كيف يؤثر تغير المناخ على الحياة النباتية.. اختفى حوالي 600 نوع من النباتات منذ عام 1750
ما هي أنواع النباتات الأكثر عرضة لتغير المناخ وكيف يؤثر تغير التنوع البيولوجي على التفاعلات بين النباتات؟
يتغير المناخ في القطب الشمالي بسرعة أكبر من أي مكان آخر على وجه الأرض
لقد ساهم الاحتباس الحراري العالمي بالفعل في تراجع مثير للقلق في أنواع النباتات، ووفقاً لبعض التقديرات، اختفى حوالي 600 نوع من النباتات منذ عام 1750، وهو ضعف عدد الأنواع الحيوانية التي فقدت في نفس الفترة.
ومع ذلك، لا تزال هناك أسئلة قائمة: ما هي أنواع النباتات الأكثر عرضة لتغير المناخ، وكيف يؤثر تغير التنوع البيولوجي على التفاعلات بين النباتات؟
قام فريق بحثي من معهد ألفريد فيجنر (AWI) بتناول هذه القضايا من خلال تحليل قرون من المواد الوراثية النباتية المحفوظة في رواسب البحيرة.
ومن خلال التركيز على الاحترار الدراماتيكي في نهاية العصر الجليدي الأخير ــ منذ ما يقرب من 15 ألف إلى 11 ألف عام ــ اكتسب الخبراء رؤى جديدة حول كيفية إعادة تنظيم النباتات خلال ما يعتبرونه آخر حدث انقراض جماعي كبير قبل اليوم.
وقد تساعدنا النتائج، التي نشرت في مجلة Nature Communications ، في تقييم ما قد ينتظرنا في عصرنا الحالي من التغير المناخي السريع.
أدلة المناخ من الحمض النووي للنباتات القديمة
تقول أولريكه هيرزشوه، وهي عالمة في معهد ألفريد فيشر: “يعلم الجميع أن الماموث الصوفي انقرض، لكن لا أحد يذكر النباتات التي فقدت في نهاية العصر الجليدي الأخير، وحتى وقت قريب، كنا نفتقر إلى الأساليب المناسبة للتحقيق في انقراض الأنواع النباتية بالتفصيل”.
تقليديا، يدرس العلماء حبوب اللقاح الأحفورية لمعرفة المزيد عن النباتات السابقة، ولكن حبوب اللقاح لا يمكنها الكشف بشكل موثوق عن الأنواع المنقرضة أو تحديد الأنواع التي انقرضت.
استخدم فريق AWI أساليب متقدمة لفحص أجزاء الحمض النووي القديمة المترسبة في رواسب البحيرات المأخوذة من ألاسكا وسيبيريا.
وأوضحت هيرزشوه: “باستخدام أساليب متطورة، قمنا بتحليل الحمض النووي القديم من عينات الرواسب المأخوذة من بحيرات في ألاسكا وسيبيريا، مما سمح لنا بإعادة بناء التغيرات في الغطاء النباتي في هذه المناطق”.
وقد تم إثراؤها وتسلسلها ومطابقتها مع قواعد البيانات الجينية الموجودة في مختبرات متخصصة، حيث تحتوي هذه العينات على الحمض النووي النباتي الذي يعود تاريخه إلى 30 ألف عام.
تفاعلات النباتات تغيرت مع المناخ
استخدم العلماء بياناتهم لرسم مخطط يوضح أماكن وتوقيت ظهور أو اختفاء الأنواع النباتية في جميع أنحاء سيبيريا وألاسكا، مما أدى إلى الكشف عن تفاصيل حول كيفية تطور مجتمعات النباتات نحو نهاية العصر الجليدي الأخير.
وقالت هيرزشوه: “لقد تمكنا الآن من تحديد بالتفصيل متى وأين ظهرت واختفت الأنواع في ألاسكا وسيبيريا”، “تظهر أبحاثنا أن تكوين الأنواع النباتية تغير بشكل كبير في نهاية العصر الجليدي الأخير، وأن هذا كان مصحوبًا بتغييرات جوهرية في الظروف البيئية”.
والأمر الحاسم هو أنهم وجدوا رابطًا بين التحولات في درجات الحرارة والتفاعلات بين النباتات، فخلال الفترات الباردة، غالبًا ما كانت أنواع النباتات تدعم بعضها البعض، بينما في الفترات الأكثر دفئًا، كانت تتنافس في المقام الأول.
