هذه الأحفورة تعيد كتابة قصة كيفية انتشار النباتات في جميع أنحاء الكوكب

هذه الأحفورة تعيد كتابة قصة كيفية انتشار النباتات في جميع أنحاء الكوكب

بقلم تايلور ميتشل براون حرره أندريا طومسون

قبل حوالي 410 مليون سنة، كانت الحياة على الأرض بسيطة نسبيًا. لم تكن هناك غابات أو مروج، وكانت الأرض تهيمن عليها إلى حد كبير الحصائر الميكروبية اللزجة. إن أنواع النباتات التي أدت في النهاية إلى ظهور الأشجار والزهور كانت قد تطورت للتو وسوف تستغرق عدة ملايين من السنين الأخرى لتزدهر وتتنوع بشكل كامل.

اكتشاف جديد يعيد كتابة قصة كيفية انتشار هذه النباتات الوعائية، كما يطلق عليها، على الأرض. ربما يكون الباحثون قد توصلوا أخيرًا إلى حل الجدل الدائر حول أحفورة غامضة ولكنها منتشرة على نطاق واسع تسمى الفطريات الإسفنجية: يبدو أنه كان شكلاً غريبًا من أشكال الحياة يسمى الأشنة، والذي ربما ساعد في تمهيد الطريق أمام النباتات لتزدهر على الأرض.

حول دعم الصحافة العلمية

إذا كنت تستمتع بهذا المقال، ففكر في دعم صحافتنا الحائزة على جوائز من خلال الاشتراك. من خلال شراء اشتراك، فإنك تساعد على ضمان مستقبل القصص المؤثرة حول الاكتشافات والأفكار التي تشكل عالمنا اليوم.

الاكتشاف الذي نشر مؤخرا في تقدم العلوم, يقول عالم الحفريات جيوفاني جايا، من معهد علوم الأرض بجامعة كامبيناس الحكومية في البرازيل، والذي لم يشارك في البحث: “يحسم هذا السؤال الذي ظل مفتوحًا لأكثر من قرن من الزمان”. “حتى الآن، اعتقد معظم الناس أن الأشنات ظهرت فقط بعد النباتات الوعائية، لكن هذه الدراسة تظهر أنها كانت موجودة بالفعل في البداية، مما ساعد حرفيًا في تمهيد الأرض للحياة النباتية.”

الأشنات هي النتيجة التكافلية للفطريات والطحالب الضوئية أو البكتيريا الزرقاء التي تعمل معًا. واليوم، يساعد هذا الملغم في تحويل الصخور والرواسب الميتة إلى تربة غنية بالمغذيات في كل مكان من الصحاري القطبية إلى الغابات الاستوائية، كما يقول المؤلف الرئيسي للدراسة برونو بيكر كيربر، عالم الحفريات في جامعة هارفارد. تحتوي النباتات الوعائية على أنسجة تنقل مغذيات التربة من الأرض إلى سيقانها وأوراقها.

نظرًا لأن أنسجة الجسم الرخوة للأشنات نادرًا ما يتم حفظها في السجل الأحفوري، فقد ظلت أصولها غامضة. أشار التحليل الجيني لعام 2019 إلى أنها تطورت بشكل جيد بعد ظهور النباتات الوعائية، مما يشير إلى أنها ربما لعبت دورًا ضئيلًا أو معدومًا في استعمار الأراضي المبكر.

لقد ناقش العلماء منذ فترة طويلة ما إذا كان إسفنجية, والتي ازدهرت منذ حوالي 410 مليون سنة، كانت عبارة عن حزاز أو طحالب. ولتحديد هوية الحفريات، قام بيكر كيربر وزملاؤه بتحليل الخصائص الكيميائية الأساسية للمواد العضوية العالقة داخل الحفريات.

