9 دقیقه
در عمق غار سولفور، یک سازند سنگ آهکی که از مرز یونان و آلبانی عبور میکند، دانشمندان به یک شگفتی ابریشمی برخوردند: یک ورقهٔ درخشان و یکپارچه از تار عنکبوت که بیش از 100 متر مربع را پوشانده و میزبان تخمینی 111000 عنکبوت است. این یافتهٔ غیرمعمول چیدمانهای اجتماعی عنکبوتها را به چالش میکشد و نشان میدهد چگونه حیات میتواند در دنیایی تاریک و غنی از گوگرد بازسازماندهی شود تا رونق یابد. این کشف برای مطالعات اکوسیستم غارها، تنوع زیستی زیرزمینی و رفتار اجتماعی عنکبوتها اهمیت ویژهای دارد و بینشهای جدیدی دربارهٔ سازگاری با زیستگاههای شیمیوتروفی ارائه میدهد.
شهری زیرزمینی از تار ابریشمی
در سال 2022 گروهی از غارنوردان تفریحی برای نخستینبار به این گسترهٔ مرواریدگون برخورد کردند و موضوع را به پژوهشگران گزارش دادند. بازدیدهای علمی بعدی وجود یک اکوسیستم شگفتانگیز را تأیید کرد: ورقهای پیوسته از تار که دیوارهها و سقف غار را در بر گرفته و از هزاران تار قیفشکل مجزا تشکیل شده که همپوشانی یافته و به یک بافت عملکردی یکتا تبدیل شدهاند. تصاویر ضمیمهٔ مطالعه نشان میدهد قسمتهای وسیعی از دیوارهٔ غار با تار پوشیده شدهاند — یک اَبَرشهر واقعی عنکبوتی که ساختار اجتماعی و فضایی ناگهانی و گستردهای را به نمایش میگذارد. این ساختار نه تنها از نظر ابعاد جلب توجه میکند، بلکه نحوهٔ سازماندهی عنکبوتها برای استفاده از منابع محلی، توزیع جمعیت و روابط میانگونهای را نیز بازتعریف میکند. چنین نمونههایی اهمیت حفاظت از غارها و تحقیقات بلندمدت در زیستگاههای زیرزمینی را برجسته میسازند، زیرا اطلاعاتی منحصر به فرد دربارهٔ فرایندهای تکاملی و سازگاری در شرایط بدون نور ارائه میدهند.
بخشی از شبکهٔ استعماری عظیم در غار سولفور
دو گونه بر این اَبَرشهر تسلط دارند: Tegenaria domestica که معمولاً با نام عنکبوت قیفساز اصطبل شناخته میشود (حدود 69000 فرد)، و Prinerigone vagans که یک عنکبوت صفحهتار یا sheetweb spider است (حدود 42000 فرد). هر دو گونه در زیستگاههای سطحی نیز گستردهاند، اما پیش از این هیچیک در قالب شبکههای واقعی استعماری ثبت نشده بودند—و بهخصوص نه با چنین همزیستی مسالمتآمیز و در این مقیاس. این همنشینی نمایانگر درجاتی از تحمل بینگونهای و انعطاف رفتاری است که در مطالعات پیشین کمتر مشاهده شده و برای درک اکولوژی اجتماعی عنکبوتها، سازگاری رفتاری و نقش تراکم شکار در تعیین ساختار جمعیتی مهم است. علاوه بر این، توزیع فضایی این گونهها روی دیوارهها میتواند نشانگر تقسیم نقشها در ساختار شبکهای، بهرهبرداری از میکروزیستگاهها و کاهش رقابت مستقیم بر سر منابع غذایی باشد.
چرا این شبکه غیرمعمول و مهم است
در این کشف سه نکتهٔ پیوندی و برجسته وجود دارد. نخست اندازه: ورقهٔ ابریشمی بیش از 100 متر مربع (حدود 1,077 فوت مربع) را در بر میگیرد که ممکن است آن را به بزرگترین شبکهٔ عنکبوت ثبتشده تبدیل کند؛ این ابعاد برای مطالعهٔ اکوسیستمهای جامعهای عنکبوتی و پتانسیل شبکهسازی جمعی اهمیت دارد. دوم، رفتار اجتماعی: این گونهها که معمولاً فردی یا در خوشههای کمتراکم زندگی میکنند، بهنظر میرسد «استعمارگر اختیاری» (facultative coloniality) بروز میدهند—یعنی در واکنش به شرایط محیطی خاص، تارهای اجتماعی انبوه ایجاد میکنند. سوم، زنجیرهٔ غذایی: تحلیلهای ایزوتوپی و میکروبیوم روده نشان میدهد که عنکبوتها از حشرات تولیدشده در داخل اکوسیستم غار تغذیه میکنند، نه از بازدیدکنندگان تصادفی سطحی. این یافته نشان میدهد که کل زنجیرهٔ غذایی این سکونتگاه زیرزمینی بهصورت داخلی تأمین میشود و عنکبوتها نه تنها مصرفکنندههای انتهایی، بلکه بخش تثبیتشدهای از چرخهٔ انرژی بومی هستند. بهعلاوه، تنوع رفتاری مشاهدهشده از منظر تکاملی میتواند نمونهای از چگونگی فعال شدن صفات اجتماعی در پاسخ به فرصتهای غذایی پایدار و محلی باشد.
