ما دور النباتات في إنقاذ كوكب الأرض؟
تاريخ النشر: 25th, November 2023 GMT
كشف علماء أستراليون الدور الذي يمكن أن تلعبه النباتات في إنقاذ الأرض من كوارث التغيرات المناخية، لقدرتها الكبيرة على امتصاص المزيد من ثاني أكسيد الكربون الناتج عن الأنشطة البشرية.
وتشير مجلة Science Advances إلى أن الباحثين اكتشفوا أن النموذج المناخي المعتمد، الذي يستخدم للتنبؤ بآثار الاحتباس الحراري، يتنبأ بزيادة امتصاص النباتات لثاني أكسيد الكربون بحلول نهاية القرن الحادي والعشرين، في حال الأخذ بالاعتبار بعض ميزات عملية التركيب الضوئي.
وتثبيت الكربون خلال عملية التركيب الضوئي هو بمثابة آلية طبيعية للتخفيف من تغير المناخ. فقد أعلن عن زيادة امتصاص الكربون بسبب ارتفاع تركيز غاز ثاني أكسيد الكربون خلال العقود الماضية. ولكن لم يكن واضحا كيف ستستجيب النباتات لثاني أكسيد الكربون ودرجة الحرارة ومستوى هطول الأمطار التي ستكون مختلفة عما نلاحظه اليوم. يعتقد العلماء أن حالات الجفاف الشديد والحرارة يمكن أن تضعف جدا قدرة النظم البيئية الأرضية على الامتصاص.
ودرس الباحثون نماذج مختلفة للمناخ. وتبين أن النموذج الأبسط تجاهل ثلاث آليات فسيولوجية مهمة مرتبطة بعملية التركيب الضوئي، في حين أخذ النموذج الأكثر تعقيدا في الاعتبار الآليات الثلاث جميعها. واتضح أنه يتنبأ بزيادة كبيرة في امتصاص النباتات للكربون في جميع أنحاء العالم. تعزز الآليات الثلاث بعضها البعض، وهو ما تجاوز المجموع البسيط للتأثيرات التي تم النظر فيها بشكل منفرد.
ويشير الباحثون إلى أن زراعة الأشجار فقط لن يحل جميع المشكلات المرتبطة بارتفاع مستوى ثاني أكسيد الكربون في الجو، لذلك لا بد من تقليل انبعاثاته الناتجة عن النشاط البشري.
المصدر: لينتا. رو
المصدر: RT Arabic
كلمات دلالية: الاحتباس الحراري الارض التغيرات المناخية معلومات عامة ثانی أکسید الکربون
إقرأ أيضاً:
النبات الراقص.. الظاهرة التي يعجز العلماء عن تفسيرها
لا تشتهر النباتات عمومًا بحركتها السريعة، فهي تميل إلى الحركة بمعدلات لا نستطيع إدراكها ببساطة. وقد أصبحت الأنواع القليلة التي تظهر حركات سريعة -مثل النبتة الحساسة، وخنَّاق الذباب- مشهورة نتيجة لذلك.
ويقول الدكتور بي. ثاميزينيان أستاذ ورئيس قسم علم النبات في جامعة أنامالاي بالهند، إن "النباتات سريعة الحركة نادرة. نراها في الغالب ثابتة، ولكن هذا فقط لأننا ننظر إليها من خلال التوقيت البشري"، ويضيف "حركات هذه النباتات تتخذ عادة أشكالا مختلفة، لكن لا يمكنها الحفاظ على هذا النشاط".
ومع ذلك، هناك نبات آخر في العالم يُخجل نشاطه هذه النباتات الأخرى، فإحدى الحركات السريعة الأكثر دراماتيكية وغموضًا للنباتات، والتي لا توجد لها فرضية تكيفية مقترحة، هي حركات نبات التلغراف المعروف أيضًا باسم "نبات السيمافور" أو "النبات الراقص"، بالمعنى الدقيق للكلمة، حيث تتحرك أوراقه بسرعة كافية لرؤيتها بالعين المجردة في الوقت الفعلي.
نبات محيِّريحتوي النبات على أوراق طرفية كبيرة على شكل مجداف تتحرك لأعلى وأسفل طوال اليوم، وتؤدي الحركات النيكتينية المعروفة أيضًا بالحركات النائمة في الليل، وهي الحركة التي يقوم بها النبات في غياب الضوء أو أشعة الشمس.
إعلانفي قاعدة أوراقه الأكبر حجمًا توجد وريقات جانبية أصغر يمكن رؤيتها وهي تؤدي حركات إيقاعية باستمرار على مقياس الدقائق في دوائر بيضاوية سريعة ملحوظة أثناء النهار دون سبب واضح.
