القوة التطورية للطبيعة: كيف يؤثر المن على براغيث الماء!

القوة التطورية للطبيعة: كيف يؤثر المن على براغيث الماء!

أظهر الباحثون في جامعة يوهانس غوتنبرغ ماينز (JGU) في دراسة رائدة أن التأثيرات البيئية غير المباشرة يمكن أن تؤثر بشكل كبير على تطور الأنواع. تمثل هذه النتائج، التي تم الحصول عليها بالتعاون مع المعهد الفيدرالي السويسري لعلوم وتكنولوجيا المياه (Eawag) وجامعة بازل، تقدمًا كبيرًا في علم الأحياء التطوري. ونشرت نتائج البحث في المجلة الشهيرة PNAS. وأوضح البروفيسور الدكتور شوتشينغ شو، أحد المؤلفين الرئيسيين، كيف يؤثر حشرات المن على تطور براغيث الماء على الرغم من أنها تعيش في بيئات مختلفة.

وفي الأحواض التجريبية التي يبلغ حجمها 15000 لتر، لوحظ أن حشرات المن التي تتغذى على طحالب البط تقلل من تكاثر هذه النباتات المائية. وأدى ذلك إلى زيادة انتقال الضوء، مما أدى بدوره إلى تعزيز نمو الطحالب التي تغذي براغيث الماء. وقام الباحثون بتحليل عينات المياه كل أسبوعين، وقاموا بتوثيق التغيرات في البرك. وفي السنة الثانية، وجد أن أعداد برغوث الماء في الأحواض التي تحتوي على حشرات المن قد زادت، ويرجع ذلك إلى وفرة الإمدادات الغذائية بسبب زيادة نمو الطحالب.

التطور المشترك والآثار غير المباشرة

توضح الدراسة أنه حتى الأنواع التي لا تتفاعل بشكل مباشر يمكن أن تؤثر على تطور بعضها البعض. وأظهرت التحليلات الجينومية وجود اختلافات كبيرة بين براغيث الماء من الأحواض التي تحتوي على حشرات المن وتلك الموجودة في أحواض المراقبة. وكانت هذه الأخيرة قادرة على التكيف بسهولة أكبر مع ظروف الأحواض التي تحتوي على حشرات المن، في حين واجهت مجموعات براغيث الماء التي تعيش في "أحواض حشرات المن" تحديات في التكيف. ومع ذلك، فإن هذه التكيفات التطورية جاءت بتكلفة، حيث لم يعد بإمكان براغيث الماء البقاء على قيد الحياة إلا في الأحواض الغنية بالمغذيات.

يكمل هذا البحث المعرفة الحالية بالتطور المشترك، والتي غالبًا ما تركز على أزواج الأنواع المتفاعلة بشكل وثيق. لقد أدرك فريق البحث الدولي، بما في ذلك جامعة زيورخ، أن التطور المشترك يمكن أن يحدث أيضًا في شبكات معقدة تضم العديد من الأنواع. في هذه المجتمعات الغنية بالأنواع، لا تعتبر التفاعلات المباشرة فقط أمرًا بالغ الأهمية، ولكن أيضًا التأثيرات غير المباشرة، والتي غالبًا ما تلعب دورًا أكثر أهمية

.

أهمية التعاون العالمي

Die Erkenntnisse der JGU unterstreichen die Notwendigkeit Internationaler Zusammenarbeit in der biologischen Forschung. تحتاج النظرية التطورية إلى التوسع لتشمل فهم هذه التفاعلات المعقدة من أجل التقاط الديناميكيات في مجموعة واسعة من النظم البيئية.

مثال على هذه التفاعلات الديناميكية يحدث في العلاقات بين المفترس والفريسة، والتي تمثل نموذجًا كلاسيكيًا للتطور المشترك. تؤثر العضوية في النظم البيئية على الخصائص التطورية للحيوانات المفترسة والفرائس. على سبيل المثال، تطور الحيوانات المفترسة مثل الثعالب أو الطيور الجارحة مهارات لالتقاط فرائسها بشكل أكثر كفاءة، في حين تطور الحيوانات المفترسة مثل الأرانب أو الحشرات استراتيجيات لزيادة معدل بقائها على قيد الحياة.

وهذا يدل على أن التطور المشترك لا يقتصر فقط على الأنواع المتفاعلة بشكل مباشر، ولكن أيضًا على الشبكات المعقدة، حيث يمكن للتغيرات البيئية السريعة أن تؤدي إلى تغييرات تطورية متتالية. يمكن أن تؤدي ردود الفعل في هذه الأنظمة المعقدة إلى استقرار المجتمع أو عدم استقراره.

وفي المستقبل، سيكون من الأهمية بمكان أن تؤخذ هذه النتائج في الاعتبار في البحوث لفهم وإدارة تأثيرات تغير المناخ والآثار البشرية الأخرى على التنوع البيولوجي بشكل أفضل. إن الاهتمام المتزايد بهذه المواضيع قد يعني أننا نتطلع إلى عصر جديد في علم الأحياء حيث يكون تعقيد التفاعلات في المقدمة، وليس فقط السلوك المنعزل للأنواع الفردية.

لمزيد من المعلومات راجع الدراسات التي أجراها JGU, جامعة زيوريخ و ستاديفليكس.