ยุคน้ำแข็งหรือโมอากำลังเบราส์? ทำไมนิวซีแลนด์ถึงมีพืชที่แปลกและโดดเด่นมากมาย?

โดย Chris Lusk บทสนทนา

บทสนทนา

การวิเคราะห์: – การวิจัยทางพันธุกรรมเมื่อเร็วๆ นี้ทำให้เกิดความกระจ่างในการอภิปรายที่มีมาอย่างยาวนานเกี่ยวกับต้นกำเนิดวิวัฒนาการของพืชที่แปลกประหลาดที่สุดในนิวซีแลนด์

Coprosma ใกล้แล้ว

พืชหลายชนิดใน Aotearoa มีใบเล็ก ๆ ที่เกิดบนกิ่งที่เกี่ยวพันกัน เช่น Coprosma propinqua
รูปถ่าย: CC BY SA 4.0 / Krzysztof Golik

ต้นไม้และไม้พุ่มพื้นเมืองมากกว่าหนึ่งในสิบมีใบเล็กๆ ที่เรียงกันเป็นวงกว้างตามกิ่งที่เรียงซ้อนกันซึ่งมักจะเติบโตในรูปแบบซิกแซก เมื่อนักพฤกษศาสตร์ได้อนุรักษ์ไว้ พืชเหล่านี้บางต้นก็เพิ่งได้รับความนิยมเป็นไม้ประดับ

ไม่มีที่ใดในโลกที่มีรูปแบบการเติบโตที่ “โดดเด่น” นี้ซึ่งพัฒนาขึ้นอย่างอิสระในตระกูลพืชจำนวนมาก

เป็นกรณีที่น่าทึ่งของวิวัฒนาการมาบรรจบกันเพื่อตอบสนองต่อแรงกดดันด้านสิ่งแวดล้อม แต่สิ่งที่กดดันสิ่งแวดล้อม? คำตอบสามารถช่วยเราตัดสินใจว่าจะจัดการระบบนิเวศของนิวซีแลนด์อย่างไร

สภาพภูมิอากาศหรือ mua?

Ludwig Diels นักพฤกษศาสตร์ชาวเยอรมันในศตวรรษที่ 19 ตั้งข้อสังเกตว่าไม้พุ่มใบเล็กมีลักษณะเฉพาะของสภาพอากาศที่แห้ง เขาเชื่อว่ารูปแบบที่แยกจากกันอาจมีวิวัฒนาการเพื่อตอบสนองต่อสภาพอากาศที่หนาวเย็นและแห้งแล้งในช่วงยุคน้ำแข็ง

ในช่วงทศวรรษ 1970 มีการตั้งสมมติฐานว่า “การเบราส์โมอา” ซึ่งแย้งว่ารูปแบบการแยกส่วนเป็นการป้องกันแบบผิดสมัยจากการไล่ล่าของนกที่บินไม่ได้ขนาดใหญ่ที่หายไปไม่นานหลังจากการตั้งถิ่นฐานของโพลินีเซีย

การทดลองนับแต่นั้นมาสนับสนุนสมมติฐานการสืบค้นข้อมูล อย่างไรก็ตาม ความเข้มข้นของพืชต่าง ๆ ในพื้นที่ที่หนาวจัดและแห้งแล้งแสดงให้เห็นว่าสภาพอากาศก็มีส่วนเกี่ยวข้องด้วยเช่นกัน

นี่เป็นหลักฐานว่าใบเล็ก ๆ ของการแบ่งแยกมีความเสี่ยงต่อความหนาวเย็นน้อยกว่าใบใหญ่ แต่ดูเหมือนสภาพอากาศจะไม่เอื้ออำนวยต่อความแข็งแกร่งของกิ่งก้านของพืชชนิดต่างๆ

สมมติฐานสังเคราะห์

การหาอายุโมเลกุลแสดงให้เห็นว่าพืชหลายชนิดเกิดขึ้นในช่วงห้าล้านปีที่ผ่านมา แต่ซากดึกดำบรรพ์และหลักฐานทางพันธุกรรมชี้ให้เห็นว่า Moya อยู่ที่นี่นานกว่านั้น ซึ่งหมายความว่าการตรวจคัดกรองโมอาไม่ได้อธิบายวิวัฒนาการของรูปแบบที่ไม่ต่อเนื่องในตระกูลพืชจำนวนมาก

