أقدم طحالب الأرض “تاكاكيا” معرض للإنقراض بسبب تغير المناخ

كتبت : حبيبة جمال

  استمر أقدم طحلب في العالم ، يُدعى تاكاكيا ، في بعض أكثر بيئات الأرض قسوة لملايين السنين. وعلى الرغم من حقيقة أن هذا النبات القديم هو أحد أسرع أنواع الطحالب المعروفة للعلم تطورًا ، فقد لا ينجو من أزمة المناخ.

أمضى فريق من الباحثين عقدًا في دراسة الطحالب التي يبلغ عمرها 390 مليون عام والتي تنمو على المنحدرات الجليدية المعزولة في هضبة التبت.

يُطلق على هذه المنطقة النائية ، التي يُطلق عليها اسم “سقف العالم” ، جبال الهيمالايا أعلى وأكبر هضبة في العالم. يمكن أيضًا العثور على الطحالب الصغيرة بطيئة النمو في أجزاء من اليابان والولايات المتحدة.

ذهب الباحثون في 18 رحلة استكشافية بين عامي 2010 و 2021 لفهم كيف تكيف تاكاكيا للبقاء على قيد الحياة لملايين السنين في منزله ، الذي يقع على ارتفاع 13123 قدمًا (4000 متر) فوق سطح الأرض. نُشرت دراسة تفصيلية للنتائج ي في مجلة Cell.

قال المؤلف المشارك في الدراسة الدكتور رالف رسكي في بيان: “شرعنا في وصف وتحليل أحفورة حية”. وهو متخصص في التكنولوجيا الحيوية النباتية وأستاذ في كلية علم الأحياء بجامعة فرايبورغ في ألمانيا.

الدور الحاسم للنباتات المبكرة

عندما بدأت الحياة الحيوانية في محيطات الأرض منذ حوالي 500 مليون سنة ، بدأت الحياة النباتية التي تطورت من طحالب المياه العذبة في تغطية كتل اليابسة الصخرية للكوكب وتكيفت للعيش في بيئات أرضية أقسى ، وفقًا لمؤلفي الدراسة، تسببت النباتات الصغيرة في حدوث تحول كبير في الغلاف الجوي للأرض حيث أدت إلى تآكل الصخور التي نمت عليها وتحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية من خلال عملية التمثيل الضوئي، عندما تكسر النباتات الحجر ، أطلقت هذه التجوية البيولوجية المعادن ، وأسفرت عملية التمثيل الضوئي عن مركبات عضوية وأكسجين.

جعلت النباتات كتل اليابسة على الأرض أكثر ملاءمة للحياة الحيوانية ، والتي بدأت تتطور وتصبح أكثر تعقيدًا بمرور الوقت.

  عندما اصطدمت الصفائح التكتونية الهندية والأوروبية الآسيوية قبل 65 مليون سنة ، أدى الحدث الكارثي إلى خلق جبال الهيمالايا.

تاكاكيا ، الذي كان يبلغ من العمر حوالي 100 مليون سنة في ذلك الوقت ، نشأ جنبًا إلى جنب مع جبال الهيمالايا واضطر للتكيف بسرعة مع البيئة الأكثر قسوة.

قال كبير مؤلفي الدراسة رويانج هو، عالم الأحياء النباتية وقائد الرحلات الاستكشافية المشتركة في جامعة كابيتال نورمال في الصين ، في بيان: “في جبال الهيمالايا ، يمكنك تجربة أربعة فصول في غضون يوم واحد”، “يكون الجو مشمسًا وواضحًا عند سفح الجبل. عندما تصل إلى منتصف الطريق ، هناك دائمًا مطر خفيف – تشعر وكأنك تمشي في سحابة. وعندما تصل إلى القمة ، تتساقط الثلوج ويكون الجو باردًا جدًا “.

أسرار الحمض النووي للنبات

جمع فريق البحث عينات لتسلسل الحمض النووي لـ تاكاكيا لأول مرة وتحديد كيفية تأثير أزمة المناخ على النبات، بالنظر إلى قدم النبات ، أراد الفريق أيضًا تحديد ما إذا كان تاكاكيا حقًا طحلبًا أو نوعًا آخر من النباتات القديمة ، مثل الكبد أو الطحالب، أظهرت الدراسة أن تاكاكيا هو طحلب بالفعل.

قال ريسكي: “كانت الفكرة هي التعمق قدر الإمكان في تاريخ النباتات البرية الأولى لمعرفة ما يمكن أن تخبرنا به عن التطور”، وجدنا أن تاكاكيا هو الجينوم الذي يحتوي حاليًا على أكبر عدد من الجينات سريعة التطور، إنه نشط للغاية على المستوى الجيني “.