على عكس الطحالب المبطنة بجدران الخلايا، تحتوي الأشنة على فطريات مبطنة بمادة الكيتين، وهي نفس المادة التي تشكل الهياكل الخارجية للحشرات. الكيتين مليء بالنيتروجين، وأظهرت نتائج الفريق إشارة نيتروجين لا لبس فيها. تقول بيكر كيربر: “كلما اختبرناها أكثر، أصبحت الإشارة أكثر اتساقًا”. “لقد كان الأمر مثيرًا حقًا.”

وكانت هناك سمات فطرية أخرى موجودة أيضًا، مثل نمط التفرع المميز الذي تظهره الخلايا الفطرية النامية التي تسمى الخيوط الفطرية. تشير النتائج إلى أن الأشنة تطورت منذ حوالي 410 مليون سنة، بعد وقت قصير من الانتشار الأولي للنباتات الوعائية قبل 420 مليون سنة وقبل أقدم الغابات المعروفة منذ حوالي 390 مليون سنة.

تقول بيكر كيربر: “إنه تحول كبير في كيفية رؤيتنا لتعقيد خطوات الحياة الأولى على الأرض”. الإسفنجية “من المحتمل أن الصخور التي تعرضت للتجوية، والرواسب المستقرة، والمواد المغذية الدائرية، وساهمت في تكوين التربة الأولية قبل تطور الغابات مباشرة.”

“لو الإسفنجية يقول ماثيو نيلسن، عالِم الأحياء التطورية في المتحف الميداني للتاريخ الطبيعي، والذي لم يشارك في البحث: “كان الأمر بمثابة حزاز، وربما مكّن من توسيع النباتات البرية إلى مناطق لم تكن مستعمرة من قبل”.

تشير الصورة الجديدة إلى ظهور الأشنة بالقرب من بداية تاريخ النباتات الأرضية، وربما كانت العلاقة الفريدة بين الفطريات والطحالب ضرورية لانتشار النباتات. تقول بيكر-كيربر: “غالبًا ما يروى الناس قصة انتقال الحياة إلى الأرض على أنها “قصة نبات”. “ما تظهره دراستنا هو أن الفطريات والأشنات كانت أيضًا جزءًا منها.”

حان الوقت للدفاع عن العلم

إذا استمتعت بهذا المقال، أود أن أطلب دعمكم. العلمية الأمريكية لقد عمل كمدافع عن العلوم والصناعة لمدة 180 عامًا، وربما تكون اللحظة الحالية هي اللحظة الأكثر أهمية في تاريخ القرنين.

لقد كنت العلمية الأمريكية مشترك منذ أن كان عمري 12 عامًا، وقد ساعد ذلك في تشكيل الطريقة التي أنظر بها إلى العالم. SciAm يثقفني ويسعدني دائمًا، ويلهمني شعورًا بالرهبة تجاه عالمنا الواسع والجميل. وآمل أن يفعل ذلك بالنسبة لك أيضا.

إذا كنت الاشتراك في العلمية الأمريكيةأنت تساعد في ضمان أن تغطيتنا تركز على البحث والاكتشاف الهادف؛ وأن لدينا الموارد اللازمة للإبلاغ عن القرارات التي تهدد المختبرات في جميع أنحاء الولايات المتحدة؛ وأننا ندعم العلماء الناشئين والعاملين على حد سواء في وقت لا يتم فيه الاعتراف بقيمة العلم نفسه في كثير من الأحيان.

وفي المقابل، تحصل على الأخبار الأساسية، ملفات بودكاست آسرة، ورسوم بيانية رائعة، لا يمكنك تفويت النشرات الإخبارية ومقاطع الفيديو التي يجب مشاهدتها، ألعاب التحدي، وأفضل الكتابة والتقارير في عالم العلوم. يمكنك حتى إهداء شخص ما اشتراكًا.

لم يكن هناك وقت أكثر أهمية بالنسبة لنا للوقوف وإظهار أهمية العلم. آمل أن تدعمونا في تلك المهمة.