تويت
تقف العديد من الكائنات الحية في مواجهة التغير المناخي والتبدلات البيئية الحاصلة أمام خيارين: إما التأقلم والاستمرار أو الهلاك والانقراض. غيرت النباتات حول العالم ألوانها في محاولة يائسة منها للتكيف مع هذا الكوكب المُتبدّل. لكن هذا التبدل السريع قد يأتي بكلفة باهظة على حساب النباتات.
سلّط بحث جديد، نُشِرَ في مجلة Current Biology، النور على التأقلم السريع للزهور خلال ال 75 سنةً الفائتة في مواجهة الارتفاع الحاصل في درجات الحرارة و التقلص المستمر في سماكة طبقة الأوزون عن طريق تعديل الأصبغة الماصة للأشعة فوق البنفسجية (UV) الموجودة في بَتَلاتِها Petals.
فيه، قاست مجموعة من العلماء من جامعة كليمسون Clemson University درجة تصبغ الأزهار باستخدام كاميرا حساسة للأشعة فوق البنفسجية وذلك لأكثر من 1200 عينة محفوظة من النباتات، تنتمي إلى 42 نوعًا مختلفًا قادمًا من ثلاث قارات جُمِعَتْ بين عامي 1941 و2017.
أظهرت نتائج بحثهم أنه خلال النصف الثاني من القرن العشرين ازدادت كمية صباغ الأزهار الماص للأشعة فوق البنفسجية. كانت هذه الزيادة عالمية الانتشار بمتوسط ازدياد 2% سنويًا خلال العقود السبعة الماضية. ترافق هذا الازدياد في كمية الصباغ خلال هذه الفترة بقوة مع الارتفاع التدريجي في درجات الحرارة والتقلص المستمر في سماكة طبقة الأوزون، ما يؤكد العلاقة السببية بين الاثنين.
يوجد غاز الأوزون ضمن طبقة الستراتوسفير من الغلاف الجوي للأرض إذ يمتص بقوة الأشعة فوق البنفسجية القادمة من الشمس. منذ سبعينات القرن الماضي، تتعرض طبقة الأوزون لتناقص مستمر وتدريجي في كثافتها، وهذا يضع النباتات والكائنات الحية الأخرى في مواجهة تعرض زائد للأشعة فوق البنفسجية. يشارك التغير المناخي أيضًا في زيادة شدة هذه الأشعة. تحتاج النباتات إلى أشعة الشمس لتنمو، لكن وكما يحدث مع الجلد البشري، يسبب التعرض الزائد للأشعة فوق البنفسجية حروقًا مؤذيةً لها.
صورة لنوعين مختلفين من الأزهار (A-C، و D-F) يُظهِران الاختلاف في درجة التصبغ الماص للأشعة فوق البنفسجية. المناطق الداكنة تُشير لاحتوائها على كميات أكبر من الصباغ الماص. المصدر: Koski et al., 2020, Current Biology
لا تستطيع العين البشرية رؤية هذه الأصبغة كما ترى اللون الأحمر لبتلات بعض الزهور أو اللون الأصفر لزهرة النرجس. فالعديد منها، خصوصًا الأصبغة الماصة للأشعة فوق البنفسجية ، خفية عن مرآنا، تستخدمها النباتات في جذب الحشرات الملقحة وحماية نفسها من الآثار الضارة للأشعة فوق البنفسجية، بما يشبه كريمات الحماية الشمسية. من ثم، قد تبدو لنا النباتات على حالها لم تتغير، إلا أنها قد مرت بتغيرات حادة ضمن فترة زمنية قصيرة في محاولة منها للتأقلم مع بيئتها المتبدلة.
لم تتأثر جميع بتلات الزهور بهذه التغيرات بنفس المستوى. فأولًا، أظهرت النباتات التي توجد في مناطق انخفضت فيها سماكة طبقة الأوزون بشدة درجةً أعلى من التصبغ. وثانيًا، كانت النباتات ذات غبار الطلع المكشوف على المحيط أكثر ميلًا لزيادة التصبغ كونَ هذا الجزء من النبات، أي غبار الطلع، حساس جدًا للأشعة فوق البنفسجية وربما بتعرضه لدرجات الحرارة المرتفعة قد يصبح عقيمًا.
للوهلة الأولى، قد تبدو هذه الأخبار –أن بعض النباتات المزهرة تحاول التأقلم مع التغيرات الحاصلة في البيئة– جيدة. لكن يحذر العلماء أن هذا التأقلم قد يأتي مع كلفة باهظة على حساب القدرة التكاثرية للنباتات لأن التلون الذي تُظهره النباتات هو أحد أهم الأدوات المستخدمة في جذب الحشرات المُلقحة. فزيادة كمية الصباغ الماص للأشعة فوق البنفسجية قد يُخفّض من التباين بين النسبة المُمتصة والمُنعكِسة من هذه الأشعة عن سطح البتلات، وهذا بدوره سيصعب على النباتات جذب أي حشرات ملقحة تمر بجوارها.
