تطور النباتات المزهرة قبل ملايين السنين ولد الحياة المتنوعة على الأرض

ربما أدى تطور النباتات المزهرة بعد عصر الديناصورات إلى تنوع الحياة على الأرض ، وفقًا لورقة بحثية نُشرت في عام 2022.

معظم النباتات التي نستخدمها في طعامنا وشرابنا وفي صناعة الملابس ومواد البناء هي من أنواع مزهرة تسمى كاسيات البذور.

يقول عالم الحفريات بيتر ولف إن أكثر من مليون نوع من الحشرات الحديثة تدين بسبل عيشها إلى كاسيات البذور ، بما في ذلك الحشرات الملقحة مثل النحل والدبابير ، وآكلات الأوراق مثل الخنافس والجنادب والحشرات ، أو الحشرات الآكلة للرحيق مثل الفراشات. وأضاف أن هذه الحشرات تأكلها العناكب والسحالي والطيور والثدييات.

قبل مئات الملايين من السنين ، تم اقتراح أن معظم الأنواع على الأرض تعيش في المحيطات ، وهو أمر منطقي لأن هذه الأماكن المائية تغطي أكثر من 70٪ من سطح كوكبنا ، ولكن الحياة على الأرض اليوم متنوعة.

في مراجعة أدبية نُشرت مؤخرًا ، اقترح عالم الأحياء القديمة مايكل بينتون وزملاؤه أن التغيير الذي كان سيحدث منذ حوالي 100 مليون سنة كان سببه النباتات المزهرة ، بالتزامن مع العديد من الابتكارات في بيولوجيا كاسيات البذور.

كان هذا في وقت نشأت فيه العديد من عائلات النباتات التي نعرفها اليوم على المقاييس الزمنية الجزيئية ، بما في ذلك الزيادات الهائلة في حجم الفاكهة والبذور ، مما أدى إلى تطور المزيد من الحيوانات الآكلة للفاكهة.

تزامن ظهور كاسيات البذور مع التوسعات الهائلة في التنوع البيولوجي للنباتات والفطريات والحيوانات الحديثة.

يقول بينتون إن النباتات المزهرة ربما كانت موجودة منذ فترة ، لكنها كانت أكثر شيوعًا في العصر الطباشيري في آخر 70 مليون سنة من الديناصورات.

لكن يبدو أن الديناصورات اختارت عدم أكلها ، لكنها استمرت في أكل السرخس والصنوبريات. بعد انقراض الديناصورات ، انطلقت كاسيات البذور بشروط تطورية.

أطلق فريق البحث على هذا الحدث اسم ثورة كاسيات البذور الأرضية ، والتي أغفلناها سابقًا لأنها غرقت بسبب الانقراض الكارثي الذي قضى على الديناصورات التي لا تطير.

دمر تأثير الكويكب العديد من الكائنات الحية ، 70٪ من الكائنات البحرية ، ولكن عندما انتعشت الحياة ، تنتصر الحشرات والطيور والثدييات والزواحف.

يقول عالم النباتات القديمة ، بيتر وولف ، إن الإزالة المستمرة للديناصورات وسحقها ربما تسببت في هذه الأحداث.

يقترح فريق البحث أن هذه التجارب التطورية الأزهار دفعت الحياة على الأرض إلى التنويع بأربع طرق:

أولاً ، مع انتشار النباتات المزهرة في بيئات مختلفة ، حولها التطور إلى مجموعة رائعة من الأشكال الجديدة. خلقت هذه الأنواع الجديدة من الهياكل والمواد الكيميائية والاستراتيجيات الإنجابية فرصًا جديدة للحياة الأخرى لتتطور من حولها.

يقول بنتون إن كاسيات البذور أصبحت متنوعة بشكل لا يصدق ، لكنها خلقت أيضًا أعدادًا هائلة من المنافذ للنباتات والحيوانات الأخرى ، لذا فإنك تحصل على عشرات الأنواع على كل فدان من الأرض أكثر مما لو لم تكن كاسيات البذور راسخة جيدًا.

ارتفاع الإنتاجية ، بدوره ، يعني أن هذه المصانع تنتج وتتاجر المزيد من الطاقة.

يقول عالم الأحياء التطوري هيرفي سوكيه إن بإمكانهم أيضًا التقاط الكثير من الطاقة الشمسية أكثر من الصنوبريات وعائلاتهم ، وتلك الطاقة الإضافية تمر عبر النظام البيئي بأكمله.

مصادر الغذاء الجديدة (مثل النباتات ذات الرائحة الحلوة والأطعمة الغنية بالطاقة) لتلقيح الحشرات تخلق علاقات متبادلة بين النباتات والحيوانات ، مما يفتح إمكانات جديدة للتنوع البيولوجي حتى لأقوى الحيوانات المفترسة.

يوضح سوكيه أن كاسيات البذور هي التي تقود أيضًا تطور الحيوانات التي يتم تلقيحها بشكل أساسي بواسطة الحشرات ، ويمكنها بناء هياكل غابات معقدة موطنًا لآلاف الأنواع.

أخيرًا ، أثرت وفرة الغزاة المزهرة أيضًا على المناخ المحلي ، حيث أن معدلات النتح الأعلى تعني أن النباتات تأخذ المزيد من المياه من التربة وتطلقها في الغلاف الجوي ، مما يؤدي إلى تغيير المناخ ودورة المياه.

وقد جعل ذلك من الممكن زيادة مساحة البيئات الاستوائية الرطبة وبالتالي توسيع الموائل المناسبة للعديد من الأنواع الأخرى ، من الضفادع إلى الفطريات ، وكذلك النباتات الأخرى التي سبقتها مثل السرخس ، وهو وضع مربح للجانبين.

من ناحية أخرى ، أشار سوكيه إلى أن غابات الصنوبر ، التي تنتمي إلى عائلة الصنوبر ، لم تكن غنية بالعديد من الأنواع وتحتوي على عدد أقل من أنواع النباتات والحيوانات الأخرى.

يقترح بنتون وزملاؤه أن الاختلافات في علم الوراثة سمحت بتنوع كاسيات البذور في المحاصيل أكثر من الأنواع النباتية الأخرى. ومع ذلك ، فإن مضاعفات الجينوم السابقة (وهي سمة شائعة في جميع النباتات تؤدي إلى المزيد من الكروموسومات) لها جينومات صغيرة نسبيًا تحتوي على عدد أقل من الكروموسومات ، لأنه من المحتمل أن الآليات التي تقلل من خلالها جينوماتها تسمح للنباتات المزهرة بإنشاء أنماط وراثية جديدة بسهولة.

أظهر المؤلفون أن كاسيات البذور تظهر قدرة أكبر على التجدد ومرونة عالية وقدرة على التطور الفسيولوجي السريع مقارنة بعاريات البذور مثل الصنوبريات.

ربما كان هذا النظام هو الذي أدخل النباتات المزهرة إلى نظام جديد تمامًا للحياة على الأرض ، ليصبح في النهاية نظامنا.

اقرأ أيضًا:

وسائل جذب الملقحات للنباتات

كيف تعرف النباتات متى تتفتح؟

ترجمة: سارة رياض الخضر

تحرير: ميرفت الضاهر