معماری
708148_tRU11DHL

هدف از خلقت موریانه ها چه بوده است

هدف از خلقت موریانه ها چه بوده است تکامل راسته مساوی بالان
موریانه ها (راسته مساوی بالان) از نظر تکاملی وابستگی نزدیکی به سوسری ها (Blattaria) دارند. موریانه ها، شیخک ها و سوسری ها از یک جد بالدار مشترک تکامل یافته اند، این سه گروه در زیرراسته های Dictytoptera دسته بندی می شوند. به هر حال بررسی نشان داده که موریانه ها و سوسری ها ارتباط تاکسنومیکی نزدیکتری نسبت به شیخک ها با هم دارند. همبستگی این ارتباط بین دو جنس سوسریهای چوبخوار (Cryptocerus) و موریانههای گرمسیری استرالیا (Mastotermes) مشاهده میشود. سوسری های چوب خوار در برخی خصوصیات با موریانه ها مشترکند (به عنوان مثال اغازیان همزیست در روده عقبی) و Mastotermes در برخی از صفات فیزیولوژیکی و وابستگیهای ژنتیکی با موریانهها مشترک است.
تاریخ جدایی تکاملی مساوی بالان و سوسری ها به دلیل کامل نشدن گزارشات فسیلی مقداری ابهام دارد. اگرچه خیلی از کشفهای نسبتاً اخیر بیشتر چهار چوب زمانی را برای این چنین وقایعی روشن ساختهاند. Meiatermes bertrani قدیمی ترین فسیل توصیف شده است که موریانه ای است که توصیف شده است در سنگ آهکی اسپانیا پیدا شده و تاریخ آن مربوط به حدود ۱۳۰ میلیون سال پیش می باشد (Abe et al.,۲۰۰۰). تعداد زیادی فسیل مرتبط در برزیل، کانادا، فرانسه و ایالات متحده و کشورهای زیاد دیگری در سراسر جهان یافت شده اند. انتشار موریانه های ابتدایی و عالی که با دانش وقایع زمین شناسی گره خورده است تئوری های پیشین را که ادعا می کنند تمامی گروهای موریانه پیش از خرد شدن Gondwana در حدود ۱۸۰ میلیون سال قبل تکامل یافته اند، را رد می کند. اکتشافات جدید در تکنولوژی تجزیه تحلیل DNA به یک تئوری جدید منجر شد. شواهد نشان می دهد که تعدادی زیادی از گروههای موریانه های ابتدایی در سراسر جهان پیش از Gondwanaوجود داشته اند (Tayasu et al., ۱۹۹۸). پس از انقراض تودهای در دوره کراتاسه، تعدادکمی از گونهها باقی ماندند. یک موج انتشار دو نیچی که پر نشده بود ایجاد گردید برای اینکه گونههای مدرن ظهور پیدا کنند و توسط بکار گرفتن متدهای انتشار نظیر پلهای زمینی، وزش طوفانها و کندههای درختان انتشار پیدا کنند. امروزه شباهتهایی بین گونههای ابتدایی در قار ها مانند استرالیا، جنوب آمریکا و آفریقا ارتباط ژنتیکی را از زمانیکه تمام آنها درGondwanad به هم پیوسته بوده اند را نشان میدهد.
● خصوصیات عمومی سلسله طبقات
گرچه موریانه های عالی و ابتدایی در راستای گونه به مقدار کمی در جزئیات تفکیک طبقات تفاوت دارند، یک کلیات ژنریک از از سلسله طبقات موریانه را به آسانی میتوان درک نمود.. ۵ طبقه عمده در داخل کلنی موریانه (بجز تعداد کمی از گونه ها) وجود دارد: مولدین، بالدارهای جنسی، کارگرها، سربازها و نمف ها (۸۵Watson et al., ۱۹)
▪ مولدین: یک شاه و ملکه هر کلنی را آغاز می کنند و همانجا با قی می مانند تا بمیرند. شاه کار می کند تا برای بارور کردن ملکه اسپرم تولید کند (ملکه بیش از ۳۰۰۰ تخم در روز طرد می کند). ملکه هورمون هایی آزاد می نماید که سیگنالهای آن باعث تفکیک کارگرها، سرباها و … میگردد. در بسیاری از گونهها، حیات تپه به زندگی مولدین وابسته است. هم ملکه و هم تپه می توانند بیش از ۲۵ سال عمر کنند. در برخی گونه ها، مولدین وقتی می میرند جایگزین میشوند و بدین ترتیب اجازه میدهند کلنی گاهی اوقات تا یک قرن به حیاتش ادامه دهد.
