اولى الغابات على الأرض… متى ظهرت؟

قد تبدو الغابات الفخمة خالدة، بدءا من أطول النباتات الحية على الأرض وهي الأخشاب الحمراء في كاليفورنيا، إلى أكبر غابة استوائية على كوكب الأرض وهي الأمازون.

وبحسب الخبراء كل نوع أو نظام بيئي لديه تاريخ ميلاد، وعلى الرغم من وصول النباتات لأول مرة إلى الأرض منذ حوالي 470 مليون سنة، إلا أن الأشجار والغابات لم تصل إلى المشهد إلا منذ ما يقرب من 390 مليون عام.

وطورت الحياة النباتية ببطء السلائف الجينية اللازمة لإنتاج الأشجار، والتي تفوقت بعد ذلك على النباتات الأخرى  كما قال كريس بيري، عالم النباتات القديمة في جامعة كارديف في المملكة المتحدة  لموقع  Live Science.

وأبلغ بيري في عام 2019 وزملاؤه عن أقدم غابة مسجلة لـ مجلة Current Biology وكشفت هذه الغابة التي تم الكشف عنها ف موقع يسمى Cairoفي نيويورك، أن السمات المميزة للأشجار والغابات، أي الخشب والجذور والأوراق وسط مجموعة من عشرات النباتات، ظهرت “في وقت أبكر بكثير مما كان يُعتقد سابقا: “في أوائل العصر الديفوني، 385 مليونا قال الباحثون في الدراسة قبل سنوات”.

وقال بيري إن موقع Cairo احتفظ بنظم جذرية متحجرة للأشجار القديمة، مما يشير إلى مكان ظهورها في الحياة. وقال: “لا نرى أحافير الأشجار  لكننا نرى خريطة للمكان الذي كانت تقف فيه تلك الأشجار بالضبط، إذن ما نتعلمه هو بيئة الغابة.”

وتظهر “الخريطة” المتحجرة في Archaeopteris ، وهو نبات قديم يتميز “بجذور خشبية كبيرة وأغصان خشبية بأوراق، “مثل الأشجار الحديثة، وفقا لتقرير من جامعة بينغهامتون في نيويورك. في السابق كان أول اكتشاف معروف لت Archaeopteris قد وضع وصول النباتات بعد 20 مليون سنة، حسبما أفاد موقع Science .

وقال بيري إن تطوير هذه الغابات المبكرة يعتمد على تطور السلائف لتحديد سمات الأشجار.

وأضاف: “أعتقد أن الدافع هو تطوري، تطوير التشريح الذي يسمح بمزيد من التشعبات المعقدة”.

وأوضح بيري أن مثل هذه التشريحات وصلت بمجرد أن طورت النباتات “مجموعة الأدوات الجينية لتكون قادرة على بناء” هياكل شبيهة بالأشجار، أنظمة التفرع المبكرة، وشرح على سبيل المثال، تم تطويرها قبل العصر الديفوني مباشرة في العصر السيلوري (443.8 مليون إلى 419.2 مليون سنة مضت) ، بينما وصلت الجذور الأولى إلى الديفونية المبكرة.

ووفقا لتقريرين من حديقة بروكلين النباتية منحت سمات الأشجار بعد ذلك مزايا رئيسية، لا سيما القدرة على الارتفاع فوق المنافسة لامتصاص أشعة الشمس.

وأضاف بيري قد تكون بعض التغييرات البيئية قد جعلت ميزة شجرة مهمة واحدة على الأقل ممكنة، يمكن أن تنمو نباتات Megaphylls وهي أوراق شائعة اليوم وتتميز بأوردة متفرعة، أكبر بكثير من سابقاتها، وبالتالي تمتص المزيد من ضوء الشمس. وبحسب دراسة اجريت عام 2021 في مجلة Nature ظهرت لأول مرة منذ حوالي 390 مليون سنة لكنها بدأت صغيرة وانتشرت بعد 30 مليون سنة فقط، في نهاية العصر الديفوني.

ووجدت الدراسة أن هذا التأخير حدث لأن ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون (CO2) جعل الأرض شديدة الحرارة بالنسبة للأوراق الكبيرة الضخمة، إنهم ببساطة يمتصون الكثير من ضوء الشمس ويسخن. ومع ذلك، فإن الانخفاض الحاد في مستويات ثاني أكسيد الكربون في الديفوني قد استفاد بشكل مضاعف من النبضات الضخمة.

وشرحت الدراسة أن التخفيضات في غازات الاحتباس الحراري أدت إلى تبريد الكوكب، في حين أن الضخامة الكبيرة يمكن أن تتسع في المزيد من المسام التي تسمى الثغور لاستيعاب مستويات أعلى من ثاني أكسيد الكربون المتضائل، ويمكن أن تساعد هذه الأوراق بعد ذلك في دفع ثورة الغابات إلى الأمام.”لايف ساينس”