نقشهٔ ساختاری غار سولفور
آزمایشهای ژنتیکی تصویر واضحتری از انزوای طولانیمدت ارائه میکنند. تبارهای ساکن غار هر دو گونه از جمعیتهای سطحی مجاور از نظر ژنتیکی متمایز هستند و پروفایلهای میکروبیوم نیز تفاوت دارند. نشانههای ایزوتوپی پایهٔ تروفیک این جامعه را به شیمیوتروفی ارجاع میدهند—زیست میکروبی که انرژی خود را از ترکیبات گوگردی میگیرد نه از فتوسنتز وابسته به نور خورشید. بهعبارت دیگر: غار شبکهٔ غذایی داخلی و نسبتا خودکفایی دارد و عنکبوتها اعضای تثبیتشدهٔ این شبکهاند. این یافتهها میتواند برای مطالعات فرآیندهای نژادیزایی اکولوژیک (ecological speciation)، سازگاری میکروبیوم دستگاه گوارش و تأثیرات درازمدت جدایی جغرافیایی بر ساختار ژنتیکی گونهها مفید باشد.
زندگی شیمیوتروفی تغذیهکنندهٔ زنجیرهٔ زیرزمینی
غار سولفور دارای ترکیبات گوگردی فراوانی است که میکروبهای شیمیوتروفی را تغذیه میکند. این میکروبها بهشکل فرشهایی از زیستتوده میکروبی تجمع میکنند که تبدیل به پایهٔ انرژی یک سلسلهمراتب تغذیهای میشود: ایزوپودها و پریپرشها (springtails) از فیلمهای میکروبی چرای میکنند، مگسکها (midges) و دیگر حشرات ریز از این دتریتیورها تغذیه میکنند، و در نهایت شکارچیانی مانند صدپاها و عنکبوتها بر مگسکها تغذیه میکنند. پژوهشگران مشاهده کردند که متراکمترین بخشهای تار با بیشترین فراوانی مگسک مطابق است که این همبستگی نشان میدهد چگالی طعمه محلی مستقیم بر ساخت و توزیع شبکهٔ تار تأثیرگذار است. از منظر اکولوژیک، این الگو یک مثال واضح از چگونگی کنترل منابع اولیه (میکروبهای شیمیوتروف) بر ساختار جوامع بالادستی را نشان میدهد و تأییدی بر اهمیت فرآیندهای بیوشیمیایی محلی در شکلدهی به شبکههای تغذیهای مستقل از نور است.
یک ماده از گونهٔ Tegenaria domestica در یکی از قیفهای تار
یادداشتهای رفتاری تفصیلی تیم پژوهشی نشان میدهد که عنکبوتهای قیفساز اصطبل بخش عمدهای از سازهٔ ساختاری ورقه را ساختهاند: آنها قیفهای همپوشان و تارهای لنگر را ایجاد کردهاند که ساختار مکانیکی شبکه را تأمین میکند. در همین حال، عنکبوتهای صفحهتار بهنظر میرسد از این معماری آماده بهرهبرداری کردهاند، خود را در بافت مشترک وارد کرده و از محیط غنی از طعمه سود بردهاند. این نوع تحمل بینگونهای در شبکههای دائمی و مشترک نادر است و از نظر زیستشناختی مورد توجه قرار میگیرد، زیرا همکاری یا همزیستی نزدیک میان گونههای متفاوت میتواند پیامدهای پیچیدهای برای جریان انرژی، رقابت و انتقال بیماریهای میکروبیوم داشته باشد. همچنین مستندات نشان میدهد که تقسیم فضا و نقشهای ساختاری میتواند استراتژیهای مطلوبی برای کاهش تعارض مستقیم و ارتقای همزیستی متقابل فراهم آورد.