▪ بالدارهای جنسی : این کلاس موریانهها که غالباً بیشتر دیده می شوند (خورده می شوند) وظیفه مهم پیدا کردن کلنی های جدید را بر عهده دارند. آن ها چشم های مرکب به خوبی توسعه یافته دارند و قادرند پرواز و تولید مثل کنند و می توانند درصورتیکه شاه و ملکه ازبین بروند، جایگزین آن ها بشوند (۸۵Watson et al., ۱۹). بالدارهای جنسی عمومیترین کلاس موریانهها هستند که بر اساس تفاوتهای موجود در شکل و اندازه بال برای طبقهبندی مورد استفاده قرار میگیرند. نام Isoptera به معنی مساوی بال است و به موریانه ها نسبت داده شده زیرا دو جفت بال موریانه ها یک اندازه و مشابه به نظر می رسد. آلات ها در شب برای پراکنده شدن و جفت گیری ظاهر می شوند، اما آن ها هیچ گاه به لانه باز نمی گردند.
▪ کارگرها: این گروه از موریانه ها شاید عمده ترین نقش را در کلنی ایفا کنند. کور، کر و عقیمند کارگرها کوچکترین موریانه های فعالند (گاهی فقط یک یا دو میلی متر طول دارند). نظر به اینکه بیشترین فراوانی موریانه را دارند وظایف آنها، لانه سازی، غذا دادن به سربازها و والدین، جستجوی منابع آب و غذا، مراقبت از تخم ها و موریانه های جوان تر و دفاع شیمیایی در مقابل قارچ ها و دیگر میکروارگانیسم های شیمیایی است. یکی از مهمترین مسئولیت های یک کلنی جمعآوری آب و غذاست، این وظیفه مهم توسط کارگرها انجام میگیرد (۸۵Watson et al., ۱۹).
▪ سربازها: سربازها هم مانند کارگرها عقیمند، اما آنها کور نیستند. وظیفه ی آنها حفاظت از لانه است، اغلب آنها برای حفظت از کلنی خودکشی میکنند. اعضای این طبقه آرواره های بزرگی دارند (اندازه و شکل با گونه تغییر می کند) که برای پاره و زخمی کردن دشمنان از آن ها استفاده می نمایند. سربازها سرهای بزرگی دارند و از همین طریق میتوانند جلوی ورود مزاحمین را بگیرند. آنها همچنین از پیش آمدگی پیشانی شان برای پرتاب مواد شیمیایی دفاعی که دشمنان را به دام می اندازد استفاده می کنند. هنگامیکه یک شکاف در دیوار تپه یا یک سوراخ در گالری های گلی بوجود می آید تعداد زیادی از سربازها به خارج آن یورش می برند و از آن منفذ دفاع می کنند درحالیکه کارگرهها آن را تعمیر نمایند. خیلی از اوقات نگهبانان بیرون از لانه می مانند و در اثر گرسنگی و از دست دادن آب بدن می میرند (۸۵Watson et al., ۱۹).
▪ نمف ها (پورهها): از تخم ها بوجود می آیند، نمف ها موریانه های غیرفعال و توسعه نیافته اند که منتظر دریافت سیگنال های شیمیایی از ملکه که منجر به تغییرات می شود، می باشند. یک تعداد نسبتاً کمی از نمف ها تبدیل به بالدارهای جنسی می شوند، (۱۰ تا ۱۵ درصد جمعیت) تعدادی از آنها سرباز می شوند در حالیکه اکثریت آنها به کارگر تبدیل می شوند (۸۵Watson et al., ۱۹).
