كيف حولت قوة الزهور الأرض منذ ملايين السنين؟

كانت النباتات المزهرة موجودة لكنها بدأت تظهر بشكل أكثر شيوعًا في العصر الطباشيري في آخر 70 مليون سنة من عصر الديناصورات. الصورة: hernan ceballos

كيف حولت قوة الزهور الأرض منذ ملايين السنين؟

بعد عصر الديناصورات، قد يكون تطور النباتات المزهرة هو الذي أدى إلى الانفجار في تنوع الحياة على الأرض.

9 يناير 2022

منذ مئات الملايين من السنين، قيل إن معظم الأنواع على الأرض تعيش في المحيطات - وهو أمر منطقي نظرًا لأن هذه المسطحات المائية تغطي أكثر من 70٪ من سطح كوكبنا. لكن اليوم، يوجد معظم تنوع الحياة على اليابسة.

في مراجعة أدبية نُشرت مؤخرًا، جادل عالم الأحياء القديمة بجامعة بريستول "مايكل بينتون" وزملاؤه بأن هذا التغيير، الذي يُعتقد أنه حدث قبل نحو 100 مليون سنة، كان مدفوعًا بالنباتات المزهرة. وتزامن ذلك مع العديد من الابتكارات في بيولوجيا كاسيات البذور. كان هذا في الوقت الذي نشأت فيه العديد من عائلات النباتات التي نعرفها اليوم وفقًا للجداول الزمنية الجزيئية، والتي تضمنت زيادة هائلة في حجم الفاكهة والبذور - وهو المحرك لتطور المزيد من الحيوانات الآكلة للفاكهة.

معظم النباتات التي نأكلها ونشربها ونرتديها ونبني بها هي من الأنواع المزهرة. ويطلق عليها اسم كاسيات البذور. يقول "بيتر ويلف"، عالم النباتات القديمة بجامعة ولاية بنسلفانيا: "أكثر من مليون نوع من الحشرات الحديثة تدين بسبل عيشها إلى كاسيات البذور، ومنها الملقحات مثل النحل والدبابير، وآكلة الأوراق مثل الخنافس والجراد والبق، وهذه الحشرات تأكلها العناكب والسحالي والطيور والثدييات".

يضيف "بينتون": "ربما كانت النباتات المزهرة موجودة منذ بعض الوقت، لكنها بدأت تظهر بشكل أكثر شيوعًا في العصر الطباشيري، في آخر 70 مليون سنة من عصر الديناصورات، ولكن يبدو أن الديناصورات لم تختر أكلها، واستمرت في قضم السرخس والصنوبريات. وعلى الرغم من ذلك فقذ بدأت كاسيات البذور حقًا بشروط تطورية ببعد أن ولت الديناصورات". هذا الحدث أطلق عليه العلماء اسم "ثورة أنجيوسبيرم الأرضية"، ويشتبه في أننا قد أغفلناها سابقًا لأنه ثُقب بسبب الانقراض الدراماتيكي الذي أطاح بالديناصورات غير الطيرية من المشهد. وقد أدى تأثير هذا الكويكب إلى تدمير العديد من أنواع الكائنات، بما في ذلك 70 ٪ من الأنواع البحرية؛ ولكن عندما انتعشت الحياة، كانت الحشرات والطيور والثدييات والزواحف على الأرض هي التي انتصرت. هذه التجارب التطورية الزهرية ربما دفعت الحياة على الأرض إلى التنوع من خلال أربع طرق رئيسة. فمع انتشار النباتات المزهرة في موائل مختلفة، حولها التطور  إلى مجموعة رائعة من الأشكال الجديدة. هذه الأنواع الجديدة خلقت من الهياكل والمواد الكيميائية والاستراتيجيات الإنجابية فرصًا جديدة للحياة الأخرى التي تتطور حولها.

