الثبات ـ منوعات

ألقت دراسة جديدة لأحفورة نباتية عمرها 400 مليون عام من تكوين جيولوجي في اسكتلندا، الضوء على تطور أقدم شكل معروف للجذور.

وقالت الدراسة، التي نُشرت الأسبوع الماضي في مجلة eLife، إن تطور جذور النباتات الأولى أثر بشكل كبير على كوكبنا وغلافنا الجوي، ما أدى إلى تغير بيئي ومناخي.

ويقول الخبراء إن تطور النباتات من السيقان البسيطة إلى الأشكال الأكثر تعقيدا ذات الجذور كان له تأثير كبير على الكوكب. وخفضت جذور النباتات مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، واستقرت في التربة وأحدثت ثورة في دوران المياه عبر أسطح القارات.

وفي هذه الدراسة، طوّر العلماء، بما في ذلك فريق من جامعة أكسفورد، إعادة بناء ثلاثية الأبعاد لنبات Asteroxylon mackiei من العصر الديفوني، منذ نحو 400 مليون سنة، بناء على الأدلة الأحفورية حصريا.

وأشار الباحثون إلى أن الحفرية، المحفوظة في نوع من حجر الصوان بالقرب من قرية في ريني، بأبردينشاير في اسكتلندا، تمثل أكثر النباتات القديمة تعقيدا من الناحية الهيكلية من المنطقة وقد طورت جذورا وأنواعا أخرى من المحاور، والتي من خلالها تفرعت الجذور.

وتُظهر النتائج، أن جذور Asteroxylon mackiei تطورت بطريقة مختلفة اختلافا جوهريا عن النباتات المعاصرة. ونمت من خلال عملية تعرف باسم تشعّب ثنائي التفرع، حيث ينقسم طرف الفروع المورقة لإنتاج فرعين جديدين، أحدهما يشكّل فرعين، والآخر يتطور إلى جذر.

وفي نباتات اليوم، تنشأ جذور جديدة من داخل البراعم أو الجذور النامية.

يقول الخبراء إن هذا الاكتشاف يُظهر مرحلة تطورية غير مرئية حتى الآن بين أقدم النباتات.

وقال ليام دولان، المؤلف الرئيسي للدراسة من معهد جريجور مندل، في بيان: "هذه هي أقدم الهياكل المعروفة التي تشبه الجذور الحديثة ونحن نعرف الآن كيف تشكلت. وتطورت عندما شكل محور يشبه البتيلة شوكة، حيث حافظت إحدى الشوكات على هوية البتيلة وطور الثاني هوية الجذر.

وأضاف الدكتور دولان: "لا توجد جذور تتطور بهذه الطريقة في النباتات الحية، ما يدل على أن آلية تكوين الجذور هذه قد انقرضت الآن".

وقال الباحثون إن فهم بنية وتطور Asteroxylon mackiei يمكن أن يوفر نظرة ثاقبة للأحداث في وقت رئيسي في تاريخ الأرض بعد استعمار النباتات للأسطح الجافة للقارات وبدأت في الانتشار عبر الأرض.

وكان لتطورها وإشعاعها وانتشارها في جميع القارات تأثير كبير على نظام الأرض. وقال ألكسندر جي هيثرنجتون، مؤلف مشارك في الدراسة من جامعة إدنبرة، في بيان إن جذور النباتات خفضت مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، واستقرت في التربة وأحدثت ثورة في دوران المياه عبر أسطح القارات.

وأضاف الدكتور هيذرينجتون: "كيف تطورت النباتات من السيقان البسيطة إلى الأشكال المعقدة ذات الجذور والبراعم المورقة لا يزال أحد الأسئلة الرئيسية في تطور النبات. وباستخدام التقنيات الرقمية ثلاثية الأبعاد، كان من الممكن لأول مرة تصور مخطط الجسم المعقد لـAsteroxylon mackiei ما يسمح لنا باكتشاف كيفية تطور هذه النباتات الغامضة. وكان من الرائع أن ترى أخيرا التفاصيل التي كانت مخفية في السابق".