العالم السري للطحالب ، الجد القديم لجميع النباتات والحيوية لصحة الكوكب

عندما يفكر الناس في نباتات غير عادية ، فمن المحتمل ألا يدخروا تفكيرًا في الطحالب. إنه يندمج مع الخلفية الخضراء للحياة النباتية ، ويبدو أنه ينمو في كل مكان – سواء كنت ترغب في ذلك أم لا.

يمكنك الاستماع إلى المزيد من المقالات من The Conversation ، برواية Noa ، هنا.

لكن هذه المجموعة من النباتات ، التي تضم في الواقع ما بين 12000 و 15000 نوعًا ، مدهشة. تسمح لهم مرونتهم الفريدة تقريبًا بالنمو عمليًا في كل مكان على الأرض. إنهم يساعدون العلماء على فهم تطور الحياة ، وهم من أقدم مجموعات النباتات الحية اليوم.

وجدت دراسة حديثة أجراها فريق بحث أسترالي أن الطحالب هي شريان الحياة للموائل في جميع أنحاء العالم ، مع وجود النباتات والتربة في حالة أفضل في كل مكان تقريبًا تنمو فيه.

على الرغم من أهميتها ، غالبًا ما يتم تجاهل الطحالب نظرًا لحجمها الصغير. أصغر الطحالب ، المعروفة باسم micromosses ، يبلغ طولها بضعة ملليمترات فقط. حتى أكبر طحلب ، داوسونيا سوبربا، وهو نوع موطنه أستراليا ونيوزيلندا وجزر المحيط الهادئ ، يصل ارتفاعه فقط إلى 50 سم – وهو عملاق بين الطحالب ، ولكنه لا يزال أصغر من متوسط ​​النباتات المنزلية.

لكن في الواقع ، تساعد الطحالب في الحفاظ على النظم البيئية بأكملها.

يعتقد الكثير من الناس أن النباتات نباتات جميلة المظهر. ضروري للهواء النظيف ، نعم ، لكن الكائنات الحية بسيطة. أدى التغيير التدريجي في البحث إلى تغيير الطريقة التي يفكر بها العلماء بشأن النباتات: فهي أكثر تعقيدًا بكثير وتشبهنا أكثر مما تتخيل. إن هذا المجال العلمي المزدهر ممتع للغاية بحيث لا ينصفه في قصة واحدة أو قصتين.
هذه المقالة جزء من سلسلة “فضول النبات” ، تستكشف الدراسات العلمية التي تتحدى الطريقة التي تنظر بها إلى الحياة النباتية.

محركات خدمات النظام البيئي الحرجة

غالبًا ما يتم التغاضي عن مساهمات الطحالب في بنية ووظيفة النظم البيئية الحديثة ، متخلفة عن فهمنا للنباتات الأكثر تعقيدًا. فحصت الدراسة الأسترالية علاقة الطحالب بموائلها بالتفصيل ، ووجدت أنها ضرورية لصحة التربة.

جمع الباحثون عينات من الطحالب من النظم البيئية في جميع أنحاء العالم – من الغابات الاستوائية المطيرة إلى المناظر الطبيعية القطبية إلى الصحاري القاحلة. بدمج النتائج التي توصلوا إليها من هذه العينات مع تحليل لأبحاث سابقة ، أظهرت نتائجهم أن الطحالب تلعب دورًا رئيسيًا في كل موطن توجد فيه. تخزن الطحالب كميات هائلة من الكربون ، وتساعد دورة مغذيات التربة ، وكذلك تحلل المواد العضوية.

يمكن أن تأتي الطحالب للإنقاذ في النظم البيئية المضطربة. وجدت الأبحاث التي فحصت المنطقة المحيطة ببركان ماونت سانت هيلين بعد ثوران مدمر في أوائل الثمانينيات أن الطحالب كانت من بين الأشكال الأولى للحياة التي عاودت الظهور.

بعض أنواع الطحالب ، بما في ذلك الطحالب الأنواع ، تمتص الماء وتحتفظ به في أنسجتها. هذا ينظم تدفق المياه في المنطقة ، ويمنع الفيضانات ويخلق موائل الخث التي تعد موطنًا للنباتات والحيوانات النادرة.

