Μια φωλιά μέλισσας μέσα σε απολιθωμένο οστό γίνεται χρονοκάψουλα της τελευταίας παγετώδους περιόδου

Μπορεί μια φωλιά μέλισσας να αφηγηθεί την ιστορία ενός οικοσυστήματος που υπήρχε πριν από 20.000 χρόνια; Μια πρόσφατη μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Royal Society Open Science δείχνει πως ναι. Και μάλιστα χρησιμοποιώντας ως πηγή πληροφοριών κάτι που μέχρι σήμερα κανείς δεν είχε παρατηρήσει: φωλιές μοναχικών μελισσών (πιθανότατα της οικογένειας Halictidae) κατασκευασμένες μέσα σε οστά θηλαστικών.

Η ανακάλυψη πραγματοποιήθηκε στο σπήλαιο Cueva de Mono, που βρίσκεται νότια της πόλης Oviedo, στην επαρχία Pedernales της Δομινικανής Δημοκρατίας, στο νησί της Ισπανιόλα. Το σπήλαιο αποτελεί έναν από τους σημαντικότερους παλαιοντολογικούς χώρους της Καραϊβικής. Για χιλιάδες χρόνια λειτουργούσε ως καταφύγιο κουκουβαγιών. Τα πτηνά κατάπιναν ολόκληρα τα μικρά θηλαστικά που θήρευαν και αφού χώνευαν τους μαλακούς ιστούς, απέβαλλαν από το στόμα τα άπεπτα υπολείμματα, κυρίως οστά, δόντια και τρίχωμα. Η συνεχής αυτή διαδικασία δημιούργησε ένα μοναδικό παλαιοντολογικό αρχείο, όπου διατηρήθηκαν χιλιάδες οστά ηλικίας δεκάδων χιλιάδων ετών.

Όταν απολιθώνεται η συμπεριφορά, όχι το έντομο

Το εντυπωσιακό στοιχείο της έρευνας είναι ότι οι επιστήμονες δεν βρήκαν απολιθωμένες μέλισσες. Αυτό που διατηρήθηκε ήταν η συμπεριφορά τους.

Στην παλαιοντολογία, τέτοια ευρήματα ονομάζονται ιχνοαπολιθώματα (trace fossils). Δεν πρόκειται για τα ίδια τα σώματα των οργανισμών, αλλά για τα ίχνη που άφησαν πίσω τους: φωλιές, στοές, αποτυπώματα ή άλλες κατασκευές που αποκαλύπτουν τον τρόπο ζωής τους.

Στην περίπτωση αυτή, οι μοναχικές μέλισσες εκμεταλλεύτηκαν φυσικές κοιλότητες που υπήρχαν ήδη στα οστά. Χρησιμοποίησαν τα οδοντικά φατνία, δηλαδή τις φυσικές υποδοχές όπου βρίσκονταν οι ρίζες των δοντιών, αλλά και άλλες κοιλότητες όπως τον πολφικό θάλαμο δοντιών και τον τον νωτιαίο σωλήνα των σπονδύλων, για να δημιουργήσουν διαδοχικούς θαλάμους ανάπτυξης του γόνου τους.

Με τη βοήθεια μικρο-αξονικής τομογραφίας (micro-CT), οι ερευνητές κατάφεραν να εξετάσουν το εσωτερικό αυτών των φωλιών χωρίς να καταστρέψουν τα απολιθώματα. Οι τρισδιάστατες απεικονίσεις αποκάλυψαν καλοδιατηρημένα κελιά, λεπτά διαχωριστικά τοιχώματα και επενδύσεις αποτελούμενες από πολλαπλά αδιαπέραστα στρώματα, χαρακτηριστικά που παραπέμπουν στις φωλιές σύγχρονων μοναχικών μελισσών.

Σε ορισμένα οστά διαπιστώθηκε ότι η ίδια κοιλότητα είχε χρησιμοποιηθεί επανειλημμένα από διαδοχικές γενιές, γεγονός που υποδηλώνει ότι το σπήλαιο αποτελούσε επί μακρό χρονικό διάστημα χώρο φωλιάσματος για πληθυσμούς μοναχικών μελισσών.

