قد تتطور النباتات بسمات خاطئة لعالم آخذ في الاحترار

شهدت أزهار مجد الصباح انخفاضًا ملحوظًا بنسبة 96% في معدل تكيفها على مدى تسع سنوات فقط.

قد تُسحب النباتات التي تواجه مناخًا آخذًا في الاحترار وتناقصًا سريعًا في أعداد الملقحات في اتجاهات تطورية متنافسة. تشير دراسة أجرتها جامعة ميشيغان إلى أنه بدلًا من التكيف بشكل أساسي مع الضغوط المناخية، قد تتطور بعض النباتات بسمات تساعدها على جذب الملقحات.

في أزهار مجد الصباح، وجد الباحثون أن معدل تكيف التجمعات السكانية انخفض بنسبة 96% على مدى تسع سنوات. هذا التباطؤ الحاد يمكن أن يكون له أيضًا تداعيات على الزراعة لأن زهرة مجد الصباح غالبًا ما تعتبر حشيشة مزعجة للمزارعين.

قالت ريجينا باوكوم، أستاذة في قسم علم البيئة وعلم الأحياء التطوري بجامعة ميشيغان: "نظرًا لأن ضغط الملقحات يفضل بشدة الأزهار الأكبر حجمًا، فقد يحد هذا الارتباط من مدى كفاءة التجمعات السكانية في الاستجابة لضغوط انتخابية أخرى. سواء كان ذلك يجعل الحشيشة مشكلة أكبر أو أقل للمزارعين في النهاية، فمن الصعب التنبؤ به – وهذا عدم القدرة على التنبؤ هو بحد ذاته جزء من القصة."

قد تأتي الأزهار الأكبر حجمًا بتكلفة تطورية

تقول باوكوم إن التباطؤ يبدو أنه نابع من تعارض بين صفتين مفيدتين محتملتين. قد تحسن الأزهار الأكبر فرص النبات في جذب الملقحات، بينما يمكن أن يساعد الإزهار المبكر النباتات على الاستجابة للظروف البيئية المتغيرة.

في تجمعات أزهار مجد الصباح، أصبحت هذه الصفات مرتبطة بشكل متزايد. يبدو أن هذا الارتباط يقيد مدى حرية النباتات في التكيف، حيث يأخذ الانتخاب للأزهار الأكبر الأولوية على الفائدة المحتملة للإزهار المبكر.

الأهم من ذلك، أن التجمعات النباتية الأحدث لا تزال تحتوي على تباين جيني كبير. نظريًا، يجب أن يوفر هذا التنوع ما يكفي من المواد الخام للتكيف المستمر.

قالت باوكوم: "النبات لا ينفد منه الوقود التطوري – بل إنه محبوس بشكل متزايد في مسار يفضل جذب الملقحات، ربما على حساب التكيف مع المناخ."

التغير البيئي الناجم عن الإنسان

قادت البحث ساشا بيشوب، طالبة دكتوراه تخرجت مؤخرًا، بالتعاون مع الباحث جون ستينشكومب من جامعة تورنتو. درس الفريق أزهار مجد الصباح كجزء من جهد أوسع لفهم كيفية تأثير التغير العالمي الناجم عن الإنسان على التطور.

ارتفاع درجة حرارة المناخ هو واحد فقط من الضغوط التي تواجهها النباتات والحيوانات الآن. لقد حل التطور البشري محل الموائل التي كانت بكرًا، بينما ساهم الاستخدام الزراعي الواسع للمبيدات الحشرية ومبيدات الأعشاب في انخفاضات كبيرة في أعداد الملقحات.

تقول بيشوب إن الدراسة، التي نشرت في مجلة Evolution Letters، تستكشف عدم تطابق متزايد بين النظرية التطورية وما يلاحظه الباحثون في الطبيعة. تشير النظرية إلى أن الكائنات الحية يمكن أن تتكيف بسرعة في بعض الأحيان عندما تتغير بيئاتها بسرعة، لكن العديد من التجمعات النباتية البرية لا تبدو أنها تواكب ذلك.

قالت بيشوب: "بدلًا من التطور، هناك كل هذه التجمعات البرية التي تموت أو تتراجع أو تمر باختناقات جينية." وأضافت: "لذا، نحن ننظر إلى وضع يوجد فيه تأخر فيما نراه في معدل التكيف في التجمعات البرية مقارنة بما نعتقد أنه ممكن نظريًا من حيث التطور السريع."

اختبار مقايضة التكيف

للتحقيق في المشكلة، زرع الباحثون نباتات مجد الصباح من بذور تم جمعها من تجمعات برية في وقتين منفصلين، مع فواصل زمنية قدرها تسع سنوات بين عمليات الجمع.

