دراسة تكشف: الصنوبر الدخيل في نصف الكرة الجنوبي ينمو أسرع وأكثر مقاومة للجفاف

بقلم: معهد البيئة والتنوع البيولوجي (Institute of Ecology and Biodiversity)

تحرير: سادي هارلي، مراجعة: روبرت إيجان

تمت مراجعة هذا المقال وفقاً للعملية والسياسات التحريرية لشبكة Science X. وقد سلط المحررون الضوء على السمات التالية لضمان مصداقية المحتوى:

منشور خاضع لمراجعة الأقران

كشفت دراسة جديدة نُشرت في مجلة Nature أن الأشجار المخروطية المزروعة خارج موطنها الأصلي في نصف الكرة الجنوبي لا تنمو بمعدل أسرع يصل إلى أربعة أضعاف مقارنة بنظيراتها في نصف الكرة الشمالي فحسب، بل تُظهر أيضاً مقاومة ومرونة بيئية أكبر في مواجهة الجفاف. وتتحدى هذه النتيجة واحدة من أكثر الأفكار رسوخاً في علم بيئة النبات: وهي أن النباتات سريعة النمو تتمتع عموماً بقدرة أقل على تحمل الإجهاد المائي.

قاد البحث الدكتور أليكس فاخاردو، الباحث في معهد البيئة والتنوع البيولوجي (IEB) والأستاذ في جامعة تالكا (University of Talca)، بالاشتراك مع الدكتورة فريدا آي. بايبر (IEB، جامعة تالكا) والدكتورة كلاوديا رييس-باهاموندي (LiLi Millennium Nucleus، جامعة تالكا)، وبالتعاون مع شبكة من الباحثين من 10 دول.

ولدراسة كيفية استجابة هذه الأنواع الدخيلة للظروف البيئية خارج نطاقها الطبيعي، حلل الفريق حلقات النمو لتسعة أنواع من المخروطيات التابعة للفصيلة الصنوبرية (Pinaceae)، وجميعها موطنها الأصلي نصف الكرة الشمالي. وشملت هذه الأنواع صنوبر رادياتا، وصنوبر بونديروسا، وصنوبر لودجبول، والصنوبر البري (الإسكتلندي).

حلل الباحثون 192 موقعاً موزعة عبر الأمريكتين، وأوروبا، وإفريقيا، وأوقيانوسيا، بما في ذلك تشيلي. وفي تشيلي، أجرى الباحثون عمليات أخذ العينات في الجزء الأوسط من البلاد، لا سيما في منطقتي ماولي ونيوبلي، وفي الجزء الجنوبي حول كويهايكو. وفي الوقت نفسه، أجرى باحثون متعاونون في الولايات المتحدة وكندا وأوروبا أخذ عينات من مجموعات طبيعية لنفس أنواع الصنوبر.

وفي هذه المواقع، استُخرجت عينات لبية من الأشجار لتحديد عروض حلقات النمو السنوية، والتي ترتبط ارتباطاً وثيقاً بالمناخ. وفي نصف الكرة الجنوبي، وتحديداً في تشيلي والأرجنتين ونيوزيلندا، استُخرجت أيضاً عينات لبية من أشجار تنتمي إلى جنس الزان الجنوبي (Nothofagus) التي تنمو بجوار مزارع الصنوبر.

تحدي النظرية البيئية والأعداء الطبيعيين

أظهرت النتائج الإجمالية تبايناً ملحوظاً؛ إذ حققت المخروطيات الدخيلة معدلات نمو أعلى بما يصل إلى أربعة أضعاف مقارنة بمجموعات نصف الكرة الشمالي. لكن النتيجة الأكثر إثارة للدهشة كانت أن هذا النمو المتسارع لم يكن مصحوباً بانخفاض القدرة على تحمل الجفاف، كما كان متوقعاً.

بل على العكس من ذلك، أظهرت مجموعات نصف الكرة الجنوبي مقاومة وقدرة أكبر على التعافي أثناء فترات الجفاف. وهذا يعني أن نموها كان أقل تأثراً أثناء موجات الجفاف، وأنها تمتلك قدرة أكبر على التعافي بعد هذه الأحداث.