توفر الطحالب أيضًا موائل فريدة للحياة المجهرية. تُعرف بطيئات المشية ، وهي حيوانات دقيقة ذات ثمانية أرجل ، أيضًا باسم الخنازير الطحلبية أو الدببة الطحلبية ، وذلك بفضل عادتها في التسلق عبر “غابات” الطحالب بحثًا عن وجبتها التالية. خنازير الطحالب غير قابلة للتدمير تقريبًا ويمكنها حتى البقاء على قيد الحياة في الفضاء الخارجي ، عن طريق الدخول في حالة شبيهة بالموت تسمى cryptobiosis.

أسلاف قدامى

الطحالب ، جنبا إلى جنب مع الكبد والنباتات الزهقرنية ، هي جزء من مجموعة من النباتات المعروفة باسم الطحالب. تطورت هذه منذ أكثر من 400 مليون سنة وما زالت تشترك في العديد من الخصائص مع النباتات الأولى التي ظهرت على سطح الأرض – على سبيل المثال صغر حجمها وافتقارها إلى الجذور الحقيقية. وبينما تمتلك معظم النباتات عمودًا مستمرًا من الماء يتدفق بداخلها عبر نسيج خشبي ولحاء ، فإن الطحالب لا تفعل ذلك – تمامًا مثل بعض أقدم النباتات في تاريخ الأرض.

بدلاً من ذلك ، تمتلك هذه النباتات الصغيرة أنظمة توصيل خاصة بها لتحريك المواد حول أجسامها. تمتص الماء والمواد المغذية من مياه الأمطار ورواسب الغبار عبر أسطحها. “جذورها” الشبيهة بالشعر ، والمعروفة باسم جذور الجذور ، وهي ترسيخ الطحالب على السطح الذي تنمو عليه.

تكاد الطحالب لا مثيل لها في قدرتها على الصمود في البيئات القاسية. هذا يجعلها ممتازة لدراسة تطور النباتات ، والتي حدث الكثير منها خلال الظروف الصعبة على الأرض.

أعطت دراسة علم الوراثة وعلم وظائف الأعضاء في الطحالب الحديثة والطحالب الأخرى نظرة ثاقبة للباحثين عن التكيفات التي سمحت للنباتات بالانتقال من الماء إلى الأرض – على سبيل المثال ، تشكيل شراكات مع الفطريات للوصول إلى مغذيات التربة. كما أن مقاومتهم المذهلة للإجهاد البيئي مثل الجفاف والأشعة فوق البنفسجية كانت ضرورية أيضًا لقدرتها على التطور على الأرض.

واحدة من أهم سمات طحالب الأرض هي تحملها للجفاف ، والتي تتمثل في قدرتها على البقاء على قيد الحياة بعد الجفاف شبه الكامل. عندما تكون المياه شحيحة ، يمكن أن تدخل الطحالب في حالة من الرسوم المتحركة المعلقة حيث تقلل بشكل كبير من نشاطها الأيضي ، مما يسمح لها بالبقاء على قيد الحياة حتى تتحسن الظروف. بعض الأنواع ، مثل طحلب الصحراء Syntrichia caninervis، يمكن أن يعيش مائة عام في هذه الحالة السباتية وينعش في غضون ساعات من إعادة الترطيب.

تساعد دراسة آليات هذه القدرة في النباتات الحديثة العلماء على فهم كيفية تكيف النباتات القديمة مع الأرض. من الممكن أن تساعد دراسة تحمل الجفاف في الطحالب العلماء على اكتشاف طرق جديدة لحماية المحاصيل من الجفاف الشديد في المستقبل.

ترتبط هذه النباتات الصغيرة أيضًا بتاريخ البشرية. من استغلال الخصائص المطهرة للطحالب في التئام الجروح إلى استخدام طحالب المكنسة (سكوباريوم الديكرانيوم) للتخفيف من الإمساك ، لعبت الطحالب دورًا كبيرًا في تخفيف معاناة الإنسان.

لذا ، ربما يجب أن نفكر مرتين قبل إخراج الطحالب من العشب. بدلاً من ذلك ، خذ لحظة للتفكير في الجمال الطبيعي لمحاليلها الخضراء الرقيقة – وتاريخهم كأحد أكثر المستكشفين جرأة في تاريخ الأرض.