وأشارت هيرزشوه إلى أنه “في الحمض النووي من رواسب البحيرة، وجدنا على سبيل المثال العديد من نباتات الوسادة، والتي على الأرجح دعمت توسع الأنواع الأخرى من خلال تشكيل موائل محمية”.
ولكن في القطب الشمالي الحديث، قد يؤدي هذا الدور المفيد إلى تسريع تدهور نباتات الوسادة.
كما أوضحت هيرزشوه، “ونظرًا لأن ارتفاع درجة حرارة القطب الشمالي قد تقدم بالفعل إلى حد كبير، فإن النباتات الخشبية يمكنها البقاء على قيد الحياة حتى في خطوط العرض العليا، وقد تسهل نباتات الوسادة انتشارها، مما يؤدي إلى تسريع انقراضها في هذه العملية”.
اختفاء أنواع نباتية بأكملها
وقد أدى نهاية العصر الجليدي الأخير إلى فقدان أنواع رئيسية من النباتات، كما أكد الباحثون باستخدام طريقتهم الجديدة، على سبيل المثال، اختفت السهوب العملاقة – وهي منطقة حيوية عشبية شاسعة انتشرت خلال العصر الجليدي – أثناء انتقال الأرض إلى المرحلة الدافئة الحالية.
إن تحديد الأنواع التي انقرضت من الوجود يشكل تحديًا خاصًا نظرًا لأن قواعد بيانات الحمض النووي الحديثة تقتصر على تصنيف النباتات الحية فقط.
“ولتحديد الأنواع التي لم تعد موجودة، كان علينا استخدام خدعة”، كما قالت هيرزشوه، فقد قاموا بفحص كل شظايا الحمض النووي في نوى الرواسب واستبعدوا بشكل منهجي تلك التي تشبه أي نوع لا يزال على قيد الحياة، وما تبقى كان تسلسلات من المرجح أنها تنتمي إلى نباتات منقرضة.
ومن خلال هذا التحليل، استنتج الخبراء أن الأعشاب والشجيرات من بين أكثر النباتات عرضة للخطر في ظل مناخ دافئ، في حين تنمو النباتات الخشبية عادة في ظل ظروف أكثر دفئا، وكان الاكتشاف المدهش هو فارق الوقت.
وأضافت هيرزشوه أن “هذا يعني أن التأثيرات الكاملة للأنشطة البشرية اليوم ربما لا تصبح واضحة حتى المستقبل البعيد”.
التداعيات على القطب الشمالي اليوم
وأكد الباحثون أن النتائج التي توصلوا إليها توفر بيانات مرجعية أساسية لتقييم التحولات المستمرة في القطب الشمالي، حيث يتغير المناخ بسرعة أكبر من أي مكان آخر على وجه الأرض تقريبا.
وتوضح دراستان جديدتان كيف يؤثر الاحتباس الحراري ليس فقط على الأنواع الفردية، بل وعلى تفاعلاتها البيئية أيضاً ــ وكيف قد تؤدي هذه التغيرات إلى تحولات دائمة في التنوع البيولوجي.
وقال هيرزشوه: “تُظهِر دراساتنا مدى أهمية فهم التنوع البيولوجي والتفاعلات البيئية، أيضًا على المدى الطويل، من أجل التنبؤ بشكل أفضل بتأثيرات تغير المناخ”، “باستخدام المعلومات المخزنة في الحمض النووي القديم من الرواسب، يمكننا اكتساب المعرفة الأساسية اللازمة للقيام بذلك”.
ومن خلال تحديد معدلات انقراض النباتات القديمة وفحص كيفية تأثير الضغوطات الناجمة عن درجات الحرارة على إعادة تشكيل مجتمعاتها، يوفر البحث عدسة قيمة يمكن من خلالها رؤية المخاطر المستقبلية.
ويأمل الفريق أن تساعد مقارنة الانقراضات السابقة بالظروف الحالية صناع السياسات والمحافظين على البيئة في التنبؤ بمصير النظم البيئية في القطب الشمالي والعالم اليوم، والتي تواجه العديد من الضغوط نفسها التي أطاحت ذات يوم بالماموث الصوفي وجيرانه من النباتات الأقل شهرة، وربما التخفيف من هذا المصير.