قاموا بقياس عدة صفات يمكن أن تتأثر بظروف المناخ أو نشاط الملقحات. شملت هذه الصفات تاريخ أول زهرة، وحجم الزهرة، وسكر الرحيق، ووقت الإزهار، والمسافة بين المتوك، أو الجزء المنتج لحبوب اللقاح من الزهرة، والميسم، وهو التركيب الذي يستقبل حبوب اللقاح.

ثم حسب الفريق معدل تكيف النباتات باستخدام إحصائية تُعرف باسم R. يقدر هذا النهج كيف يتوقع أن يتكيف التجمع مع الأخذ في الاعتبار العلاقات بين صفات متعددة، بدلًا من فحص كل صفة بشكل مستقل.

سمح ذلك للباحثين بتحديد ما إذا كانت إحدى الصفات قد "تقيد" صفة أخرى. بعبارة أخرى، يمكن أن تحد التغيرات في خاصية واحدة من مدى قدرة خاصية أخرى على التغير.

عندما ترتبط صفتان بهذه الطريقة، يُعتبران "متغيرين مشتركين". ووجد بيشوب وباوكوم أن حجم الزهرة ووقت الإزهار أصبحا مرتبطين في تجمعات مجد الصباح خلال فترة الدراسة القصيرة نسبيًا التي استمرت تسع سنوات.

انخفاض حاد في تكيف النباتات

في تجمعات مجد الصباح الأصلية، قدر الباحثون أن التكيف كان يحدث بنحو 76% من المعدل المتوقع إذا لم يؤخذ التغاير بين الصفات في الاعتبار.

بعد تسع سنوات، انخفض هذا الرقم إلى ما يقرب من 9% من المعدل المتوقع بدون التغاير. وتشير النتيجة إلى زيادة كبيرة في القيود التطورية خلال فترة قصيرة نسبيًا.

يُعد وقت الإزهار مهمًا بشكل خاص لأن النباتات يمكن أن تغير وقت إزهارها استجابة للتغيرات البيئية.

قالت بيشوب: "توجد حرفيًا آلاف الدراسات التي تظهر أن الظواهر الفينولوجية للإزهار هي مسار تكيفي مهم حقًا عندما يتعلق الأمر بتغير المناخ، وخاصة تغيرات درجة الحرارة وتغيرات الهطول، وكلاهما حدث في هذه التجمعات البرية في المواقع التي جمعت منها." وأضافت: "الاستنتاج في رأيي هو أن تراجع الملقحات، أو نقص التلقيح والدافع الانتقائي لجذب الملقحات، يجعل هذه النباتات أقل قدرة على التكيف مع التحولات المناخية."

• مواضيع ذات صلة: النباتات والحيوانات، علم البيئة، بحث

• الأرض والمناخ: الاحتباس الحراري

• مصطلحات ذات صلة: إدارة التلقيح

• إسناد تغير المناخ الأخير

• تقرير الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ - 2007

• التخفيف من آثار تغير المناخ

• تطور الذكاء البشري

المواد مقدمة من جامعة ميشيغان. ملاحظة: قد يتم تعديل المحتوى لتناسب الأسلوب والطول.

• Sasha G D Bishop, John R Stinchcombe, Regina S Baucom. A resurrection experiment reveals reduced adaptive potential in a common agricultural weed . Evolution Letters , 2026; DOI: 10.1093/evlett/qrag026

قد تحتاج شجرة العائلة البشرية إلى إعادة كتابة كبيرة

تحول جديد في مشكلة أينشتاين يكشف عن فيزياء غير متوقعة

الباحثون يكشفون عن التكلفة الخفية الباهظة لألعاب الفيديو "المجانية اللعب"

تلسكوب جيمس ويب الفضائي يلتقط أدلة مذهلة على كيفية تغذي الثقوب السوداء الهائلة

• الجفاف الشديد ينتشر في جميع أنحاء بورتوريكو

• معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا يحول البكتيريا إلى ترانزستورات حية

• التنفس البطيء قد يؤدي إلى خيارات أكثر جرأة

• المجرات الراديوية المحتضرة تتلاشى بسرعة

• كاشف المادة المظلمة يجد لغزًا

• تعليمات خفية تبني الدماغ البشري

• علاج جديد يساعد في إصلاح أضرار السكتة الدماغية

• اكتشاف "زهرة الشيطان" الغريبة في تايلاند

• قد تتطور النباتات بسمات خاطئة

• أنظمة ماغما شاسعة وجدت تحت المريخ

ابق على اطلاع مع النشرة الإخبارية المجانية عبر البريد الإلكتروني من ScienceDaily، يتم تحديثها يوميًا وأسبوعيًا. أو عرض العديد من خلاصات الأخبار لدينا في قارئ RSS الخاص بك:

ابق على اطلاع بأحدث الأخبار من ScienceDaily عبر الشبكات الاجتماعية:

أخبرنا برأيك في ScienceDaily -- نرحب بالتعليقات الإيجابية والسلبية على حد سواء. هل تواجه أي مشاكل في استخدام الموقع؟ أسئلة؟