 قال الباحثون إن جينوم تاكاكيا قد تطور بمرور الوقت ، حيث تكيف على التعافي من أضرار الأشعة فوق البنفسجية وإجراء تعديلات وإصلاحات على الحمض النووي المكسور. لكن الشكل الفعلي للنبات لم يتغير كثيرًا ، على الرغم من حقيقة أن جيناته تتغير دائمًا. تكيف الطحلب أيضًا للنمو في مواقع مختلفة عن طريق التفرع.

قال مؤلف الدراسة المشارك  ياكون هي ، عالم الأحياء النباتية بجامعة Capital Normal University ، في بيان: “نباتات تاكاكيا مغطاة بالثلوج الكثيفة لمدة ثمانية أشهر كل عام ، ثم تتعرض بعد ذلك لأشعة فوق بنفسجية عالية الكثافة خلال فترة الضوء التي تبلغ 4 أشهر”، “نتيجة لذلك ، يشكل هذا التفرع المستمر بنية شبكة وبنية سكانية قوية للغاية ، والتي يمكن أن تقاوم بفعالية غزو العواصف الثلجية الشديدة.”

درس فريق البحث أيضًا النباتات باستخدام كاميرات ذات فاصل زمني وبيانات الطقس عبر الأقمار الصناعية لتتبع التغييرات الأكبر في بيئة الطحلب، لاحظ مؤلفو الدراسة أنه مع زيادة متوسط درجة الحرارة المحلية كل عام ، انخفض عدد سكان طحلب تاكاكيا بنسبة 1.6 ٪ سنويًا.

مع ارتفاع درجة حرارة الكوكب ، تذوب الأنهار الجليدية في الهضبة بسرعة، يتعرض الطحلب أيضًا لمستويات أعلى من الأشعة فوق البنفسجية القادرة على قتل النباتات التي تتكيف مع البيئات القاسية.

 مستقبل تاكاكيا المجهول

خلال الدراسة التي استمرت عقدًا من الزمن ، أصبح من الصعب العثور على الطحلب.

وقال هو جين تاو: “تظهر تنبؤاتنا أن الظروف (والمناطق) المناسبة لتاكاكيا ستتقلص إلى حوالي 1000 – 1500 كيلومتر مربع فقط في جميع أنحاء العالم في نهاية القرن الحادي والعشرين”.

لا يعتقد مؤلفو الدراسة أن الطحلب من المحتمل أن يعيش 100 عام أخرى ويمكن أن يواجه الانقراض ، على الرغم من ملايين السنين من التطور والمرونة.

كتب المؤلفون في الدراسة: “كنوع حساس من المؤشرات البيئية ، فإن التراجع الملحوظ على مدى العقد الماضي هو إشارة تحذير مبكرة من الخطر الجسيم للاحترار العالمي”.

يريد فريق البحث حماية الطحلب بزراعته في المختبرات وزرعه في مناطق جديدة.

قال ياكون هي “لا يمكن لعلماء النبات أن يقفوا مكتوفي الأيدي. نحن نحاول مضاعفة بعض النباتات في المختبر ثم زرعها في مواقعنا التجريبية في التبت  ” ، “بعد خمس سنوات من المراقبة المستمرة ، تم العثور على أن بعض النباتات المزروعة يمكن أن تعيش وتزدهر ، وهو ما قد يكون فجر التعافي – أو على الأقل تأجيل الانقراض – لسكان تاكاكيا.”

يأمل مؤلفو الدراسة أن تكون دراسة الأنواع النادرة والصغيرة جدًا مثل تاكاكيا بمثابة جرس إنذار أكبر بشأن أزمة المناخ، “لكن الديناصورات جاءت وذهبت ، وكذلك البشر ، إذا لم نكن حريصين على كوكبنا. قد يموت تاكاكيا بسبب تغير المناخ ، لكن الطحالب الأخرى ستنجو ، حتى لو لم نتمكن نحن البشر من ذلك.

قال ريسكي: “نحن البشر نحب أن نعتقد أننا على قمة التطور”. “لكن الديناصورات جاءت وذهبت ، وكذلك البشر ، إذا لم نكن حريصين على كوكبنا. قد يموت تاكاكيا بسبب تغير المناخ ، لكن الطحالب الأخرى ستنجو ، حتى لو لم نتمكن نحن البشر من ذلك. يمكنك تعلم الكثير من أبسط النباتات عن تاريخ هذا الكوكب ، وربما المستقبل. “