เฟิร์นเหล่านี้อาจเป็นพืชชนิดแรกที่รู้จักกันว่าทำงานเหมือนมด

พืชอาจก่อให้เกิดวิถีชีวิตแบบชุมชนที่ไม่เคยเห็นนอกอาณาจักรสัตว์

เฟินรูปพัดของอาณานิคมเฟิร์นนี้ (ใกล้ลำต้นของต้นไม้มากขึ้น) ปลอดเชื้อ ในขณะที่เฟินรัดที่บางกว่า (ยื่นขึ้นและออกจากระหว่างเฟินรัง) จะช่วยเพิ่มปริมาณการสืบพันธุ์ของโคโลนี

เอียน ฮัตตัน

สูงในท้องฟ้าของป่า เฟิร์นแปลก ๆ จำนวนมากจับลำต้นของต้นไม้ ดูเหมือนเขากวางสีรุ้งที่พันกันยุ่งเหยิง ด้านล่างของใบที่มีใบส้อมเหล่านี้และใกล้กับแกนกลางของปมที่เขียวชอุ่มมากขึ้นคือพืชสีน้ำตาลที่มีรูปร่างเหมือนดิสก์ เหล่านี้ก็เป็นเฟิร์นของสายพันธุ์เดียวกันเช่นกัน

เฟิร์นและพืชที่คล้ายคลึงกันอาจก่อตัวเป็นสังคมที่ซับซ้อนและพึ่งพาอาศัยกันซึ่งก่อนหน้านี้ถูกมองว่า จำกัด เฉพาะสัตว์เช่นมดและปลวก นักวิจัยรายงานออนไลน์ 14 พฤษภาคมใน  นิเวศวิทยา

Kevin Burns นักชีววิทยาจาก Victoria University of Wellington ในนิวซีแลนด์ เริ่มคุ้นเคยกับเฟิร์นขณะทำงานภาคสนามบนเกาะ Lord Howe ซึ่งเป็นเกาะที่แยกตัวระหว่างออสเตรเลียและนิวซีแลนด์ เขาบังเอิญสังเกตเห็นพืชอิงอาศัยในท้องถิ่น — พืชที่เติบโตบนพืชชนิดอื่น — และหนึ่งสปีชีส์ก็ดึงดูดความสนใจของเขาโดยเฉพาะ: เขากวางเฟิร์น( Platycerium bifurcatum )ซึ่งมีถิ่นกำเนิดในบางส่วนของแผ่นดินใหญ่ของออสเตรเลียและอินโดนีเซีย

“ฉันรู้ พระเจ้า คุณรู้ พวกมันไม่เคยเกิดขึ้นเพียงลำพัง” เบิร์นส์กล่าว โดยสังเกตว่ากลุ่มเฟิร์นที่ใหญ่กว่าบางกลุ่มเป็นกลุ่มก้อนขนาดใหญ่ที่ประกอบด้วยบุคคลหลายร้อยคน 

ในไม่ช้าเบิร์นส์ก็ชัดเจนว่า “แต่ละคนทำสิ่งที่แตกต่างกัน”

เขาเปรียบอาณานิคมเฟิร์นกับร่มกลับหัวที่ทำจากไม้ เฟิร์นที่มี “สาย” คล้ายข้าวเหนียวยาวสีเขียวดูเหมือนจะเบี่ยงน้ำไปที่จุดศูนย์กลางของการรวมกลุ่ม ที่ซึ่งใบ “รัง” สีน้ำตาลและฟองน้ำเป็นฟองน้ำสามารถดูดซับได้

เครื่องมือที่มีลักษณะเป็นพุ่มทำให้เบิร์นส์นึกถึงเนินปลวกที่มีแหล่งสะสมทรัพยากรและการแบ่งแยกงานต่างๆ ในอาณานิคม นักวิทยาศาสตร์เรียกกลุ่มสหกรณ์ประเภทนี้ ซึ่งคนรุ่นหลังที่ทับซ้อนกันอาศัยอยู่ร่วมกันและสร้างวรรณะเพื่อแบ่งแยกแรงงานและบทบาทการสืบพันธุ์ “สังคมนิยม” คำนี้ใช้เพื่ออธิบายสังคมแมลงและสัตว์จำพวกครัสเตเชียน พร้อมด้วยหนูตุ่น 2 สายพันธุ์ที่เป็นตัวอย่างสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเพียงตัวเดียว ( SN: 10/18/04 ) เบิร์นส์สงสัยว่าเฟิร์นสามารถเป็นมิตรกับสังคมได้หรือไม่

การวิเคราะห์ภาวะเจริญพันธุ์ของเฟินโดยทีมของเขาเปิดเผยว่า 40 เปอร์เซ็นต์

ไม่สามารถสืบพันธุ์ได้ และสมาชิกในอาณานิคมปลอดเชื้อส่วนใหญ่เป็นเฟินที่ทำรัง สิ่งนี้ชี้ให้เห็นถึงการแบ่งงานการสืบพันธุ์ระหว่างประเภทรังและประเภทเฟิน การทดสอบการดูดซับของเฟินยืนยันว่าเฟินดูดน้ำมากกว่าเฟินทำรัง การวิจัยก่อนหน้านี้โดยนักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ พบว่าเครือข่ายของรากวิ่งไปทั่วอาณานิคม ซึ่งหมายความว่าเฟินรังมีความสามารถในการขจัดความกระหายของเฟิน ใบแบ่งงานเหมือนมดและปลวก

