لماذا تنمو بعض أنواع النباتات وتزدهر في أماكن محددة فقط؟ النباتات الأكبر سنًا أكثر تأقلمًا مع ظروف الطقس والتربة القاسية

لماذا تنمو بعض أنواع النباتات وتزدهر في أماكن محددة فقط، بينما تتجذر أقاربها في بيئات بعيدة؟ لطالما سعى العلماء إلى حلّ هذا اللغز، آملين في فهم كيف تُحدّد الطبيعة حدودها.

ألقى بحث عالمي شمل ما يقرب من 270 ألف نوع من النباتات البذرية الضوء على العوامل البيئية والتاريخية التي تحدد الأماكن التي يمكن أن تزدهر فيها النباتات.

قاد البحث فريق دولي درس بيانات المناخ وظروف التربة والأحداث الجيولوجية القديمة التي امتدت لملايين السنين، يُعد تفكك قارة بانجيا العملاقة بسبب الصفائح التكتونية حدثًا هامًا شهد تغيرًا جذريًا في الحياة النباتية.

وتعود النتائج الرئيسية للتحقيق إلى العمل الذي قام به الدكتور ليرونج كاي من جامعة جوتنجن والمركز الألماني لأبحاث التنوع البيولوجي المتكامل (iDiv)، والذي كان بمثابة شخصية رئيسية في هذه الدراسة.

نُشرت الدراسة في مجلة Nature Ecology & Evolution .

تنمو النباتات في بعض الأماكن فقط

يزعم العديد من العلماء أن التنوع البيولوجي يتشكل من خلال أكثر من مجرد الانتشار العشوائي أو الهجرة العرضية.

يُعتقد أن المناخ وتركيبة التربة والحواجز الجغرافية تلعب دورًا هامًا في حصر مجموعات نباتية معينة في مواقع محددة. وبالتالي، تُصبح هذه المواقع بيئة مثالية لازدهار نباتات فريدة.

لجأ الباحثون أيضًا إلى أساليب علم النشوء والتطور التي تتبّع الأشجار العائلية على مدى فترات زمنية طويلة. يساعد هذا النهج على تحديد متى واجهت مجموعة نباتية ظروفًا جديدة أو اخترقت حاجزًا ودخلت منطقة أخرى.

يؤثر المناخ والتربة على نمو النبات

لقد تم منذ فترة طويلة الاعتراف بأن درجة الحرارة والرطوبة هي منظمات قوية للتوزيع، وتؤثر على النمو والبقاء.

بعض الأنواع تتحمل البرد القارس والجفاف والرطوبة أكثر من غيرها. هذا يُمهد الطريق لنمو النباتات أو قد يُقيدها في مناطق أصغر.

قد تدفع التغيرات في ظروف الموائل سلالاتٍ معينةً إلى التكيف مع مرور الوقت، وقد تفشل سلالاتٌ أخرى في الصمود أمام هذه التغيرات، تاركةً وراءها دليلاً على أهمية البيئة .

ما الذي يوقف انتشار النباتات؟

تمنع البُنى الطبيعية، كالجبال والصحاري والمحيطات الشاسعة، الأنواع من التوسع في مراحل مُعينة. غالبًا ما تُهمَل سلالات النباتات الأصغر سنًا، بينما قد يكون لدى السلالات الأكبر سنًا وقتٌ أطول للنمو والتغلب على هذه العقبات.

النباتات الأكبر سنًا أكثر تأقلمًا مع ظروف الطقس والتربة القاسية، ليس فقط لأن النباتات الأكبر سنًا لديها وقت أطول للنمو من النباتات الأصغر سنًا، بل إنها أيضًا أكثر دراية بالهياكل المحيطة بها.

تمنح هذه الألفة الأنواع النباتية الأكبر سناً ميزة تسمح للنبات بمواصلة النمو دون أن يصبح محاصراً بسبب التضاريس أو الهياكل المادية.

تكشف هذه النتائج عن عملية أساسية في الطبيعة، فمع مرور الوقت، تستطيع النباتات التغلب على حواجز المسافات الشاسعة والجغرافيا، لكنها غالبًا ما تبقى مقيدة بالبيئات التي تواجهها، كما قال الدكتور كاي.

تغير القارات أدى إلى تغيير مسارات النباتات

تحركت القارات إلى مواقع مختلفة منذ 20 إلى 50 مليون سنة، مما أدى إلى فتح أو إغلاق طرق أثرت على سفر النباتات.

وكان لهذا الترتيب الجديد تأثيرات معتدلة على التوزيع على المدى الطويل، على الرغم من أنه كان أكثر وضوحا ضمن تلك النافذة من تحرك الصفائح.

تمكنت بعض مجموعات النباتات من عبور كتل أرضية متصلة حديثًا، بينما ظلت مجموعات أخرى متجمعة حيث ترسخت جذورها لأول مرة، ولا يزال الأثر الدائم لهذه التحركات واضحًا في أنماط التوزيع التي نراها اليوم.

انتشرت النباتات القديمة بشكل أكبر

وتؤكد الأدلة الجينية أن حواجز الانتشار لا تزال صعبة التغلب عليها في الأمد القريب، على الرغم من أن السلالات القديمة تمكنت من الانتشار على نطاق واسع على مدى فترات أطول.

تُبطئ فجوات المحيطات والمناخات القاسية هذه الرحلات النباتية أو تُوقفها، وللأسف، لا تستطيع بعض النباتات البقاء والانتشار في بيئات مُحددة.

لهذا السبب، يبقى التصفية البيئية عاملاً ثابتاً. فعندما تتأرجح درجة الحرارة أو الرطوبة بشكل يفوق قدرة نوع ما على التحمل، ترفض النباتات النمو أو المغامرة هناك، مهما طالت مدة وجودها.

اتجاهات البحث المستقبلية

يرى علماء البيئة أهميةً في دمج عمليات إعادة بناء جيولوجية أكثر تفصيلاً مع بيانات الأنواع الحديثة، كما أن تقلبات المناخ، كتلك التي شهدناها في العصور الجليدية الماضية، تحمل في طياتها أدلةً حول سرعة استجابة الأنواع أو تغيير موائلها.

قد يُلهم فهمٌ أوسع جهود حماية الموائل الهشة. تظل بعض المناطق معرضةً لخطر انقراض النباتات إذا تغيرت الظروف بسرعة تفوق قدرة الأنواع على النمو أو التكيف.