"حتى الآن، كانت النظرية تفسر وجود مجموعة متنوعة من أنواع الأشجار في الغابات المطيرة فقط من خلال وجود الأعداء الطبيعيين لكل نوع، وأهمها الحشرات والفطريات. وتركز الدراسة الحالية لأول مرة على الظروف التي ستسمح لهؤلاء الأعداء بالازدهار"، يوضح الباحث الرئيسي
دراسة جديدة أجريت في حرم الجامعة - أورانيم ونشرت في مجلة مرموقة NATURE ووجد أنه في ظروف رطوبة التربة العالية، تنخفض فرص بقاء الأنواع النباتية ذات الكثافة العالية، ونتيجة لذلك، في العام التالي، سيتم العثور على تنوع أكبر من الأنواع في نفس المنطقة. "حتى الآن، كانت النظرية تفسر وجود مجموعة متنوعة من أنواع الأشجار في الغابات المطيرة فقط من خلال وجود الأعداء الطبيعيين لكل نوع، وأهمها الحشرات والفطريات. وقال الدكتور إدوين لافريها تراخوس، أحد مؤلفي الدراسة: "تركز الدراسة الحالية لأول مرة على الظروف التي ستسمح لهؤلاء الأعداء بالازدهار".
تعد الغابات الاستوائية المطيرة واحدة من أكثر النظم البيئية تعقيدًا وأهمية لاستدامة الحياة على الأرض، وتعتبر بشكل أساسي بمثابة "الرئتين الخضراء" للأرض. أحد المكونات الرئيسية للغابات المطيرة هو تنوع الأنواع الكبيرة من أنواع الأشجار. يعد وجود مجموعة كبيرة ومتنوعة من أنواع الأشجار أمرًا مهمًا لحسن سير العمل في النظام البيئي، لأن مجموعة كبيرة ومتنوعة يمكنها التعامل مع ضعف نوع أو آخر. "يمكنك التفكير في الأمر كمصنع حيث يوجد شخص واحد فقط يعرف كيفية القيام بمهمة معينة في سلسلة العمليات، مقارنة بمكان العمل حيث يوجد موظفون مختلفون يعرفون كيفية القيام بالعديد من المهام. في الحالة الأولى، بمجرد أن يمرض هذا الشخص، تتوقف جميع الأنشطة. وفي الحالة الثانية سيكون هناك من يسانده. وينطبق الشيء نفسه على الغابات المطيرة. إذا كان هناك نوع سائد يمكنه القيام بعملية التمثيل الضوئي في ظروف قاسية وتعرض للأذى لأي سبب من الأسباب، فإن القدرة على التمثيل الضوئي ستنخفض. ومع ذلك، إذا كانت هناك أنواع أخرى تعرف أيضًا كيفية التمثيل الضوئي في الظروف الصعبة، فستستمر الغابة في إنتاج الأكسجين".
في الدراسة الحالية، استندت الدكتورة لابريها تراخوس من قسم الأحياء والبيئة في حرم جامعة أورانيم وباحثون من معهد سميثسونيان للأبحاث الاستوائية في بنما، إلى نظرية عمرها 50 عامًا كتبها جانزن وكونيل، وهي إحدى من أبرز النظريات في دراسة تنوع الأنواع في الغابات. "أحد الأشياء التي تحافظ على مجموعة كبيرة ومتنوعة من النباتات في هذه الغابات المطيرة هي الأعداء الطبيعيين لهذا النوع. الفكرة وراء هذه النظرية هي أن الأعداء الطبيعيين للنباتات: الحشرات أو الفطريات، هي فريدة من نوعها لكل نوع أو على الأقل تضر بشكل رئيسي بنوع واحد. وبمجرد أن يصبح أحد الأنواع هو السائد، وبالتالي تزداد كثافته، تزداد قدرة أعدائه الطبيعيين على إيذائه، خاصة في الشتلات الصغيرة، مما يسمح للأنواع الأخرى بترسيخ نفسها. وبالتالي، في الواقع، يتم إنشاء دورة طبيعية تمنع نوعًا معينًا من الأشجار من الحفاظ على الهيمنة بمرور الوقت، مما يساعد في الحفاظ على تنوع الأنواع في الغابة".
