كيف تنجو الحياة تحت تربة أكثر صحارى العالم جفافًا؟
صحراء بلا أمطار.. لكن الحياة تزدهر تحت سطحها
تبدو معظم الصحارى بلا حياة عند النظرة الأولى، حيث يؤدي الهواء الجاف والتربة المتشققة وأشعة الشمس القوية إلى تقليص فرص بقاء النباتات أو الحيوانات.
وتُعد صحراء أتاكاما في تشيلي واحدة من أقسى المناطق على كوكب الأرض؛ إذ نادرًا ما تهطل الأمطار، وتتراكم الأملاح في التربة، وتتميز بتقلبات حادة في درجات الحرارة.
ومع ذلك، تكشف أبحاث حديثة أن أنظمة حية لا تزال تنجو تحت سطح الأرض، حيث تدعم تربة أتاكاما مجتمعات معقدة من الكائنات الحية القادرة على التكيف مع الجفاف طويل الأمد.
قاد فريق بحثي دولي من جامعة كولونيا دراسة ركزت على حيوانات تربة مجهرية تُعرف بالديدان الخيطية (النيماتودا).
وقد نُشرت الدراسة في دورية Nature Communications العلمية.
أهمية الحياة في تربة الصحارى
تلعب التربة دورًا أساسيًا في دعم النظم البيئية حول العالم، إذ تعتمد عليها دورات المغذيات، وتخزين الكربون، وتوازن الشبكات الغذائية.
وعلى الرغم من تركيز العديد من الدراسات على الكائنات الدقيقة، فإن الحيوانات متعددة الخلايا تسهم أيضًا بشكل كبير في صحة التربة.
وتؤدي الديدان الخيطية دورًا محوريًا عبر تغذيتها على البكتيريا والفطريات وكائنات أخرى، كما تعكس التغيرات في أعدادها حالة التربة البيئية.
وقال الدكتور فيليب شيفر إن التربة تُعد عنصرًا مهمًا في كفاءة النظم البيئية، لا سيما فيما يتعلق بتخزين الكربون وإمدادات المغذيات، مؤكدًا أن البيانات المتعلقة بالكائنات متعددة الخلايا في البيئات القاسية مثل أتاكاما لا تزال محدودة.
ظروف بيئية فريدة
شملت الدراسة ست مناطق مختلفة داخل صحراء أتاكاما، تميزت كل منها بظروف بيئية خاصة.
فقد تلقت المناطق الجبلية كميات أكبر قليلًا من الرطوبة، ما سمح بنمو نباتي محدود، بينما اعتمدت واحات الضباب على الرطوبة المتكثفة من الضباب الساحلي.
أما السهول الملحية فتميزت بارتفاع مستويات الأملاح والمعادن، في حين أضافت الكثبان الرملية والوديان النهرية مزيدًا من التنوع البيئي.
وجُمعت عينات التربة من الكثبان، وضفاف البحيرات، والمنحدرات الجبلية، والوديان، لدراسة تنوع الديدان الخيطية من حيث الجينات، وعدد الأنواع، وأنماط التغذية، واستراتيجيات التكاثر.
المناخ والتنوع الحيوي
أظهرت النتائج ارتباطًا واضحًا بين المناخ وتنوع الديدان الخيطية، حيث سجلت المناطق الأعلى هطولًا للأمطار تنوعًا أكبر في الأنواع.
وساعد توفر المياه على تعزيز الحركة والتغذية والتكاثر، كما أسهمت رطوبة التربة في زيادة نمو البكتيريا، التي تمثل مصدرًا غذائيًا رئيسيًا.
كما أثرت التقلبات الحرارية في التنوع البيولوجي، إذ دعمت المناطق ذات التغيرات الموسمية الواسعة مجموعات مختلفة من الديدان.
وساعد التنوع المناخي في خلق بيئات دقيقة تسمح بتعايش عدة أنواع، رغم الظروف القاسية.
البقاء دون تزاوج
كشفت الدراسة أن أنماط التكاثر تختلف بحسب الظروف البيئية، إذ تتكاثر بعض الديدان جنسيًا، بينما تعتمد أخرى على التكاثر اللاجنسي.
وسُجل انتشار أكبر للديدان اللاجنسية في المناطق المرتفعة، حيث تبين أن الارتفاع هو العامل الأقوى المؤثر في نمط التكاثر.
ويوفر التكاثر اللاجنسي ميزة مهمة في البيئات القاسية التي يصعب فيها العثور على شركاء للتزاوج، وهو ما يدعم نظرية “التوالد العذري الجغرافي”.
وأكدت التجارب المعملية أن السلالات اللاجنسية نجحت في التكاثر دون وجود ذكور، بينما فشلت السلالات الجنسية في الظروف نفسها.
شبكات غذائية هشة
ركز الباحثون أيضًا على أنماط التغذية، حيث سادت الديدان المتغذية على البكتيريا أو القارتة، في حين ندر وجود الأنواع المفترسة أو المتغذية على النباتات.
وأظهرت بعض المناطق شبكات غذائية مبسطة تهيمن عليها أنواع قادرة على تحمل الإجهاد البيئي، وهي نظم أقل قدرة على مقاومة الاضطرابات.
في المقابل، أظهرت السهول الملحية الرطبة وواحات الضباب علامات على نظم بيئية أكثر استقرارًا.
دلالات مناخية مستقبلية
تشكل المناطق الجافة نحو 40% من مساحة اليابسة على كوكب الأرض، ومع تصاعد آثار التغير المناخي، تتزايد معدلات الجفاف عالميًا.
وتوفر نتائج دراسة أتاكاما رؤية مهمة لكيفية استجابة النظم البيئية المستقبلية.
وأكد الدكتور شيفر أن فهم تكيف الكائنات الحية في البيئات المتطرفة يساعد على تقدير الآثار البيئية للتغير المناخي بشكل أدق.