● خصوصیات و مشخصات بی نظیر موریانه ها
هیچ حیوانی وجود ندارد که توانایی متابولیسم سلولز را داشته باشد. چنین حیوانی وجود ندارد. به هر حال تعداد زیادی از حیوانات مانند احشام و گاو و گوسفند و بزغاله گوزن، کوالا و زرافه مقدار زیادی سلولز در رژیم غذایی شان استفاده می نمایند. برای هضم سلولز یک ارگانیسم باید از سلولاز، یک آنزیم با توانایی کاتالیز و هیدرولیز سلولز استفاده کند (Ratcliffe et al., ۱۹۵۲). اما این حیوانات این آنزیم را تولید نمی کنند. پس چه گونه آن ها سلولز را هضم می نمایند؟ این سؤال از طریق برخی ارگانیسم های ساده از قبیل، قارچ ها، باکتری ها و تکسلولیها پاسخ داده می شود. این ارگانیسم ها معمولاً (معمولاً باکتری یا تک سلولیها) یک ارتباط همزیستی با حیوانات میزبان دارند. موجودات همزیست داخل روده حیوان زندگی می کند و در یک قسمت از ارتباط دوجانبه شرکت میکنند. شاید سحرآمیز ترین خصوصیات موریانه ها ارتباط همزیستی آن ها با ارگانیسم های هضم کننده سلولز باشد. آغازیان همزیست داخل روده (موریانه های ابتدایی) باکتری(موریانه های عالی) سلولز مواد گیاهی را که توسط موریانه ها خورده شده است را هضم می نمایند (Ratcliffe et al., ۱۹۵۲). هردوی موریانهها و میکروارگانیسمها از این ارتباط سود میبرند. موجود همزیست یک منبع غذای دائمی و یک پناهگاهی خارج از محیط به دست می آورد. در حالیکه موریانه ها گلوکز و سایر مواد تولید شده از متابولیسم سلولز را به دست می آورند.به دلیل این حقیقت که مواد سلولزی توسط موریانه میزبان مورد استفاده قرار میگیرد، سلولز میتواند توسط پروتیستهای همزیست رودهای یا باکتریها هضم شود. موریانهها بدون همزیستها نمی توانند سلولز را هضم نمایند. این ارتباط برای موریانه و همزیست مفید میباشد.(استفاده متقابل) ( Ratcliffe et al., ۱۹۵۲).
موریانه ها بدن نرمی دارند و هدایت تغذیه، دفاع و تولید مثل آن ها وابسته به زوائد مو مانند باریکی است که Sensilla (اعضای حسی) نامیده می شود. مقدار اندکی از رفتار پیچیده موریانه ها شناخته شده است. این گونه فرض می شود که به صورت hard-wired (سخت افزار) با توانایی ایجاد و عکسالعمل نشان دادن به مجموعهای از سیگنالهای پیچیده شیمیایی و شعائر رفتاری بوجود آمدهاند (Krishna and Weesner, ۱۹۶۹). یک روش خیلی جالب حفاظت شیمیایی کلنی زمانی به نظر میآیدکه موریانهها ترکیباتی نظیر نفتالین را برای برای دفاع در مقابل مورچهها، میکروارارگانیسمهای بیماریزا و نماتدها تولید میکنند (Krishna and Weesner, ۱۹۶۹). موضوع تکنیکهای دفاع شیمیایی موریانه ها، مبحث نسبتاً جدیدی است که در حال حاضر در مجامع علمی، مطالعه می شود.
