कि क्या उनके बीज यात्रा कर सकते हैं।

जलवायु परिवर्तन पर प्रतिक्रिया के लिए रणनीति विकसित करते समय इन सहजीवी संबंधों को समझना और भी आवश्यक हो जाता है। कुछ वैज्ञानिकों ने जलवायु परिवर्तन से होने वाली शारीरिक रूप से चलती प्रजातियों का सुझाव दिया है, लेकिन यह उन प्रणालियों को बाधित कर सकता है जिन्हें अभी तक पूरी तरह से समझा नहीं गया है।

"अक्सर, संरक्षण जीवविज्ञानी बड़े पैमाने पर समुदायों को स्थिर मानते हैं, " स्मिथ कहते हैं। "संरक्षण रणनीतियों को बनाने में, हमें यह सोचने की ज़रूरत है कि आज की तरह क्या प्रणाली है, लेकिन दुनिया बदलने के जवाब में भविष्य में सिस्टम कैसे बदल जाएगा।"

एक बात निश्चित है: यहोशू के पेड़ का नुकसान सामूहिक चेतना में मोजावे रेगिस्तान की छवि को काफी बदल देगा। अब इन पेड़ों के भाग्य - और हमारी रक्षा करने की क्षमता - एक छोटे से ग्रे पतंगे के मुंह में टिकी हुई है।