شارك البروفيسور ران ناتان، من قسم البيئة والتطور والسلوك في الجامعة العبرية، في دراسة نشرت في مجلة New Phytologist: "النتائج هي دليل فريد على دور أنظمة تيارات المحيط في تشكيل أنماط التوزيع والتاريخ التطوري من النباتات"
يعتمد التاريخ التطوري للكائنات الحية إلى حد كبير على التوزيع الجغرافي للمجموعات التصنيفية، والذي غالبًا ما يتغير بمرور الوقت. عندما تتغير الظروف في منطقة معينة، يمكن أن يختفي السكان المحليون (ينقرضون) أو يبقون في نفس المنطقة بعد تغير الصفات بسبب الانتخاب (آلية رئيسية للتطور) أو يتكيفون مع الظروف الجديدة بمرونة دون الانتخاب (وهي ظاهرة تعرف بالنمط الظاهري الليونة). كما يمكن للأفراد أو وحدات التوزيع من نفس السكان الوصول إلى أماكن بعيدة وإنشاء مجتمع سكاني جديد هناك، في عملية تسمى "التوزيع طويل الأمد".
على الرغم من أن تشارلز داروين وثق في كتابه أصل الأنواع (1859) الكثير من الأدلة على التوزيع طويل المدى للنباتات والحيوانات، إلا أن معظم الباحثين في القرن العشرين لقد قللوا من أهمية التوزيع على المدى الطويل بحجة أن أحداث التوزيع هذه نادرة للغاية وعشوائية، وبالتالي غير قابلة للدراسة العلمية الجادة. وقد تغير هذا الاتجاه في العقدين الأخيرين حيث أظهر الباحثون عدة آليات مسؤولة عن التوزيع على المدى الطويل، مثل تيارات المحيطات، وتغير المناخ والظواهر الجوية المتطرفة (العواصف)، والطيور المهاجرة. ومع ذلك، فقد قامت دراسات قليلة جدًا بدراسة دور هذه الآليات بشكل مباشر في تحديد الديناميكيات الجغرافية لمجموعة تصنيفية معينة على مدى ملايين السنين.
تنتمي نباتات جنس السيكاس إلى أقدم سلالات تطورية للنباتات الموجودة في العالم اليوم. خلال العصر الجوراسي، أي قبل حوالي 200 مليون سنة، كانت نباتات السيكاد منتشرة بشكل كبير في جميع أنحاء العالم، ولكن في نهاية العصر الطباشيري، في نفس وقت انقراض الديناصورات قبل حوالي 65 مليون سنة، اختفت معظم النباتات السيكادية. اختفت الأنواع وبقي القليل من البقايا بمثابة "حفريات حية" في عدد صغير من المواقع، خاصة في جنوب شرق آسيا.
والمثير للدهشة أن هذه المجموعة القديمة خضعت "للانتعاش" وتوسع التوزيع المتجدد في الفترات الجيولوجية الأحدث وخاصة في العصر البليستوسيني (في المليوني سنة الماضية). اليوم، هناك أكثر من 100 نوع من السيكاسيات معروفة، وهي شائعة في مجموعة كبيرة ومتنوعة من الموائل في حزام عريض حول خط الاستواء، في آسيا وأستراليا وأفريقيا وأمريكا. تشبه أنواع السيكاد نخلة الشكل (على الرغم من أنها بعيدة جدًا من الناحية التطورية عن النخيل) وهي معروفة جيدًا لدى البستنة وعشاق الحدائق، وكذلك لدى أصحاب الكلاب بسبب السموم الموجودة في البذور التي تتركز في مخاريط الصنوبر العملاقة في معظمها. الانواع. تتميز حوالي عشرة أنواع من السيكاديات بتكيف البذور لتطفو في الماء وهي شائعة بشكل رئيسي على سواحل غرب المحيط الهادئ والمحيط الهندي حول خط الاستواء. وكانت هذه الأنواع وانتشارها على مر السنين محور بحث مجموعة دولية من الباحثين من الصين (جامعة بكين ومعهد كونمينغ لعلم النبات)، وتايلاند (الحفاظ على التنوع البيولوجي العالمي) وإسرائيل - البروفيسور ران ناتان من قسم البيئة والتطور والسلوك في الجامعة العبرية. وقد تم نشر مقال علمي حول هذا الموضوع منذ أيام قليلة في المجلة Phytologist جديدة.
وتكهن الباحثون أن تيارات المحيط وهم آلية التوزيع الرئيسية لهذه المجموعة. لاختبار هذه الفرضية بشكل مباشر، تم الجمع بين منهجيتين مختلفتين في الدراسة. تم استخدام عينات الحمض النووي الجينومي للبلاستيدات الخضراء وغيرها من العضيات الموروثة من الأم ("البلازميات") لإعادة بناء شجرة النشوء والتطور، والتي تمثل التاريخ التطوري للأنواع العشرة. تم استخدام المحاكاة الحاسوبية لحركة الأجسام المنقولة بواسطة تيارات المحيط لاختبار التوافق بين النماذج المتوقعة وفقًا لعملية التوزيع هذه ونماذج التغير الجغرافي خلال التاريخ التطوري الذي أعيد بناؤه بمساعدة البلاستومات. وفقًا لعلم المجموعة، أظهر تحليل البلاستومات نزعة محافظة شديدة دون تغيرات ملحوظة حتى انقسمت بشكل كبير خلال العصر البليستوسيني إلى ثلاث مجموعات فرعية، واحدة في المحيط الهادئ، والثانية في جرف سوندا (جنوب شرق آسيا) والثالثة في جرف سوندا (جنوب شرق آسيا). المحيط الهندي.
تتناسب عمليات محاكاة التوزيع بشكل جيد مع نموذج التوزيع لعشرة أنواع من Cix خلال العصر البليستوسيني. وقد أظهرت مسارات الانجراف في التيارات المحيطية إمكانية نقل البذور بآلية عائمة لمسافات مئات وآلاف الكيلومترات، ولكن فقط في مسارات معينة من المتوقع أن تنتج تقسيماً إلى مناطق جغرافية منفصلة حسب الوضع الحالي.
“ממצאים אלה מהווים עדות ייחודית לתפקיד של מערכות זרמי האוקיינוס בעיצוב דגמי התפוצה וההיסטוריה האבולוציונית של צמחים, והמחקר ממחיש את הפוטנציאל הגלום בשילוב של נתונים גנומיים וסימולציות מחשב לחקר מנגנוני הפצה ארוכת-טווח הקובעים את דפוסי השינוי של המגוון הביולוגי בזמן ובמרחב”, סיכם השבוע פרופ ' اعطى.