Η μεγαλύτερη αξία κρυβόταν μέσα στα κελιά

Το πιο σημαντικό εύρημα της μελέτης δεν ήταν ίσως οι ίδιες οι φωλιές. Κατά την εξέταση του εσωτερικού των κελιών, οι ερευνητές εντόπισαν κόκκους γύρης, μικροσκοπικά φυτικά υπολείμματα, νηματοειδείς δομές και ίχνη μικροβιακής δραστηριότητας. Όλα αυτά είχαν εγκλωβιστεί στο εσωτερικό των κελιών κατά τη στιγμή της κατασκευής τους και προστατεύθηκαν για περίπου 20.000 χρόνια χάρη στη στεγανή επένδυση που δημιουργούσαν οι ίδιες οι μέλισσες.

Η παρουσία αυτών των μικροαπολιθωμάτων έχει ιδιαίτερη σημασία, επειδή μετατρέπει τις φωλιές σε πραγματικές χρονοκάψουλες του παλαιοπεριβάλλοντος.

Η γύρη ως αρχείο της αρχαίας χλωρίδας

Η γύρη αποτελεί ένα από τα σημαντικότερα εργαλεία της παλυνολογίας, του επιστημονικού κλάδου που μελετά τους γυρεόκοκκους και τα σπόρια του παρελθόντος. Κάθε φυτικό είδος παράγει γύρη με χαρακτηριστική μορφολογία, γεγονός που επιτρέπει την αναγνώρισή του ακόμη και μετά από πολλές χιλιάδες χρόνια.

Στη συγκεκριμένη εργασία, οι συγγραφείς δεν προχώρησαν σε πλήρη αναγνώριση των φυτικών ειδών από τα οποία προερχόταν η γύρη. Ωστόσο, απέδειξαν ότι το υλικό διατηρείται σε εξαιρετική κατάσταση μέσα στις φωλιές. Αυτό σημαίνει ότι οι ίδιες αυτές κατασκευές μπορούν στο μέλλον να αξιοποιηθούν για την ανασύσταση της χλωρίδας, των διαθέσιμων ανθοφοριών και των οικολογικών συνθηκών που επικρατούσαν στην Καραϊβική κατά το τέλος της τελευταίας παγετώδους περιόδου.

Με άλλα λόγια, οι φωλιές δεν καταγράφουν μόνο τη συμπεριφορά των μελισσών. Διατηρούν επίσης στοιχεία για τα φυτά που επισκέπτονταν, για το περιβάλλον στο οποίο ζούσαν και για τις οικολογικές σχέσεις ανάμεσα στους επικονιαστές και τη βλάστηση της εποχής.

Μια νέα πηγή πληροφοριών για την εξέλιξη των επικονιαστών

Οι ερευνητές εκτιμούν ότι οι φωλιές αυτές πιθανότατα κατασκευάστηκαν από μοναχικές μέλισσες συγγενικές με τις σημερινές Halictidae, χωρίς όμως να είναι δυνατή η ασφαλής ταξινομική τους ταυτοποίηση.

Ακόμη σημαντικότερο είναι το γεγονός ότι η μελέτη ανοίγει έναν νέο δρόμο στην παλαιοεντομολογία. Μέχρι σήμερα, τα απολιθωμένα έντομα προέρχονταν κυρίως από κεχριμπάρι ή από αποτυπώματα του σώματός τους σε ιζήματα. Η ανακάλυψη αυτή δείχνει ότι και οι ίδιες οι φωλιές μπορούν να αποτελέσουν πολύτιμες πηγές πληροφοριών, διατηρώντας όχι μόνο στοιχεία της συμπεριφοράς των εντόμων αλλά και μικροϋπολείμματα του περιβάλλοντος μέσα στο οποίο ζούσαν.

Η εικόνα μιας μέλισσας που φωλιάζει μέσα σε ένα απολιθωμένο οστό είναι αναμφίβολα εντυπωσιακή. Ωστόσο, η πραγματική αξία της ανακάλυψης βρίσκεται αλλού. Οι φωλιές αυτές αποτελούν μικροσκοπικά οικολογικά αρχεία, ικανά να διατηρήσουν πληροφορίες για τη συμπεριφορά των επικονιαστών, τη χλωρίδα, τους μικροοργανισμούς και τις περιβαλλοντικές συνθήκες μιας εποχής που απέχει περίπου είκοσι χιλιάδες χρόνια από τη δική μας.