ربما يكون الأكثر شهرة هو زيادة حركة أوراق النبات عند تعرضها للموسيقى. ابحث في شبكة الإنترنت وستجد الكثير من مقاطع الفيديو لنبات التلغراف وهو "يرقص" على مجموعة متنوعة من الأنماط الموسيقية.
يقول ثاميزينيان "إذا أحدثت صوتًا، فسترى أوراق هذا النبات تتحرك بلا انقطاع، ولكن إذا لمسته بدلا من إصدار صوت، فلن يتحرك على الإطلاق"، ويضيف "هذه مشكلة كبيرة لسببين، أولا لأننا لا نعرف السبب وراء حركته، وثانيًا وهذا ربما يكون أسوأ، فنحن لا نعرف ما الغرض منها".
وإذ يتفاعل النبات الراقص مع الصوت، فإن تأثير الأنماط الموسيقية المختلفة ليس شيئًا يأخذه العلماء على محمل الجد على الإطلاق، ولأن هذا النبات تطور قبل اختراع الموسيقى بوقت طويل، فلا بد أن تكون حركته متجذرة في شيء أكثر طبيعية.
تعتمد الآلية الفسيولوجية التي تسمح بهذه الحركة السريعة لأوراق النبات على خلايا حركية وعائية خاصة عند قاعدة كل ورقة تتمدد وتنقبض مع الماء، وتحفز الحركة عن طريق تغيير الحجم عبر استقطاب الغشاء البلازمي.
ويقول ثاميزينيان "على الرغم من أننا نعلم أن حركة النبات ناتجة عن نمو وتقلص الخلايا في اللب الداخلي لكل ورقة، فإننا لا نعرف سوى القليل عن الأهمية التكيفية لهذه الحركة".
وبفضل بعض العمل الدؤوب، وُجد أنه عند تحفيز هذه الخلايا التي تعمل مثل بالونات الماء، يمكنها نقل الماء بسرعة إلى الداخل والخارج عن طريق التناضح. يؤدي هذا إلى تضخم الخلايا أو انكماشها، ومن هنا تنشأ الحركة.
إعلانتتزايد هذه الحركات بشكل أسرع مع زيادة الضوء الساطع أو ارتفاع درجات الحرارة. وفي درجات حرارة عالية (35 درجة مئوية)، يمكن للأوراق أن تدور دورة واحدة كل 90 ثانية أو نحو ذلك.
ومن المثير للاهتمام أن جميع أنواع النباتات التي تعبر عن حركات أوراق نشطة وسريعة توجد في الأجزاء الدافئة من العالم، ربما لأن درجات الحرارة المرتفعة تسمح بالحركات السريعة في النباتات ذات الحرارة الخارجية.
ومع ذلك، وعلى الرغم من مدى شعبية هذه الحركة التي اكتسبتها هذه الأنواع على مدى القرون القليلة الماضية، فإن وظيفتها ظلت لغزًا إلى حد ما.
محاولات للتفسيرحيرت الوظيفة الغامضة لهذه الحركة الملحوظة العلماء لقرون من الزمن. في عام 1881، أطلق تشارلز داروين على هذا النبات اسم "ديسموديوم جيرانس" أو "هيديساروم" كما كان يسميه أحيانًا، ووصفه بأنه "أعجوبة الخضار"، ولكن حركات النبات حيرته.
ووصف داروين هذا النبات لأول مرة في كتابه "قوة الحركة في النباتات"، الذي يمثل أكثر من عقدين من الزمان من الأبحاث حول الأنواع النباتية المتحركة، وكتب "لا أحد يفترض أن الحركات السريعة للوريقات الجانبية تفيد هذا النبات بأي شكل، ولا أحد يعرف على وجه اليقين لماذا تتصرف بهذه الطريقة غير المعروفة تمامًا".
ومنذ ذلك الحين، بُذلت محاولات لتفسير سبب تحرك الأوراق، لكن الأمر لا يزال لغزًا، ليتضح أن كلمات داروين قد لا تزال صالحة حتى اليوم.
في واحدة من هذه المحاولات، يعرض علماء في ورقة بحثية نشرت في أبريل/نيسان 2013 بعضا من أكثر النظريات إثارة للاهتمام حول حركات أوراق النبات الغامضة في دوائر بيضاوية كل بضع دقائق.
واقترحت الدراسة وظيفة جديدة محتملة لهذه الحركة السريعة الفريدة للوريقات، والتي حيرت العلماء لقرون، وهي أنها تحاكي رفرفة أجنحة الفراشات أو أي مفصليات مجنحة (عاشبة أو مفترسة) تشغل النبات.
إعلاننظرًا لأن النبات يحتوي على العديد من الوريقات، ويتحرك كل زوج مرة واحدة كل بضع دقائق، قد تخدع مثل هذه الحركة الحشرات الإناث الحاملة العابرة التي تبحث عن موقع غير مشغول مناسب لوضع بيضها، وتردعها عن وضع بيضها من خلال إيهامها بأن النبات مشغول بالفعل لأي فراشة عابرة.