سلّط بحث جديد، نُشِرَ في مجلة Current Biology، النور على التأقلم السريع للزهور خلال ال 75 سنةً الفائتة في مواجهة الارتفاع الحاصل في درجات الحرارة و التقلص المستمر في سماكة طبقة الأوزون عن طريق تعديل الأصبغة الماصة للأشعة فوق البنفسجية (UV) الموجودة في بَتَلاتِها Petals.
فيه، قاست مجموعة من العلماء من جامعة كليمسون Clemson University درجة تصبغ الأزهار باستخدام كاميرا حساسة للأشعة فوق البنفسجية وذلك لأكثر من 1200 عينة محفوظة من النباتات، تنتمي إلى 42 نوعًا مختلفًا قادمًا من ثلاث قارات جُمِعَتْ بين عامي 1941 و2017.
أظهرت نتائج بحثهم أنه خلال النصف الثاني من القرن العشرين ازدادت كمية صباغ الأزهار الماص للأشعة فوق البنفسجية. كانت هذه الزيادة عالمية الانتشار بمتوسط ازدياد 2% سنويًا خلال العقود السبعة الماضية. ترافق هذا الازدياد في كمية الصباغ خلال هذه الفترة بقوة مع الارتفاع التدريجي في درجات الحرارة والتقلص المستمر في سماكة طبقة الأوزون، ما يؤكد العلاقة السببية بين الاثنين.
يوجد غاز الأوزون ضمن طبقة الستراتوسفير من الغلاف الجوي للأرض إذ يمتص بقوة الأشعة فوق البنفسجية القادمة من الشمس. منذ سبعينات القرن الماضي، تتعرض طبقة الأوزون لتناقص مستمر وتدريجي في كثافتها، وهذا يضع النباتات والكائنات الحية الأخرى في مواجهة تعرض زائد للأشعة فوق البنفسجية. يشارك التغير المناخي أيضًا في زيادة شدة هذه الأشعة. تحتاج النباتات إلى أشعة الشمس لتنمو، لكن وكما يحدث مع الجلد البشري، يسبب التعرض الزائد للأشعة فوق البنفسجية حروقًا مؤذيةً لها.
صورة لنوعين مختلفين من الأزهار (A-C، و D-F) يُظهِران الاختلاف في درجة التصبغ الماص للأشعة فوق البنفسجية. المناطق الداكنة تُشير لاحتوائها على كميات أكبر من الصباغ الماص. المصدر: Koski et al., 2020, Current Biology
لا تستطيع العين البشرية رؤية هذه الأصبغة كما ترى اللون الأحمر لبتلات بعض الزهور أو اللون الأصفر لزهرة النرجس. فالعديد منها، خصوصًا الأصبغة الماصة للأشعة فوق البنفسجية ، خفية عن مرآنا، تستخدمها النباتات في جذب الحشرات الملقحة وحماية نفسها من الآثار الضارة للأشعة فوق البنفسجية، بما يشبه كريمات الحماية الشمسية. من ثم، قد تبدو لنا النباتات على حالها لم تتغير، إلا أنها قد مرت بتغيرات حادة ضمن فترة زمنية قصيرة في محاولة منها للتأقلم مع بيئتها المتبدلة.
لم تتأثر جميع بتلات الزهور بهذه التغيرات بنفس المستوى. فأولًا، أظهرت النباتات التي توجد في مناطق انخفضت فيها سماكة طبقة الأوزون بشدة درجةً أعلى من التصبغ. وثانيًا، كانت النباتات ذات غبار الطلع المكشوف على المحيط أكثر ميلًا لزيادة التصبغ كونَ هذا الجزء من النبات، أي غبار الطلع، حساس جدًا للأشعة فوق البنفسجية وربما بتعرضه لدرجات الحرارة المرتفعة قد يصبح عقيمًا.
للوهلة الأولى، قد تبدو هذه الأخبار –أن بعض النباتات المزهرة تحاول التأقلم مع التغيرات الحاصلة في البيئة– جيدة. لكن يحذر العلماء أن هذا التأقلم قد يأتي مع كلفة باهظة على حساب القدرة التكاثرية للنباتات لأن التلون الذي تُظهره النباتات هو أحد أهم الأدوات المستخدمة في جذب الحشرات المُلقحة. فزيادة كمية الصباغ الماص للأشعة فوق البنفسجية قد يُخفّض من التباين بين النسبة المُمتصة والمُنعكِسة من هذه الأشعة عن سطح البتلات، وهذا بدوره سيصعب على النباتات جذب أي حشرات ملقحة تمر بجوارها.