Ίσως, τελικά, το σημαντικότερο εύρημα της μελέτης να μην είναι ότι οι μέλισσες χρησιμοποίησαν απολιθωμένα οστά ως καταφύγιο. Είναι ότι, χωρίς να το γνωρίζουν, δημιούργησαν μικρές φυσικές χρονοκάψουλες που σήμερα βοηθούν την επιστήμη να ανασυνθέσει έναν κόσμο που έχει χαθεί εδώ και χιλιετίες.

Ευρεία εκμετάλλευση των προϊόντων της μέλισσας από αγρότες της πρώιμης νεολιθικής εποχής !

Σύμφωνα με μια μελέτη, μιας πολυεθνικής ομάδας επιστημόνων, με επικεφαλής την αναπληρώτρια καθηγήτρια Χημείας Περιβάλλοντος του Πανεπιστημίου του Μπρίστολ, Dr Mélanie Roffet-Salque, οι αγροτικές κοινότητες της νεολιθικής εποχής, εκμεταλλεύονταν τα προϊόντα της μέλισσας πριν από τουλάχιστον 8.500 χρόνια.

Η ομάδα ανέλυσε χημικά συστατικά σε περισσότερα από 6.000 δείγματα προϊστορικής κεραμικής από 150 αρχαιολογικούς χώρους του Παλαιού Κόσμου. Η χαρακτηριστική χημική υπογραφή του κεριού μέλισσας εντοπίστηκε σε πολλές νεολιθικές τοποθεσίες σε όλη την Ευρώπη. Για παράδειγμα, κερί μέλισσας εντοπίστηκε σε μαγειρικά δοχεία σε έναν αρχαιολογικό χώρο στην Τουρκία, που χρονολογείται γύρω στο 6.500 π.Χ. – η παλαιότερη απόδειξη για τη χρήση προϊόντων μέλισσας από τις νεολιθικές αγροτικές κοινότητες.

Γνωρίζαμε από παλαιότερα στοιχεία για την προϊστορική τέχνη του βράχου που δείχνει κυνηγούς μελιού, αλλά και τις φαραωνικές αιγυπτιακές τοιχογραφίες που δείχνουν πρώιμες σκηνές μελισσοκομίας, ωστόσο, η στενή σχέση μεταξύ των πρώιμων αγροτών και της μέλισσας παρέμενε άγνωστη.

Αλαβάστρινο αγγείο με χαραγμένο το όνομα του Σεμερχέτ, φαραώ της πρώτης δυναστείας της Αιγύπτου, περίπου 2920 π.Χ.

«Ο πιο προφανής λόγος για την εκμετάλλευση της μέλισσας θα ήταν το μέλι, καθώς αυτό θα ήταν ένα σπάνιο γλυκαντικό για τους προϊστορικούς ανθρώπους», εξηγεί η Δρ Roffet-Salque. «Ωστόσο, το κερί μέλισσας θα μπορούσε να είχε χρησιμοποιηθεί ξεχωριστά για διάφορους τελετουργικούς, καλλυντικούς και ιατρικούς σκοπούς, για παράδειγμα, για την αδιαβροχοποίηση πορωδών κεραμικών αγγείων».

Η έλλειψη στοιχείων για τη χρήση κεριού μελισσών σε νεολιθικές τοποθεσίες πάνω από τον 57ο παράλληλο υποδηλώνει ένα οικολογικό όριο στη φυσική εξάπλωση των μελισσών εκείνη την εποχή. «Η μελέτη μας είναι η πρώτη που παρέχει αδιαμφισβήτητα στοιχεία, βασισμένα αποκλειστικά σε ένα χημικό αποτύπωμα, για την παλαιοοικολογική κατανομή ενός οικονομικά και πολιτισμικά σημαντικού είδους» συνεχίζει η Δρ Roffet-Salque.

«Δείχνει ευρεία εκμετάλλευση της μέλισσας από τους πρώτους αγρότες και ωθεί τη χρονολογία της σχέσης ανθρώπου-μελισσών σε πολύ παλαιότερες ημερομηνίες».