● اجتماع مرموز:
موریانهها فوق العاده اجتماعیاند و در کلنیهایی شامل یک تا دو میلیون فرد زندگی میکنند. افراد بدون قوه تفکرند و در جهت بهبود کلنی تلاش می کنند. آنها رویهرفته به صورت یک ابر ارگانیسم کار میکنند (Skaife, ۱۹۵۵). چیزهای کمی در مورد توانایی سازماندهی برجسته آنها کشف شده است بهجز اینکه میدانیم آنها از طریق یک گروه از فرمونها با هم در ارتباط هستند. (به قسمت ارتباطات مراجعه کنید). گرچه ساختار اجتماعی کلنی، به صورت مشابه در میان مورچهها و زنبورها هم وجود دارد اما موریانه ها قبل از آنها تکامل یافتهاند و از سایر انواع حشرات اجتماعی متمایز میباشند. اجتماع موریانهها (که از تعداد زیادی افراد پرسلولی تشکیل یافته است) با هر ارگانیسم دیگری انالوگهایی دارد. آنالوگی ایدهآل برای این مقایسه از کتاب بیولوژی موریانهها اقتباس گردیده است (Krishna and Weesner, ۱۹۶۹). به طور کامل ارتباطات متقابل یک کلنی موریانه را شرح میدهد:
“این ارگانیسم دارای تقسیمکار، یکپارچگی و تقسیم کار اختصاصی بین افراد طبقات میباشد، طبقات عقیم آنالوگ سلول های سوماتیک در یک فرد ارگانیسم می باشند، طبقات مولد با گامتهایش موازی هستند و وظایف سربازها و کارگرها با وظایف سلولهای مغذی و دفاعیشان آنالوگ میباشد. افراد یک اجتماع موریانه نمیتوانند به تنهایی زنده بمانند و این وابستگی به یکدیگر و یکپارچگی آنها را شبیه یک ارگانیسم واحد میسازد. مانند ارگانیسمها، لانههای موریانه بطور هموستاتیک واحدهایی تنظیم یافته میباشند. دیوار لانه در رفتاری شبیه به صدف یک حیوان مانند یک سد آنها را از شکارگرها محافظت میکند. محیط داخل خود تنظیم و برای زندگی و بقا در حد مطلوب است و تا حدودی در برابر شرایط محیط خارجی مستقل (غیروابسته) میباشد. قسمتهایی از لانه ممکن است، مانند قسمت های از دست رفته یک ارگانیسم، بازسازی شوند. در رشد، توسعه، تقارن و سازگاری نیز شباهت هایی وجود دارد (Krishna and Weesner, ۱۹۶۹).
● ارتباطات:
موریانهها نمیتوانند از طریق بینایی یا با صدا با یکدیگر ارتباط برقرار کنند به این دلیل ساده که آنها بینایی ندارند و کر میباشند (همچنین مبحث نابینایی دیده شود). در عوض این راسته از حشرات با بهره بردن از حسهای چشایی و لامسه ارتباط برقرار میکنند. موریانهها قادرند تا هم لانه ایهایشان را از طریق بوی خاص تشخیص بدهند، از همین طریق مولدین نر بوسیله بو، ماده ها را پیدا میکنند (Limburg. ۱۹۷۴). موریانهها از طریق لمس یکدیگر که با استفاده از یک رفتار ویژه انجام میپذیرد، درخواست غذا میکنند. آنها ردپای معطری به سمت منابع غذای خارج لانه به جا می گذارند. وقتی یک موریانه جست و جو گر یک منبع جدید غذا پیدا کرد، درحالیکه یک ردپای معطر پشت سرش به جا می گذارد با یک تکه غذا که در آرواره هایش قرار دارد به لانه باز میگردد. این کار توجه سایر موریانهها را که در اطراف وجود دارند را جلب می کند و مقدار کمی غذا به آنها می دهد. به این طریق آنها فریفته می شوند تا ردپا را به سمت منبع تازه غذا دنبال کنند. این عطری که آنها دنبال میکنند توسط یک غده که در سطح زیرین شکم موریانهها قرار دارد تولید می شود. دانشمندان معتقدند که این عطر نشانگر ابتدا بصورت یک سیگنال خطر ظهور پیدا نمودهاست تا بتواند کارگرهای موریانه را آگاه سازد که در لانه شکافی وجود دارد که از طریق آن دشمنان میتوانند وارد شده و از بدن نرم و شاداب ساکنان تغذیه کنند.نابینایی موریانهها به گونه ایست که میتوانند تا حدودی نوری که از سوراخها وارد میشود را احساس نمایند. آنها همچنین به گونهای خارق العاده به جریان ضعیف هوایی که وارد و خارج میشود، حساسند. موریانههایی که نزدیک صحنه شکار قرار دارند به مرکز لانه باز می گردند، ویک عطر نشانگر به جا می گذارند و با حرکات مضطربشان دیگر موریانه ها را آگاه میسازند. عطر یک مادهای است که به آن فرمون میگویند که باعث میگردد عکسالعملهای معینی از موریانهها وسایر حشرات ایجاد شود. بدین ترتیب به آنها اجازه داده میشود تا از مسیری که عطر به طرف سوراخ هدایت میکند، اجتناب نمایند.