وفي أساس النموذج الجديد الذي طلب الدكتور لابريها تراخوس تطويره، هناك مفهوم أنه إذا كانت نظريات الأعداء الطبيعيين صحيحة، فإن الظروف التي تسمح بتطورهم ستكون ذات أهمية كبيرة أيضًا. وبما أن هذه حشرات وفطريات، فإن موسم الأمطار الذي تتشبع فيه التربة بالماء سيزيد من كمية الحشرات والفطريات - ويجعل الآلية "تعمل بشكل أفضل". في حين أن السنة البور، التي تكون فيها التربة أكثر جفافا، ستؤدي إلى نتيجة عكسية. "في الواقع، يضيف نموذجنا زاوية جديدة للنظرية الحالية. وقال الباحث: "من أجل الحفاظ على مجموعة متنوعة من الأنواع في الغابة الاستوائية والحفاظ عليها، من المهم أن تكون هناك ظروف تسمح للأعداء الطبيعيين للأشجار بالازدهار".
لكن لإثبات ذلك، احتاج الباحثون إلى الكثير من البيانات، والتي لحسن الحظ موجودة في الغابات المطيرة. تمكن الدكتور جو رايت (جو رايت)، الشريك البحثي، منذ التسعينيات من إدارة 90 قطعة أرض بمساحة 800 متر مربع، وفي كل قطعة أرض كان يعرف سنويًا ما هي الشتلات الموجودة ومن مات ومن نجا. وتضمنت قاعدة بيانات أخرى استخدمها الباحثون إحصاء ووصف لكل شجرة، يبلغ عرض جذعها أكثر من 1 سم وارتفاعها 1.3 متر، على مساحة 500 دونم في الغابة، بدءاً من الثمانينيات. ومن خلال عبور هذين الخزانين، كان من الممكن معرفة أي شتلات نجت في كل عام، وأيها لم تنجو - وأي الأشجار الناضجة كانت حولها، أي ما إذا كانت هناك هيمنة لنفس النوع حولها أم لا. وتضمنت قاعدة بيانات ثالثة أخرى، استند إليها الباحثون، معلومات من المائة عام الماضية عن رطوبة التربة وكميات هطول الأمطار. وبمساعدة قاعدة البيانات هذه، حدد الباحثون العام الأكثر سخونة والأكثر رطوبة في هذا القرن. تم قياس هاتين القيمتين المتطرفتين منذ التسعينيات.
وبفضل كل قواعد البيانات هذه، تمكن الباحثون في الدراسة الحالية من بناء نموذج يدرس تأثير رطوبة التربة على بقاء النبات، كدالة لتنوع الأنواع المطابقة له الموجودة في بيئته المباشرة.
تظهر نتائج الدراسة أنه في سنوات الرطوبة العالية في التربة، تكون فرص الأنواع ذات الكثافة العالية للبقاء على قيد الحياة منخفضة، وفي العام التالي ستجد تنوعًا أكبر وتنوعًا للنباتات في المنطقة. كما تبين في الدراسة أن تنوع النباتات يكون أكبر بعد سنة تكون فيها نسبة الرطوبة في التربة مرتفعة مقارنة بسنة جافة. وهذا يعني أنه في العام الذي كان فيه هطول أمطار غزيرة، ازدهرت الحشرات والفطريات، ويمكنها "القيام بعملها" في إضعاف أفراد الأنواع السائدة. ولإثبات أنه بالفعل تكاثر الحشرات والفطريات، وليس أن السنوات الممطرة "جيدة" لجميع أنواع الأشجار وهي التي تسبب زيادة التنوع - قام الباحثون بفحص الأماكن التي لم يكن فيها ارتفاع كثافة نفس النوع وأظهرت أن المطر أو الجفاف في هذه الأماكن لم يغير بشكل كبير بقاء الأشجار. وهذا يعني أن الجمع بين كثافة وهيمنة نوع واحد فقط والسنة الممطرة والتربة الرطبة التي زادت من الأعداء الطبيعيين ساهمت في زيادة تنوع الأنواع في العام التالي.
"يثبت النموذج الذي بنيناه أن الجفاف والرطوبة يؤثران بشكل غير مباشر على تنوع الأنواع، وبالمقارنة بالسنوات العادية هناك انخفاض بنسبة 15% في تنوع الأنواع في السنوات الأكثر جفافًا وزيادة بنسبة 15% في تنوع الأنواع في السنوات الأكثر رطوبة". . وإلى جانب الإضافة المهمة لفهم الآلية التي تحافظ على تنوع الأنواع، فإن الارتباط الذي وجدناه برطوبة التربة يربطنا بتغير المناخ والاحتباس الحراري. وقالت الدكتورة لافريها تراخوس: "لذلك، كلما زادت سنوات الجفاف لدينا، زاد الخوف من الضرر ليس فقط لتنوع الأنواع في الغابات المطيرة، ولكن أيضًا لمساهمتها في الإنسانية".
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