หลักฐานมีความสอดคล้องกับสมมติฐานสังเคราะห์ใหม่ที่ว่าการตรวจคัดกรอง moa มีผลมากขึ้นเมื่อพืชสัมผัสกับสถานการณ์ใหม่ ดินจากการไหลบ่าของน้ำแข็ง

สภาพอากาศที่หนาวเย็นและแห้งแล้งสร้างความท้าทายทางสรีรวิทยาโดยตรงสำหรับพืช แต่พวกมันยังทำให้พวกมันอ่อนไหวต่อการท่องเว็บมากขึ้น ป้องกันไม่ให้พวกมันเติบโตเร็วพอที่โมอาจะเอื้อมถึง ข้อจำกัดของสภาพภูมิอากาศต่อการเจริญเติบโตจึงน่าจะทำให้การป้องกันสัตว์กินพืชมีความสำคัญต่อการอยู่รอดของพืช

การสนับสนุนสมมติฐานนี้มาจากการทดลองเมื่อเร็วๆ นี้ซึ่งพบว่าสภาพอากาศมีอิทธิพลต่อผลกระทบของการดูกวางในการแข่งขันระหว่างพืชชนิดต่างๆ และญาติของใบกว้างที่เติบโตในช่องว่างการตัดไม้

นอกจากนี้ ดินที่อุดมสมบูรณ์ใหม่ที่เกิดจากการไหลบ่าของน้ำแข็งจะเพิ่มปริมาณธาตุอาหารของเนื้อเยื่อพืช ซึ่งอาจนำไปสู่แรงกดดันที่เพิ่มขึ้น การศึกษาทุ่งหญ้าสะวันนาในแอฟริกาแสดงให้เห็นว่ารูปแบบการเจริญเติบโตของหนามและลำต้นคล้ายเขี้ยวเป็นลักษณะของดินที่อุดมสมบูรณ์ที่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเรียกดูเป็นจำนวนมาก

กวางทำหน้าที่เป็นตัวแทนของโมอาหรือไม่?

เป็นเวลาหลายศตวรรษหลังจากการหายตัวไปของโมอา ไม่มีเบราว์เซอร์ขนาดใหญ่ในนิวซีแลนด์ จนกระทั่งผู้ตั้งถิ่นฐานชาวยุโรปแนะนำกวางและกีบเท้าอื่นๆ แม้ว่ากวางจะได้รับการยกย่องว่าเป็นสัตว์ประจำถิ่นและเป็นแหล่งอาหาร แต่กวางก็ถือเป็นศัตรูพืชเช่นกันเนื่องจากมีผลกระทบต่อพืชพันธุ์พื้นเมือง

การทดลองการให้อาหารแสดงให้เห็นว่าสัตว์กินพืชทั้งนกและกีบเท้าไม่กระตือรือร้นที่จะกินพืชชนิดต่าง ๆ หากมีทางเลือกใบอ่อนจำนวนมาก การแยกใบเล็กๆ ออกจากกันตามกิ่งที่มีลักษณะเป็นกิ่งจะลดขนาดการกัดและทำให้เบราว์เซอร์ตอบสนองความต้องการทางโภชนาการได้ยากขึ้น

นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาอาหารของโมอายโบราณโดยการค้นหาเม็ดฝุ่นในฟอสซิล (coprolites) การตีความข้อมูลถูกขัดขวางจากการที่เราไม่สามารถแก้ไขละอองเรณูถึงระดับชนิดในกลุ่มพืชที่มีทั้งชนิดใบเลี้ยงคู่และใบกว้าง แต่ดูเหมือนว่าพืชที่แยกจากกันจะนำเสนอความท้าทายทางโภชนาการที่คล้ายคลึงกันกับโมยา

ปัจจัยที่จำกัดผลกระทบของโมอาต่อพืชผัก

ไม่เหมือนกับกวางนิวซีแลนด์สมัยใหม่ นกกระเรียนต้องเผชิญกับนักล่าที่อันตรายทั่วประเทศ นั่นคือนกอินทรีของ Haast ที่สูญพันธุ์ไปแล้ว แม้ว่าโมอาสามารถเรียกดูได้อย่างปลอดภัยภายใต้ร่มไม้ แต่ก็มีความเสี่ยงในแหล่งน้ำและพื้นที่เปิดโล่ง