يوضح فاخاردو: "المثير للاهتمام هو أننا نشهد توليفة لا ينبغي أن تحدث وفقاً لما نتوقعه بناءً على النظرية البيئية: أشجار تنمو بشكل أسرع بكثير، وفي الوقت نفسه، تكون قادرة على تحمل الجفاف والتعافي منه بشكل أفضل".

كما وجد الفريق أيضاً اختلافات في الأداء الوظيفي لهذه الأشجار تساعد في تفسير هذا السلوك؛ إذ احتوت المخروطيات النامية خارج موطنها الأصلي على تركيزات أعلى من احتياطيات الكربون. وتلعب احتياطيات الكربون، المعروفة أيضاً باسم الكربوهيدرات غير الهيكلية، أدواراً أساسية في النباتات وترتبط بقدرة أكبر على مواجهة فترات الإجهاد المائي.

ووجد الباحثون كذلك أن البصمة النظيرية للكربون في المخروطيات الدخيلة النامية في نصف الكرة الجنوبي كانت مرتبطة بقدرة أكبر على الحفاظ على عملية التمثيل الضوئي في ظل ظروف الإجهاد المائي.

ووفقاً لفاخاردو، فإن أحد الأسباب المحتملة لهذه الميزة التي تتمتع بها المخروطيات الدخيلة في نصف الكرة الجنوبي يرتبط بغياب الأعداء الطبيعيين. ففي نطاقات انتشارها الأصلية في نصف الكرة الشمالي، تتعايش المخروطيات مع تنوع من الكائنات الحية التي يمكن أن تؤثر في نموها وتوازن الكربون لديها.

ويؤكد عالم معهد IEB: "التفسير الأكثر ترجيحاً لهذا النمط هو أن المخروطيات الدخيلة تنجو من أعدائها الطبيعيين الموجودين أو الأكثر وفرة في موطنها الأصلي. ويشمل هؤلاء العواشب المتخصصة ومسببات الأمراض والأنواع المنافسة".

قد يكون هذا الوضع ذا أهمية خاصة في نصف الكرة الجنوبي، حيث لا توجد أنواع صنوبر أصلية. ويضيف الباحث: "إن الموارد التي يجب أن تخصصها النباتات في موطنها الأصلي للدفاع عن نفسها ضد الأعداء الطبيعيين قد تصبح، في بيئة دخيلة، متاحة لوظائف أخرى، مثل النمو والتعامل بشكل أفضل مع الإجهاد المائي".

اكتشف أحدث المستجدات في العلوم والتكنولوجيا والفضاء مع أكثر من 100,000 مشترك يعتمدون على Phys.org للحصول على تحليلات يومية. اشترك في نشرتنا الإخبارية المجانية واحصل على تحديثات حول الاكتشافات والابتكارات والأبحاث المهمة — يومياً أو أسبوعياً.

حالة تشيلي والغابات الأصلية

تمكن الباحثون في هذه الدراسة أيضاً من ملاحظة ما يحدث مع الأنواع الأصلية التي تنمو بجوار المزارع في نصف الكرة الجنوبي. ففي تشيلي، حلل الفريق غابات النوثوفاغوس (Nothofagus) الثانوية الواقعة بالقرب من مزارع الصنوبر. وشملت الأنواع المدروسة كلاً من راولي (Nothofagus alpina)، وكويهوي (N. dombeyi)، وروبلي (N. obliqua)، ولينغا (N. pumilio)، في مواقع بمنطقتي ماولي ونيوبلي وحول كويهايكو.

يقول المؤلف الرئيسي والباحث في معهد IEB: "في كلتا المنطقتين، جُمعت عينات من كل من الصنوبر الدخيل وأشجار النوثوفاغوس الأصلية التي تنمو على مقربة شديدة من مزارع الصنوبر".

أظهرت النتائج أن أشجار النوثوفاغوس احتلت موقعاً متوسطاً من حيث النمو؛ إذ نمت أسرع من الصنوبر في مواطنه الأصلية في نصف الكرة الشمالي، ولكن بمعدل أبطأ من مزارع الصنوبر. ومع ذلك، ومن حيث استجابتها للجفاف، أظهرت تحملاً مماثلاً لما لوحظ في المخروطيات الدخيلة.