● نابینایی:
از آن جاییکه تقریباً تمام موریانه ها در سراسر زندگیشان در تاریگی مطلق به سر می برند، توانایی دیدن را از دست دادهاند و نابینا هستند. نظر به اینکه به طور دائم از نور معمولی و تشعشع دوری نمودهاند، موریانهها نیاز کمی به رنگدانه دارند که به صورت یک فیلتر در مقابل اشعه ماوراء بنفش عمل میکند. به همین دلیل، پوست آنها نیمه شفاف است و یا رنگ دانه کمی دارد.
● انواع لانه:
لانه های موریانه با اشکال و اندازه های متنوع وابسته به سن تپه ها و گونه هایی که آن ها را می سازند، دیده می شوند. چهار نوع عمده لانه در سراسر جهان دیده می شود. درختی، زیرزمینی، تپه و لانه های یک قطعه ای. لانه های درختی اغلب از گسترش لانه های زیرزمینی بوجود می آیند و از طریق دالان های حفاظتی به یک انشعاب یا شاخه ای از یک درخت زنده مرتبط می شوند. موریانه ها هیچ گاه بدون پوشش محافظ در معرض هوا سرگردان نیستند. زیرا دالان هایی از جنس کارتن می سازند. کارتن از خاک و مواد دفعی که بوسیله بزاق به هم چسبیده شده اند، تشکیل شده است (Abe et al.,۲۰۰۰). این ترکیب وقتی خشک می شود بسیار مقاوم شده و دالانهای حفاظتی بی نقصی را بوجود می آورد، گاهی اوقات تمام سطح یک درخت را می پوشاند. این دالان های حفاظتی برای برقراری ارتباط بین لانه های زیرزمینی و لانه های درختی و همچنین ایجاد پوشش غیر قابل نفوذ برای فراهم کردن یک راهرو تاریک و مرطوب استفاده می شوند (Snyder, ۱۹۴۸).
موریانه ها برخلاف مگسهای خانگی، هیچ بالشتک چسبنده ای در پاهایشان ندارند، بنابراین آن ها نمی توانند از شیشه پنجره بالا بروند و برای راه رفتن روی سطوح صاف با مشکل مواجه می شوند. برای مقابله با این مشکل آنها هر چیزی را با مدفوعشان می پوشانند، به این ترتیب یک سطح ناصاف برای آسان شدن راه رفتن بوجود می آید (Skaife, ۱۹۵۵).
لانه های زیرزمینی در جاهاییکه سطح رطوبت در تمام طول سال پایین میباشد، رایج هستند.زیرا ساختار لانههای زیرزمینی تبخیر و خشک شدن را به حداقل میرساند. در رابطه با موریانههای زیرزمینی شبکه عظیمی از تونل ها و گالری های زیرزمینی تا صدها فوت گسترش می یابند، چندین جریب زمین را پوشش می دهند تا به منابع غذایی دست یابند (Snyder, ۱۹۴۸). یک سلول سلطنتی (سلول ملکه) همیشه در مرکز کلنی به طرف قاعده کلنی جاییکه مولدها رطوبت را نگه می دارند و به خوبی تغذیه می شوند، وجود دارد. وقتی اندازه یک کلنی برای ملکه خیلی بزرگ شد، مولدین ثانویه ایجاد می شوند و کلنی های اقماری در همان نزدیکی بوجود می آیند تا کلنی اولیه را تکمیل کنند (Pearce, ۱۹۹۷).