ทีมวิจัยยังได้วิเคราะห์ตัวอย่างทางพันธุกรรมจากอาณานิคม 10 แห่งบนเกาะลอร์ด ฮาว และพบว่าแปดกลุ่มประกอบด้วยบุคคลที่มีพันธุกรรมเหมือนกัน ในขณะที่สองต้นมีเฟิร์นที่มีต้นกำเนิดทางพันธุกรรมต่างกัน ความเกี่ยวข้องทางพันธุกรรมระดับสูงยังพบเห็นได้ในอาณานิคมของแมลงในสังคม ซึ่งพี่สาวน้องสาวหลายคนมีส่วนทำให้รังอยู่รอด

เมื่อนำมารวมกัน เบิร์นส์คิดว่าลักษณะเหล่านี้ทำเครื่องหมายในช่องหลายประการเพื่อความเอื้ออาทร นั่นจะเป็น “เรื่องใหญ่” เขากล่าว

ข้อกำหนดที่สมมติขึ้นสำหรับการใช้ชีวิตในยุคอาณานิคมในสังคมนั้นคือการประสานงานด้านพฤติกรรม เพราะมันช่วยให้บุคคลต่างๆ สามารถทำงานร่วมกันได้ แต่เฟิร์นเป็นพืช ไม่ใช่สัตว์ ซึ่งมักจะประสานพฤติกรรมของพวกมัน การได้เห็นการใช้ชีวิตในสังคมในพืช “ดูเหมือนจะบ่งบอกให้ฉันเห็นว่าการเปลี่ยนแปลงประเภทนี้ในวิวัฒนาการของความซับซ้อนไม่ต้องการสมอง” เบิร์นส์กล่าว

การศึกษานี้เป็นการเปิด “โอกาสในการดู [epiphytes] ด้วยเลนส์แห่งความเอื้ออาทร” ซึ่ง “เจ๋งจริงๆ” Michelle Spicer นักนิเวศวิทยาจาก University of Puget Sound ในวอชิงตันซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการศึกษานี้กล่าว

สไปเซอร์ชี้ให้เห็นว่าการแลกเปลี่ยนน้ำและสารอาหารเป็นที่รู้จักในพืชอิงอาศัยอื่นๆ เบิร์นส์ตั้งข้อสังเกตว่าการแบ่งงานเพื่อสร้างทรัพยากรส่วนรวม “ดูเหมือนจะเป็นลักษณะสำคัญที่ทำให้เขากวาง [เฟิร์น] แตกต่างจากพืชในอาณานิคมอื่นๆ” 

ชีวิตที่ตึงเครียดในท้องฟ้า ซึ่งอยู่ห่างไกลจากดิน อาจมีส่วนทำให้เฟิร์นมีความเอื้ออาทรต่อสังคมได้ด้วยการให้น้ำและสารอาหารมีความมั่นคง เบิร์นส์กล่าว

“วิถีชีวิตแบบอิงอาศัยอย่างแน่นอนอำนวยความสะดวกในการใช้ชีวิตแบบกลุ่ม และการใช้ชีวิตแบบกลุ่มเป็นที่ที่เรื่องราวทางสังคมทั้งหมดเริ่มต้นขึ้น” Brian Whyte นักชีววิทยาด้านวิวัฒนาการจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ ไม่ได้เกี่ยวข้องกับงานวิจัยนี้เช่นกัน

เฟิร์นเหล่านี้สามารถเข้ากับคำจำกัดความของความเป็นสังคมได้อย่างแน่นอน Whyte กล่าว เขารู้สึกทึ่งเป็นพิเศษกับการที่พืชเหล่านี้ก่อตัวเป็นวรรณะและอาณานิคมในป่า แต่ยังคงเป็นใบเดี่ยวเมื่อปลูกในดินเป็นไม้ประดับ ความแปรปรวนนี้แตกต่างจากสปีชีส์ในสังคมหลายชนิด เขากล่าว 

เบิร์นส์และเพื่อนร่วมงานกำลังตรวจสอบว่าเฝือกจะกลายเป็นเฟินหลังจากย้ายไปยังส่วนอื่นของอาณานิคมหรือไม่ เบิร์นส์ยังต้องการศึกษาเฟิร์นเขากวางอีกชนิดหนึ่งในมาดากัสการ์ที่ดูเหมือนจะเติบโตในอาณานิคมด้วย 

Whyte มองเห็นประโยชน์ที่สำคัญในการขยายมุมมองของความเอื้ออาทรให้ครอบคลุมถึงพืช 

“เป็นเรื่องที่ดีมากที่สามารถสังเกตเห็นบางสิ่งบางอย่างและเป็นเหมือน ‘เดี๋ยวก่อน นี่เปรียบได้กับสังคมที่เจ๋งที่สุดและก้าวหน้าที่สุดบางแห่งในโลกของสิ่งมีชีวิต’” เขากล่าว ไม่ว่าเฟิร์นจะอยู่ที่ใดในสเปกตรัมของความเป็นสังคมนิยม เขาตั้งข้อสังเกต พวกมันยังคงมีความคล้ายคลึงและความแตกต่างที่น่าสนใจกับสัตว์ที่สร้างวรรณะ “การเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ [เฟิร์นเหล่านี้] จะช่วยปรับปรุงทฤษฎีของเราว่าเหตุใดลักษณะเหล่านี้จึงพัฒนาไปตามความหลากหลายของสิ่งมีชีวิต”

หน้าแรก