بالنسبة لفاخاردو، يفتح هذا الكشف إمكانية مهمة لإدارة الغابات واحتجاز الكربون. حيث يقول: "إن الحل الأكثر استدامة لزيادة احتجاز الكربون، بدلاً من زراعة أنواع المخروطيات الدخيلة، قد يتمثل في الحفاظ على هذه الغابات الثانوية الأصلية وزيادتها. فعلى الرغم من أن النوثوفاغوس ينمو بشكل أبطأ من الصنوبر، إلا أنه يُظهر مستويات مماثلة من تحمل الجفاف ويتمتع بكثافة خشبية أعلى، مما يعني احتجاز كمية أكبر من الكربون لكل وحدة حجم".

وتكتسب هذه النتائج أهمية خاصة في ظل سيناريو تغير المناخ الذي يتسم بموجات جفاف متكررة وأكثر شدة، مما قد يوفر آفاقاً جديدة لإدارة الغابات وتقييم قدرتها على تخزين الكربون.

ويحذر المؤلفون من أن هذه النتائج لا تعني أن التحريج باستخدام الأنواع الدخيلة يمثل حلاً شاملاً لأزمة المناخ، نظراً لأن إدخالها قد يُحدث أيضاً تأثيرات سلبية على التنوع البيولوجي للأنظمة البيئية الأصلية.

وفي الواقع، تُعد بعض المخروطيات المدروسة أنواعاً غازية في نصف الكرة الجنوبي. وهذه هي حالة صنوبر لودجبول (Pinus contorta)، الذي يمثل توسعه خارج نطاق المزارع مصدر قلق بيئي على الأنظمة البيئية الأصلية في منطقة أيسن بتشيلي. ويثير هذا الوضع تساؤلاً جديداً بناءً على نتائج الدراسة: هل يمكن للخصائص نفسها التي تسمح لهذه الأنواع بالازدهار خارج موطنها الأصلي أن تسهم أيضاً في نجاحها كأنواع غازية؟

ويشدد الباحث على أن الطبيعة الغازية لبعض أنواع الصنوبر لم تكن محور تركيز هذه الدراسة، وبالتالي سيتعين تقييم هذه العلاقة في أبحاث مستقبلية، مؤكداً في الوقت ذاته على أهميتها.

ويختتم فاخاردو قائلاً: "إن حقيقة قدرة هذه الأنواع الدخيلة — والتي يُعد بعضها غازياً — على النمو بشكل جيد مع تحمل الجفاف في الوقت نفسه، تُعد سمة يمكن إضافتها إلى قائمة الخصائص التي تجعل النباتات الغازية ناجحة".

Alex Fajardo, Pines grow faster and are more drought resilient in the Southern Hemisphere, Nature (2026). DOI: 10.1038/s41586-026-10969-8 . www.nature.com/articles/s41586-026-10969-8

معلومات المجلة: Nature

مقدم من: Institute of Ecology and Biodiversity

بكالوريوس في علوم الحياة والبيئة. خلفية في مختبرات الأحياء الدقيقة مع خبرة في الأخبار الصيدلانية في مجالات النفط والغاز والطاقة المتجددة. الملف الشخصي الكامل →

بكالوريوس في علم الأحياء الرياضي، ماجستير في الكتابة الإبداعية. واسع الاطلاع برؤى فريدة حول العلوم واللغة. الملف الشخصي الكامل →

منشورات ذات صلة من PhysicsForums

المزيد من قسم الأحياء والطب

عبر 192 موقعاً، نمت مخروطيات نصف الكرة الشمالي المزروعة في نصف الكرة الجنوبي بمعدل أسرع يصل إلى أربعة أضعاف، وأظهرت مقاومة وقدرة على التعافي من الجفاف أكبر من مجتمعات موطنها الأصلي. قد تسهم احتياطيات الكربون الأعلى والتمثيل الضوئي المستمر تحت الإجهاد المائي في ذلك. وأظهرت أشجار النوثوفاغوس المجاورة تحملاً مماثلاً للجفاف ولكن بنمو أبطأ.

تم إنشاء هذا الملخص تلقائياً باستخدام نموذج لغوي كبير (LLM). إخلاء المسؤولية الكامل

نحرص على إتاحة المحتوى للجميع. يُرجى دعم رسالة Science X من خلال الحصول على حساب بريميوم.