اگرچه لانه های زیرزمینی کم و بیش از شکارگرهای بزرگ محافظت میشوند، اما حیواناتی که تونل میزنند، نماتودهای گوشتخوار و هر چیزی که میتواند از زیرزمین به لانه وارد شود لانه های زیرزمینی را تهدید می نماید. برای حفاظت از لانه زیرزمینی از چنین حملاتی، در اثر میلیون ها سال تکامل سیستم دفاعی، یک مهندسی طبیعی حیرت آور بوجود آمده است.
با استفاده از یک ترکیبی از خاک، رس، ماسه، مواد دفعی و بزاق کلنی یک پوشش ضخیم، مانند صخره سخت و غیر قابل نفوذ به آب را در اطراف لانه می سازد. این سد غیر قابل نفوذ به عنوان یک وسیله محیط زیست خود پایدار را تولید میکند و همچنین از ساکنان آن حفاظت به عمل میآورد (Snyder, ۱۹۴۸). استحکام نفوذناپذیری نفوذ ناپذیری به آب همچنین مانع از دست دادن آب شده و انتشار بوی ملکه را کاهش می دهد.عطر متصاعد شده از ملکه در فضای کوچک لانه بطور افزایشی محصور میشود و در نتیجه تاثیر آن افزایش مییابد. در هر صورت به علت غیر قابل نفوذ به هوا بودن ساختار لانههای زیرزمینی، یک شرایط نامطلوبی توسعه مییابد(Pearce, ۱۹۹۷). بالا رفتن سطح دی اکسید کربن برای موریانه ها سمیت دارد و چند گاز دیگر نیز تولید می شوند که باید از لانه به خارج رانده شوند. برای پاکسازی این مانع، یک فرآیند خلاقانهی دیگری در داخل لانه اتفاق می افتد. به جای تهویه لانه با هوای گرم و خشک هوای بیرون لانه که باعث از دست دادن آب کلنی میشود یک سیستم تهویه با هوای سرد و مرطوب تحتانی، وجود دارد (به بخش خشک شدن مراجعه شود). از طریق تغیییر فشار هوا و اطاقکهای ویژه هوا، لانه به طور کامل تهویه میشود و خطر از دست دادن آب به طور کامل حذف میگردد(Snyder, ۱۹۴۸).
تپههای موریانه (که معمولاً به عنوان hill شناخته می شوند) شاید جذابترین نشانه حضور موریانه ها باشد، تعداد زیادی از گونه ها تپه می سازند، که البته به دلایل متفاوت این کار انجام میشود. انسان ها هزاران سال تپه های موریانه را در نظر گرفتهاند و تلاش میکردند تا بدانند چگونه حشراتی این قدر کوچک، کور و بی مغز توانایی چگونه توانایی ساخت و ساز فوق العاده و ابتکاری این چنینی را دارند. از لحاظ شکل و اندازه انواع متفاوتی تپه میتواند از هر چیزی که توسط موریانه ها پیدا و دفع شود، ساخته شود. تپهها روی سطح زمین هستند و وابسته به نوع گونه ها، میتوانند به منظورهای مختلف مورد استفاده قرار گیرند که عبارتند از:، اتاق، انبار، وسیله کنترل درجه حرارت، محل استقرار اضطراری، پناهگاه از سرازیر شدن سیل، وسیلهای برای تهویه یا بعنوان یک لانه کامل برای خودشان (Snyder, ۱۹۴۸).نویسنده امیدوار است با نگاهی جدید به این حشره دریچه ای تازه به دنیای جدید و مرموز آنها داشته باشیم و از خلقت این حشره به خالق آن آفرین بفرستیم و آنرا شکرگذار باشیم

پاسخ دهید