اكتشاف أكبر نبات معروف في العالم!

إنها أعشاب بحرية - نباتات بحرية تنتج الأزهار والشتلات سنويا، مثل أقاربها البرية. وتنمو مروج الأعشاب البحرية تحت الماء بطريقتين: عن طريق التكاثر الجنسي، ما يساعدها على توليد مجموعات جينية جديدة وتنوع وراثي، وأيضا عن طريق توسيع جذورها.

ولمعرفة عدد النباتات الفردية المختلفة التي تنمو في مرج الأعشاب البحرية، عليك اختبار الحمض النووي الخاص بها. وفعل ذلك كل من إليزابيث سنكلير، زميلة أبحاث أولى، وغاري كندريك، أستاذ وينثروب من معهد المحيطات، وجين إدجيلو، مرشحة لنيل درجة الدكتوراه (علم الأحياء البحرية)، ومارتن بريد، محاضر أول في علم الأحياء، جامعة فليندرز، لمروج الأعشاب البحرية الشريطية المسماة Posidonia australis في المياه الضحلة المشمسة في منطقة Shark Bay للتراث العالمي، في غرب أستراليا.

وتمثلت النتيجة في نبات واحد: توسعت نبتة واحدة على امتداد 180 كيلومترا ما يجعلها أكبر نبات معروف على وجه الأرض.

وجمع الباحثون عينات من أوراق الأشجار من عشرة مروج أعشاب بحرية عبر خليج القرش، في المياه حيث تتراوح مستويات الملح من ملوحة المحيط العادية إلى ما يقرب من ضعف الملوحة. وفي جميع العينات، درسوا 18000 علامة وراثية لإظهار أن 200 كيلومتر مربع (77 ميل مربع) من مروج الأعشاب الشريطية توسعت من شتلة واحدة مستعمرة.

وما يجعل نبات الأعشاب البحرية هذا فريدا عن غيره، بخلاف حجمه الهائل، هو أنه يحتوي على ضعف عدد الكروموسومات مثل أقربائه. وهذا يجعله ما يسميه العلماء "متعدد الصيغة الصبغية".

وهناك العديد من أنواع النباتات متعددة الصيغ الصبغية، مثل البطاطس والكانولا والموز. وفي الطبيعة، غالبا ما تقيم في أماكن ذات ظروف بيئية قاسية.

وغالبا ما تكون polyploids عقيمة، ولكن يمكن أن تستمر في النمو إلى أجل غير مسمى إذا تركت دون عائق. وهذا العشب البحري فعل ذلك بالضبط.

كم عمر هذا النبات؟

غمرت الكثبان الرملية لخليج القرش منذ حوالي 8500 عام، عندما ارتفع مستوى سطح البحر بعد العصر الجليدي الأخير. وعلى مدى آلاف السنين التالية، جعلت مروج الأعشاب البحرية المتوسعة ضفافا وعتبات ساحلية ضحلة من خلال تكوين الرواسب والتقاطها، ما جعل المياه أكثر ملوحة.

وهناك أيضا الكثير من الضوء في مياه خليج القرش، فضلا عن مستويات منخفضة من العناصر الغذائية وتقلبات كبيرة في درجات الحرارة. وعلى الرغم من هذه البيئة المعادية، كان النبات قادرا على الازدهار والتكيف.

إقرأ المزيد

كبح أنواع الأوكسجين النشطة يخفض من احتمال إخصاب النباتات

ومن الصعب تحديد العمر الدقيق لمرج الأعشاب البحرية، لكن الباحثين قدّروا أن نبات خليج القرش يبلغ حوالي 4500 عام، بناء على حجمه ومعدل نموه.

وأبلغ عن نباتات ضخمة أخرى في كل من الأنظمة البحرية والبرية، مثل الحور الرجراج الذي يبلغ وزنه 6000 طن في ولاية يوتا، ولكن يبدو أن هذا العشب البحري هو الأكبر حتى الآن.

وعثر أيضا على نباتات أعشاب بحرية ضخمة أخرى، بما في ذلك أعشاب البحر الأبيض المتوسط ​​وثيقة الصلة تسمى Posidonia oceanica، والتي تغطي أكثر من 15 كم وقد يكون عمرها حوالي 100000 عام.

وفي صيف 2010/2011، ضربت موجة حر شديدة النظم البيئية البرية والبحرية على طول الساحل الغربي لأستراليا.

وتعرضت مروج الأعشاب البحرية في خليج القرش لأضرار واسعة النطاق في موجة الحر. ومع ذلك، بدأت مروج الأعشاب الشريطية في التعافي.

وهذا أمر مثير للدهشة إلى حد ما، حيث لا يبدو أن هذه الأعشاب البحرية تتكاثر عن طريق الاتصال الجنسي - والتي ستكون عادة أفضل طريقة للتكيف مع الظروف المتغيرة.

ولاحظ الباحثون زهور الأعشاب البحرية في مروج خليج القرش، ما يشير إلى أن الأعشاب البحرية نشطة جنسيا، ولكن نادرا ما تُرى ثمارها (نتيجة ممارسة الجنس مع الأعشاب البحرية بنجاح). وتميل النباتات التي لا تمارس الجنس أيضا إلى مستويات منخفضة من التنوع الجيني، ما يقلل من قدرتها على التعامل مع البيئات المتغيرة.

ومع ذلك، يشك الباحثون في أن الأعشاب البحرية في خليج القرش بها جينات مناسبة للغاية لبيئتها المحلية، ولكن المتغيرة، وربما هذا هو السبب في أنها لا تحتاج إلى ممارسة الجنس لتحقيق النجاح.

وحتى بدون الإزهار وإنتاج البذور بنجاح، يبدو أن النبات العملاق شديد المرونة. وتتعرض لمجموعة كبيرة من درجات حرارة المياه (من 17 إلى 30 درجة مئوية - 62 إلى 86 درجة فهرنهايت - في بعض السنوات) ومستويات الملح.

وعلى الرغم من هذه الظروف المتغيرة ومستويات الضوء المرتفعة (والتي عادة ما تكون مرهقة للأعشاب البحرية)، يمكن للنبات أن يحافظ على عملياته الفسيولوجية ويزدهر. 

ونفترض أن هذا النبات يحتوي على عدد صغير من الطفرات الجسدية (تغييرات جينية طفيفة لا تنتقل إلى النسل) عبر مدى 180 كيلومترا، ما يساعده على الاستمرار في ظل الظروف المحلية.

ومع ذلك، هذا مجرد حدس. وجرى إعداد سلسلة من التجارب في خليج القرش لفهم كيفية بقاء النبات وازدهاره في ظل هذه الظروف المتغيرة.

مستقبل الأعشاب البحرية

تحمي الأعشاب البحرية السواحل من أضرار العواصف، وتخزن كميات كبيرة من الكربون، وتوفر موطنا لتنوع كبير في الحياة البرية. ويلعب الحفاظ على مروج الأعشاب البحرية واستعادتها دورا حيويا في التخفيف من تغير المناخ والتكيف معه.

كما أن الأعشاب البحرية ليست محصنة ضد تأثيرات تغير المناخ: ارتفاع درجات الحرارة وتحمض المحيطات وظواهر الطقس المتطرفة تمثل تحديا كبيرا لها.

ومع ذلك، فإن الصورة التفصيلية التي لدينا الآن عن المرونة الكبيرة للأعشاب البحرية العملاقة في خليج القرش توفر لنا الأمل في أن تكون موجودة لسنوات عديدة قادمة، خاصة إذا تم اتخاذ إجراءات جادة بشأن تغير المناخ.

المصدر: ساينس ألرت