تعتبر المفصليات "القوة الرئيسية" التي تعمل على تحطيم النباتات في الصحراء، وبالتالي فهي تساعد على أداء النظام البيئي الصحراوي
تتميز المناطق الصحراوية - التي تغطي أكثر من 40% من سطح الأرض، بانخفاض مستوى هطول الأمطار ونقص المياه. تسود الظروف الجافة ونقص الرطوبة في هذه المناطق مما يحد من النشاط البيولوجي، لذلك يصعب فهم كيفية عمل النظم البيئية فيها.
يقوم البروفيسور درور هابلانا وفريقه من قسم البيئة والتطور والسلوك في الجامعة العبرية بفحص في مختبرهم كيف تؤثر الاستجابات الفردية للتغيرات البيئية على عمل النظم البيئية. أنها تركز على العلاقات بين المفترس والفريسة وتأثيرها على البيئة. وهكذا، على سبيل المثال، درسوا كيف يقوم أفطورة الصحراء - وهو سرطان أرضي يعيش في النقب - بتقييم الخطر الذي يواجهه من العقرب الأصفر، وكيف يتفاعل معه وما هو التأثير البيئي لرد فعله. ومن بين أمور أخرى، وجدوا أنه تجنب الوصول إلى منطقة الخطر، وتخلى عن الطعام الموجود هناك واضطر إلى استبداله بأطعمة أخرى تحتوي على كمية أقل من البروتين والمزيد من أغشية التربة البيولوجية (الكائنات الحية الدقيقة، مثل البكتيريا والفطريات، التي تغطي المنطقة). التربة في المناطق القاحلة). وهذا التغير الغذائي قد يؤثر على البيئة، إذ يمكن أن يغير وظيفة طبقات التربة ومعدل إعادة تدوير المواد في الصحراء.
وفي دراستهم الأخيرة، التي حصلت على منحة بحثية من مؤسسة العلوم الوطنية، سعى البروفيسور بيلانا وفريقه إلى فهم كيفية تحلل المواد العضوية الميتة (مثل الأوراق المتساقطة) وإعادة تدويرها في الصحراء، بحيث يمكن الاستفادة منها. بواسطة الكائنات الحية الدقيقة والنباتات. في معظم النظم البيئية، يتم تفكيك هذه المواد بواسطة الكائنات الحية الدقيقة التي تحتاج إلى رطوبة عالية لتعمل. ولذلك يطرح السؤال كيف يتحلل الغطاء النباتي في الصحراء في غياب الرطوبة؟
للإجابة على هذا السؤال، قام الباحثون بوضع الأوراق المتساقطة (من النبات الصحراوي) في سلال مغطاة بالشباك ووضعوها في حقل بالقرب من عبدات لمدة عام. تحتوي كل شبكة على فتحات بأحجام مختلفة - صغيرة (أقل من 200 ميكرون)، أو متوسطة (أقل من 90 مليمتر) أو كبيرة (أكثر من XNUMX مليمتر) - مما يسمح بدخول اللافقاريات مثل المفصليات بهذه الأحجام (صغيرة أو متوسطة أو كبير). لقد قاموا بوزن السلال في بداية التجربة ونهايتها، وبالتالي اكتشفوا مقدار المادة التي اختفت (تفتت بالكامل أو أُزيلت) من الأوراق المتساقطة. ووجدوا أن مادة الأوراق المتساقطة اختفت في الغالب من السلال ذات الثقوب الكبيرة. ومن هذا استنتجوا أن المفصليات مسؤولة عن حوالي XNUMX% من اختفاء الأوراق من السطح. أهم المفصليات ذات الحجم المناسب هو أفطورة الصحراء.
واليوم، يواصل الباحثون إجراء تجارب مماثلة في سبعة مواقع إضافية - من منطقة إيلات إلى الكرمل - ومقارنتها. يقول البروفيسور بيلانا: "نتوقع أنه مقارنة بالمناطق الأخرى، ستلعب المفصليات في الصحراء دورًا مركزيًا في تفكيك المادة العضوية. وبعد أن تتغذى المفصليات على الأوراق المتساقطة، فإنها تطلق بعض العناصر الغذائية في البيئة، وتصبح هذه العناصر متاحة أكثر للكائنات الحية الدقيقة والنباتات في الصحراء.
وفي تجربة ميدانية أخرى أجراها الباحثون، قاموا بحشو أكياس مثقوبة بالأوراق المتساقطة تحت الأرض -في جحور مهجورة من الطحالب الصحراوية وحفر تحاكيها (الجحور الاصطناعية)- أو وضعها على سطح الأرض. وقاموا بوضع علامة على الأوراق بنظير مستقر للكربون 13 وفحصوا معدل تحللها بجهاز يقيس انبعاثات ثاني أكسيد الكربون ويجعل من الممكن تحديد التركيب النظائري للكربون. وبذلك أظهروا أن معدل تحلل الأوراق تحت الأرض أسرع بمرتين مما هو عليه على الأرض، ويرجع ذلك إلى الظروف الرطبة التي تسمح بنشاط الكائنات الحية الدقيقة. بالإضافة إلى ذلك، أظهروا أن معدل التحلل في الجحور الطحلبية أعلى منه في الجحور الاصطناعية بسبب إثراء التربة بالعناصر الغذائية المنبعثة من الطحالب، والتي تساعد على نشاط التحلل للكائنات الحية الدقيقة. البروفيسور بالينا: "لقد رأينا أنه بعد هطول الأمطار، يحدث تحلل سريع للمواد العضوية تحت الأرض ويستمر معظم فصل الشتاء. أما سطح الأرض فيجف بعد أيام قليلة من هطول المطر ويتوقف التحلل فيها حتى هطول المطر التالي. من الممكن أن تكون النباتات قادرة على الوصول إلى جحور الطحالب والاستفادة من منتجات التحلل الموجودة حولها. إذا كان هذا هو الحال بالفعل، فمن الممكن أن نفهم بشكل أفضل كيف تجمع النباتات الصحراوية العناصر الغذائية في الظروف الجافة. واليوم نجري تجارب تختبر هذه المشكلة."
الحياة نفسها:
البروفيسور درور حبلانا، 51 عاماً، يسكن في أبو غوش، متزوج من مهندسة بيئة (مدير قطاع مياه الشرب في وزارة الصحة)، ولديهما ثلاثة أطفال (12 سنة ونصف و7 سنوات ونصف) التوائم القديمة). حتى في أوقات فراغه يحب أن يكون في الهواء الطلق ويستكشف الحيوانات. يشاركه أفراد عائلته حبه ("إنهم شركاء كاملون في بحثي")، ويسافرون معه عبر البلاد بحثًا عن حيوانات مختلفة - مثل الشيهم وقطط المستنقعات والسحالي والمفصليات - ويدرسونها عن كثب.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