پیامدها برای تکامل و حفاظت
فراتر از جذابیت آنی، این کشف سوالاتی را دربارهٔ چگونگی سازگاری گونههای سطحی به زیستگاههای شیمیوتروفی زیرزمینی مطرح میکند. بهنظر میرسد انزوا در حال بازسازی ژنها و میکروبیومهای روده است؛ فرآیندی که ممکن است مقدمات مراحل اولیهٔ تفکیک اکولوژیک یا Speciation را فراهم کند. این محل همچنین نشان میدهد که غارهای سولفیدی میتوانند میزبان زنجیرههای غذایی کامل و خودپایدار مستقل از نور خورشید باشند—اکوسیستمهایی آسیبپذیر که در برنامهریزیهای حفاظتی کمتر مورد توجه قرار گرفتهاند. حفاظت از چنین زیستگاههایی نیازمند شناسایی نقاط حساس، پیگیری تغییرات جمعیتی و تدوین سیاستهای مدیریتی است که ریسکهای ناشی از رفتوآمد انسانی، آلودگی و تغییرات میکروزیستگاهی را کاهش دهد. بهعلاوه، مطالعه بر این جوامع میتواند اطلاعات کاربردی برای بازسازی زیستگاهها، مدیریت تنوع زیستی زیرزمینی و شناسایی شاخصهای سلامت اکوسیستم ارائه کند.
تار و یک هجوم از مگسکها
برای دانشمندانی که به مطالعهٔ سازگاری، یکپارچگی تروفیک (trophic integration) و حدود انعطافپذیری اجتماعی علاقهمندند، غار سولفور یک آزمایشگاه زنده فراهم میآورد. این محل نمونهای نادر از این است که چگونه فرصتهای اکولوژیک—طعمهٔ فراوان حاصل از میکروبهای شیمیوسنتز—میتواند تغییرات رفتاری را در موجوداتی که عموماً تنها زندگی میکنند، هدایت کند. تحلیلهای بیشتر میتواند به روشن شدن سوالات پیرامون نرخ تغییرات ژنتیکی، امکان بازگشت به زیستگاه سطحی، و پایداری شبکههای اجتماعی تحت نوسانات محیطی کمک کند. همچنین این یافته الهامبخش پژوهشهای میانرشتهای است که از زیستشناسی تکاملی تا میکروبیولوژی محیطی و حفاظت زیستگاه را دربرمیگیرد.
دیدگاه کارشناسان
«کشفهایی از این دست ما را وادار میکند تا دربارهٔ انعطافپذیری جوامع حیوانی بازاندیشی کنیم،» میگوید دکتر کارن لیو، اکولوژیست تکاملی که در این مطالعه مشارکتی نداشت. «زمانی که منابع غذایی فراوان و پایدار باشند، حتی گونههایی که معمولاً تنها زندگی میکنند ممکن است استراتژیهای جمعی اختیار کنند. این غار هر دو ویژگیِ انعطافپذیری رفتاری و انحراف ژنتیکی اولیه را نشان میدهد—دو عامل مهم برای تغییرات تکاملی سریع.»
این کشف در مجلهٔ Subterranean Biology منتشر شده است و پروندهٔ غار سولفور فصل برجسته و جدیدی به فهم ما از حیات در محیطهای افراطی افزوده است. در تاریکی، عنکبوتها نه تنها زنده ماندهاند—بلکه یک شهر کامل از تار ساختهاند. ادامهٔ بررسیهای میدانی، مطالعات ژنتیکی بلندمدت و پایش میکروبیوم میتواند دانش ما را دربارهٔ سازوکارهای اساسی ایجاد و حفظ شبکههای اجتماعی غیرمعمول در زیستگاههای بسته توسعه دهد و به تعریف بهتر اولویتهای حفاظتی برای زیستگاههای زیرزمینی و سولفیدی کمک کند.
منبع: sciencealert
نظرات
غار_نگ
خودپایداری زنجیره غذایی بدون نور، فکرنکردنیه. خوشحالم که تأکید رو حفاظت گذاشتن، امیدوارم مطالعات ادامه پیدا کنه
بادنور
جالبه ولی بنظرم رسانه ها کمی روی «بزرگترین شبکه» مانور دادن؛ باید دادههای طولانیتر باشه، پیگیری لازم.
کاوه.
یه بار تو غار کوچیک دیدم تارهایی جمع شده بودن، اما نه تو این ابعاد... اگه فرصتی پیش بیاد میرم ببینم، کنجکاوم🙂
مهران
معقوله: منابع ثابت، رفتار جمعی. فقط تعجبم از اینه که چرا دو گونه این قدر ریلکس کنار هم زندگی میکنن
بیوانیکس
این آمار واقعیه یا اغراقه؟ چطور مطمئن شدن که عنکبوتها از داخل تغذیه میکنن نه مهمونای سطحی؟ نمونهگیری چطوره...
دیتاپالس
وای... ۱۱۱٬۰۰۰ عنکبوت؟ شهری از تار وسط غار، شبیه فیلم ترسناک ولی همزمان شگفتانگیز، کلی سوال تو سرمه
ارسال نظر