Πηγή: Widespread exploitation of the honeybee by early Neolithic farmers

Το αρχαιότερο απολίθωμα εντόμου επικονιαστή

Αμερικανοί και Κινέζοι ερευνητές ανακάλυψαν στοιχεία που αποδεικνύουν ότι υπήρχαν έντομα επικονιαστές πριν από 99 εκατομμύρια χρόνια, δηλαδή όταν ακόμα οι πτερόσαυροι κυριαρχούσαν στους ουρανούς.

Από την εποχή του Δαρβίνου, πιστεύεται ότι η επικονίαση με έντομα έπαιξε τεράστιο ρόλο στην απότομη αύξηση της ποικιλίας των ανθοφόρων φυτών που έλαβε χώρα κατά την Κρητιδική περίοδο (145-66 εκατομμύρια χρόνια πριν). Αλλά ενώ τα ανθοφόρα φυτά και τα έντομα ήταν και τα δύο παρόντα εκείνη την εποχή, υπήρχαν ελάχιστα απολιθώματα που να αποδεικνύουν τους ισχυρισμούς αυτούς.

Σ’ αυτή τη νέα μελέτη οι ερευνητές εντόπισαν ένα είδος σκαθαριού λουλουδιών (Angimordella burmitina) παγιδευμένο σε κεχριμπάρι ηλικίας 99 εκατομμυρίων ετών, το οποίο βρέθηκε βαθιά μέσα σε ορυχείο της Μιανμάρ. Μελετώντας δομές όπως τα στοματικά του μέρη και το σχήμα του σώματός του κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι το σκαθάρι αυτό ήταν επικονιαστής.

Το A. burmitina βρέθηκε παγιδευμένο σε κεχριμπάρι, μαζί με κόκκους γύρης.
© Nanjing Institute of Geology and Palaeontology

Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας ένα ομοεστιακό οπτικό μικροσκόπιο, ανακάλυψαν ότι υπήρχαν κόκκοι γύρης κρυμμένοι μέσα σε μικροσκοπικές τρίχες στο σώμα του σκαθαριού, υποδηλώνοντας ότι επισκεπτόταν φυτά. Μελέτησαν επίσης τη γύρη που διατηρήθηκε στο κεχριμπάρι και διαπίστωσαν ότι το σχήμα και το μέγεθός της υποδηλώνουν ότι είχε εξελιχθεί για να εξαπλώνεται μέσω των εντόμων.

«Είναι εξαιρετικά σπάνιο να βρεθεί ένα δείγμα, όπου τόσο το έντομο όσο και η γύρη διατηρούνται σε ένα μόνο απολίθωμα», δήλωσε ο καθηγητής βιολογίας David Dilcher που συμμετείχε στην έρευνα. «Εκτός από τη σημασία ως η πρώτη γνωστή άμεση απόδειξη της επικονίασης των ανθοφόρων φυτών από έντομα, αυτό το δείγμα απεικονίζει τέλεια τη συνεργατική εξέλιξη των φυτών και των ζώων κατά τη διάρκεια αυτής της χρονικής περιόδου, κατά την οποία έλαβε χώρα μια πραγματική έκρηξη στην ανάπτυξη των  ανθοφόρων φυτών.»

Το σκαθάρι χαρακτηρίστηκε ως επικονιαστής από τα στοματικά μέρη και το σχήμα του σώματός του.
© Nanjing Institute of Geology and Palaeontology

Πριν από αυτή τη μελέτη, οι παλαιότερες άμεσες ενδείξεις για έντομα που επικονιάζουν ανθοφόρα φυτά προέρχονταν από περίπου 49 εκατομμύρια χρόνια πριν, κατά την εποχή της Παλαιογενούς περιόδου. Η σχέση μεταξύ των εντόμων που επικονιάζουν και των ανθοφόρων φυτών θεωρείται συχνά ως ένα από τα θαύματα της εξέλιξης, καθώς το καθένα απαιτεί από το άλλο για να ευδοκιμήσει.

πηγές:
Sciencefocus (Oldest evidence of insect pollination unearthed)
Pollination of Cretaceous flowers