นกอินทรีของ Haast โจมตี Moa

ภาพโมอาโจมตีฮาสต์ขนาดยักษ์
รูปถ่าย: Creative Commons Attribution 2.5 ใบอนุญาตทั่วไป

ในทางตรงกันข้าม ในขณะที่กวางต้องเผชิญกับแรงกดดันจากการล่าอย่างหนักในบางพื้นที่ การล่าสัตว์เพื่อการพักผ่อนมีผลกระทบเพียงเล็กน้อยในพื้นที่ห่างไกลและขรุขระ เช่น เทือกเขา Kaweka ซึ่งประชากรกวางซิก้าที่ไม่สามารถควบคุมได้คุกคามการงอกใหม่ของต้นไม้ที่ไม่ค่อยน่ารับประทาน เช่น ต้นบีช

พุ่มไม้ที่โตเร็วและต้นไม้เล็กๆ ที่น่ารับประทาน เช่น คารามู ปาเต และมาโฮ อาจมีโอกาสดีที่สุดที่จะหลีกเลี่ยงการเรียกดูโมอาเมื่อตัดไม้ทำให้แสงเพียงพอสำหรับพวกมันที่จะเติบโตอย่างรวดเร็วในพื้นที่ที่ไม่สามารถเข้าถึงได้ อย่างน้อยก็ในสภาพอากาศที่ร้อนกว่า ในภูมิภาคที่พืชดังกล่าว สามารถเติบโตได้มากขึ้น มากกว่าหนึ่งเมตรในช่วงฤดูปลูก

ช่องว่างของต้นไม้ควรให้ข้อดีอีกสองประการสำหรับพืชอวบน้ำ เศษซากจากต้นไม้ที่โค่นล้มสามารถป้องกันไม่ให้สัตว์กินพืชขนาดใหญ่เข้ามาได้ และช่องว่างของหลังคาอาจทำให้โมอายถูกโจมตีโดยนกอินทรีของ Haast

โมอาน่าจะใช้พืชพรรณบนทางลาดชันได้น้อยกว่ากวางและแพะในทุกวันนี้ ดังนั้น ผลกระทบของ moa ต่อภูมิประเทศของนิวซีแลนด์น่าจะแพร่หลายน้อยกว่าผลกระทบในปัจจุบันของเบราว์เซอร์กีบเท้า

ในที่สุด โมอาอาจมีการเผาผลาญที่ช้ากว่าเบราว์เซอร์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่มีขนาดใกล้เคียงกัน ซึ่งบ่งบอกถึงความต้องการพลังงานที่ต่ำกว่า และทำให้อัตราการให้อาหารลดลง ญาติสนิทของนกโมอา (นกกีวีและนกอีมู) เผาผลาญพลังงานน้อยกว่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่กินพืชเป็นอาหารซึ่งมีน้ำหนักตัวเท่ากันหรือนกบินขนาดใหญ่ เช่น หงส์และห่าน

อนาคตของกวางในนิวซีแลนด์

เดียร์สามารถทำหน้าที่เป็นตัวทดแทนที่ไม่สมบูรณ์สำหรับโมอา แต่ถ้าควบคุมได้อย่างมีประสิทธิภาพทั่วประเทศ

ทางอากาศ 1080 หยดเพื่อควบคุมหนู ท้องนา และพอสซัมก็มักจะฆ่ากวาง แม้ว่าอัตราการตายจะแตกต่างกันอย่างมาก นี่เป็นวิธีหนึ่งที่ประชากรกวางสามารถรักษาให้อยู่ในระดับที่ยอมรับได้ในพื้นที่ห่างไกลและขรุขระ ซึ่งไม่มีแรงกดดันในการล่าเพื่อพักผ่อนหย่อนใจ การทำลายทางอากาศด้วยการยิงปืนยังแสดงให้เห็นศักยภาพอีกด้วย

การล่าสัตว์เชิงพาณิชย์ไม่สามารถพึ่งพาการควบคุมกวางได้เนื่องจากความหลากหลายของตลาด เมื่อราคาเนื้อกวางลดลง แรงจูงใจในการล่ากวางก็น้อยลง ดังนั้น การบิน 1080 หรือการคัดแยกทางอากาศจึงเป็นวิธีเดียวในการควบคุมผลกระทบของกวางในพื้นที่ห่างไกลและขรุขระ

* Chris Lusk เป็นรองศาสตราจารย์ด้านนิเวศวิทยาที่มหาวิทยาลัย Waikato