وقد وُجد من خلال التجارب أن هذا المبدأ (المحاكاة الخادعة) يعمل في العديد من أنواع زهور باسيفلورا المعروفة باسم "زهرة الآلام" التي تعبر عن تقليد بيض الفراشات من خلال إنتاج انتفاخات صفراء صغيرة على أوراقها، وهو ما اقترحه البعض لتقليل وضع البيض من قبل فراشات طويلة الجناح (هلكونيوس)، ويبدو أنه يعمل أيضًا مع أنواع أخرى من النباتات والفراشات.
هناك نظرية أخرى مطروحة في هذا الشأن، وهي أن حركة الأوراق قد تجتذب أيضًا الحيوانات والطيور الحشرية أو السحالي أو المفصليات المفترسة المحتملة التي تخدعها الحركات المتعلقة بوجود فريسة مفصلية مجنحة محتملة.
من خلال محاكاة حركة حشرة، يمكن أن تغري الطيور والحيوانات آكلة للأعشاب بالقدوم لفحص النبات عن قرب بعناية. وبمجرد وصولها إلى هناك، يمكنها بسهولة صيد الحشرات واللافقاريات الأخرى المختبئة على النبات، والتي تهاجمه بالفعل.
رغم أن السبب الدقيق ما زال غير معروف، هناك احتمال آخر يتعلق بالدفاع، ويقول ثاميزينيان "حركات أوراق نبات التلغراف المفاجئة يمكن أن تكون آلية دفاعية تخيف الحشرات أو الحيوانات العاشبة التي تهبط عليه".
مثل هذه الحركات السريعة المضادة للنباتات العاشبة معروفة بشكل أفضل في نبات الميموزا بوديكا التي يطلق عليها اسم "النبتة الحساسة"، والعديد من الأنواع الأخرى ذات الصلة التي تطوي أوراقها لأسفل لتقليل الرؤية عند إزعاجها أو ردع الحيوانات العاشبة.
إعلانوأظهرت الدراسات التي أجريت على نباتات أخرى أن بعض الأنواع يمكنها بالفعل اكتشاف اهتزازات حشرة تمضغ الأوراق، وهو ما يرسل إشارات إلى النبات لزيادة إنتاج المركبات الدفاعية.
ربما عندما يستشعر نبات التلغراف الاهتزاز، فإنه يزيد من تحركاته لإبعاد حشرة جائعة، ومن المؤكد أن الوجبة المتحركة أقل جاذبية من الوجبة الثابتة.
ويعتقد أيضًا أن هذا هو السبب وراء إغلاق الأوراق بسرعة في النباتات الحساسة، فالحشرات الجائعة تجد صعوبة في التشبث بالنبات عندما تتحرك الورقة فجأة من تحتها.
ويقول ثاميزينيان "لا ينبغي لنا أن نتفاجأ كثيرًا عندما نسمع أن النباتات تقتل الحيوانات، فقد تجد المخلوقات غير الحذرة نفسها في عالم مقلوب حيث تأكل ما تأكله عادةً"، ويضيف "طورت النباتات مصائد معقدة، وتكيفت مع العيش في التربة الفقيرة وتعويض نقص التغذية".
بالإضافة إلى ما سبق، فإن الفرضية الأكثر شيوعًا لـ"رقص" نبات التلغراف الغامض هي أن أوراقه الرئيسية تبحث عن الموضع الأكثر تعرضًا لأشعة الشمس للعثور على أفضل ضوء. ومع ذلك، لم يتم إثبات ذلك بدقة بعد.
وقد اكتُشِف أن الأوراق لا تستجيب فقط للموسيقى، بل تتحرك طوال اليوم اعتمادًا على درجة الحرارة. فعندما تكون درجات الحرارة منخفضة، تكون حركات الأوراق أكثر قوة. وفي النهاية تتباطأ إذا كانت درجات الحرارة مرتفعة بدرجة كافية.
وتعزز هذه الفرضية حقيقة مفادها أن الحركات تتوقف بمجرد غروب الشمس. بمعنى ما، يبدو أن الأوراق تستخدم درجة الحرارة كوسيلة لاكتشاف ما إذا كانت تتعرض لأشعة الشمس قدر الإمكان أم لا.
في النهاية، استفاد النبات الراقص من حركة الأوراق سواء للدفاع عن نفسه أو لمجرد الاستفادة من أكبر قدر ممكن من أشعة الشمس، لكن هذا النبات الصغير الرائع ما زال يخفي بعض الأسرار.
ورشة تعريفية حول أعمال فريق دمج المكاتب المعنية بالحديدة