يقول بينتون: "لقد أصبحت كاسيات البذور متنوعة بشكل كبير، ولكنها أيضًا أوجدت أعدادًا هائلة من المنافذ للنباتات والحيوانات الأخرى، لذلك باتت تحصل عشرات الأنواع على كل هكتار من سطح الأرض أكثر مما كنت ستحصل عليه إذا لم تكن كاسيات البذور قد ترسخت عندما فعلت ذلك. المقابل، تعني الزيادة في الإنتاجية أن هذه المصانع كانت تنتج وتتاجر بمزيد من الطاقة. يوضح عالم الأحياء التطوري "هيرفي سوكيه" من الحدائق النباتية الملكية في سيدني: "يمكنهم أيضًا التقاط قدر أكبر بكثير من طاقة الشمس مقارنة بالصنوبريات وأقاربهم، وهذه الطاقة الإضافية تمر عبر النظام البيئي بأكمله".

أدت مصادر الغذاء الجديدة الناتجة، من الغطاء النباتي الفاتن إلى المغريات عالية الطاقة للملقحات، إلى خلق العديد من العلاقات المتبادلة بين هذه النباتات والحيوانات، ما أدى إلى سلسلة من الفرص الجديدة الأخرى للتنوع البيولوجي وصولاً إلى أعلى الحيوانات المفترسة. ويوضح "سوكيه" أن "كاسيات البذور هي التي تقود أيضًا تطور الكائنات التي تلقحها، وخاصة الحشرات، ويمكنها بناء هياكل غابات معقدة تكون موطنًا لآلاف الأنواع".

أخيرًا، مع زيادة الغزاة المزدهرين بكثرة، بدأوا أيضًا في التأثير على مناخهم المحلي. إذ تعني معدلات النتح الأعلى أن النباتات تسحب المزيد من المياه من التربة وتمررها إلى الغلاف الجوي، ما يغير المناخ ودورات المياه.وقد أتاح ذلك زيادة مساحة البيئات الاستوائية الرطبة، وبالتالي توسيع الموائل المناسبة للعديد من الأنواع الأخرى، من الضفادع إلى الفطريات وحتى للنباتات الأخرى التي سبقتها مثل السرخس. إذ كان وضعًا يربح فيه الجميع.

 الغابات الصنوبرية، تحتوي على عدد أقل من أنواع النباتات أو الحيوانات الأخرى، وربما لم تكن أبدًا غنية بالأنواع

يقترح "بنتون" وزملاؤه أن الاختلافات في علم الوراثة مكنت كاسيات البذور من التنوع أكثر بكثير من النباتات الأخرى. على الرغم من مضاعفات الجينوم السابقة (وهي سمة شائعة في جميع النباتات يمكن أن تؤدي إلى المزيد من الكروموسومات)، فإن لديهم جينومات صغيرة نسبيًا تحتوي على عدد أقل من الكروموسومات. إذ قد تكون الآليات التي تقلل جينوماتها هي التي تسمح للنباتات المزهرة بإنشاء أنماط وراثية جديدة بهذه السهولة. كما يوضح الباحثون أن كاسيات البذور تُظهر إعادة اختراع ومرونة أعلى إلى حد كبير - القدرة على التطور الفسيولوجي سريعًا - مقارنة بعاريات البذور مثل الصنوبريات. وقد يكون هذا سمح للنباتات المزهرة بالدخول في نظام جديد تمامًا للحياة على الأرض.

المصدر: sciencealert

 

الكوكب الممكن

أكبر محمية للحياة البحرية تؤدي دورها بنجاح

أكبر محمية للحياة البحرية تؤدي دورها بنجاح

قوارب الصيد في "المَعلم الوطني البحري باباهانوموكواكيا" تعود بكميات أكبر من أسماك التونة، مما يُبشر بتعافي هذا النظام البيئي.

احتفال مستدام

استكشاف الكوكب الممكن

احتفال مستدام

خلال فترة الإجازة التي ستختم عام 2022، ثمة طرُق للاحتفال على نحو مستدام.

دع الأوراق وشأنها

استكشاف الكوكب الممكن

دع الأوراق وشأنها

إياك والهدر! ينسحب هذا على بقايا طعام المطاعم، وبطانة الملابس، والأجهزة التي يمكنك إصلاحها بنفسك.