اعلانك هنا

من المهد إلى اللحد: العوامل التي شكلت التطور



يمكن أن يكون فهم العوامل العديدة التي لعبت في تشكيل التنوع البيولوجي في النظم البيئية للأرض أمراً صعباً. في خطوة رئيسية لتحقيق هذه الغاية ، قام فريق دولي من الباحثين ببناء محاكاة كمبيوتر تأخذ بعين الاعتبار العديد من العوامل الأساسية التي تدفع التكيف التطوري والانقراض.

وتقترب دراستنا التي نُشرت يوم 20 يوليو في العلوم من معرفة التفاعلات المعقدة بين الطوبوغرافيا وتغير المناخ ، وكيف تؤثر هذه العوامل على التاريخ التطوري والتنوع البيولوجي للأنواع في النظم البيئية الطبيعية.

النموذج الذي ابتكره الباحثون في جامعة كونيتيكت ، وجامعة غوياس الاتحادية في البرازيل ، والجامعة المفتوحة في المملكة المتحدة ، يحتوي على تفاصيل الحمالات البيولوجية ، والمتاحف ، والمقابر. المهود هي المناطق التي تتشكل فيها أنواع جديدة ؛ المتاحف والمناطق التي تتواجد فيها الأنواع ؛ والمقابر ، المناطق التي يحدث فيها الانقراض.

يقول روبرت كولويل ، الأستاذ الفخري في علم البيئة وعلم الأحياء التطوري في جامعة كونيتيكت ، الذي قاد البحث مع زميل برازيلية: "كنا نأمل أن نكون قادرين على أن نمثل في عملية المحاكاة أكثر العمليات الأساسية التي تشكل جغرافية الحياة على الأرض". Thiago F. Rangel ، بالتعاون مع Neil Edwards و Philip Holden في المملكة المتحدة.

للعثور على هذه الإجابات ، نظر الباحثون إلى أكثر القارات المناخية والمتنوعة بيولوجياً على الأرض ، أمريكا الجنوبية ، لتطوير واختبار نموذجهم. عندما بدأت سلسلة جبال الأنديز في التطور قبل 25 مليون سنة ، خلقت منظرًا متنوعًا من شأنه أن يؤدي إلى تنوع بيولوجي غني ، والإعداد المثالي لدراسة بيئة وتطور التنوع البيولوجي.

يقول رانجيل: "إن جبال الأنديز هي أطول سلسلة جبلية على الأرض ، وهي الأطول عبر الاستوائية. فهي تجلس بجانب الأمازون ، أكبر غابة استوائية على وجه الأرض ، وحوض النهر. وهذا هو السبب في أن أمريكا الجنوبية تتمتع بهذا التنوع الحيوي الهائل".

بنى المتعاونون في الجامعة المفتوحة نموذجًا لمناخ أمريكا الجنوبية القديم. من خلال الجمع بين الأساليب التقليدية والإحصائية لنمذجة المناخ ، استطاع الباحثون أن يبدّلوا ، لأول مرة ، تغير المناخ بالتفصيل على مدى مئات آلاف السنين ، أطول بكثير مما كان ممكناً لو لم يكن ذلك ممكناً. يمتد النموذج على نطاق زمني يصل إلى 800،000 سنة ، إلى سجلات السجلات الجليدية الأولى ، ويقدّر درجات الحرارة والأمطار على فترات زمنية تبلغ 500 سنة خلال دورات متكررة من التجلّج والذوبان في فترة تسمى الدورات المناخية الرباعية المتأخرة.

فالانتواع ، أو تطور أنواع جديدة من أنواع الأجداد ، هي عملية تعقد بسبب عوامل مختلفة ، مثل تغير المناخ ، والميزات الجغرافية ، والخصائص الطبوغرافية. يمكن أن تؤدي جميع هذه العوامل إلى تقسيم أو عزل السكان وإنشاء أنواع جديدة. مع مرور الوقت ، تنشأ أنواع جديدة ، أو تستمر ، أو تتوسع إلى مناطق جديدة ، أو تنقرض ، والأسباب التي تفسر سبب حدوث أي من تلك الأحداث ليست واضحة دائمًا.

من خلال المحاكاة الحاسوبية ، تمكن الفريق من تقدير مسار عمر الأنواع ، بدءاً بالنشأة وتنتهي في واحدة من ثلاث نقاط: عندما تنقسم الأنواع إلى أنواع ابنة ، عندما تنتهي الأنواع بالانقراض ، أو تستمر الأنواع.

في كل خطوة زمنية من المحاكاة ، تم تسجيل النطاق الجغرافي - الموقع - لكل نوع. ووجد الفريق أن المسارات كانت مدفوعة بالدورات الجليدية ، مما أدى إلى نشوء نشوئها وانقراضها بسبب التغيرات في نطاقات الأنواع في الطبوغرافيا المعقدة للقارة ، مما سمح للباحثين بوضع خريطة لحضارات وقبور التنوع.

ومن المثير للدهشة أن النموذج كان قادراً على إعادة إنتاج خرائط للتنوع البيولوجي تشبه إلى حد كبير خرائط الأنواع الحالية من الطيور والثدييات والنباتات ، على الرغم من أنها لا تمثل سوى العمليات الأساسية وليس لها نمط محدد للتنوع البيولوجي ، وفقاً لكولويل.

يقول كولويل: "غالبية الأنواع الحية في أمريكا الجنوبية هي أكثر من 800000 سنة ، ولكن نتائجنا تشير إلى أنه حتى الأنواع القديمة تم تحريكها بنفس الطريقة مثل الأنواع الأصغر سنا ، وجميعها ساهمت في نفس أنماط ثراء الأنواع".

يعتقد الباحثون أن التفسير الأكثر ترجيحًا هو التأثير القوي لتغير المناخ خلال الدورات الجليدية ، حيث يتفاعل مع تضاريس المناظر الطبيعية. سيكون للتغيرات في درجات الحرارة وهطول الأمطار تأثير عميق على نطاقات الأنواع ، والتجزؤ ، والخلط ، وإزالة النطاقات ، بغض النظر عن عمر الأنواع.

يقول نيل إدواردز من فريق النمذجة في الجامعة المفتوحة: "تظهر النتائج التي توصلنا إليها مدى تأثير تطور الحياة على البيئة المادية المتغيرة."

يأتي هذا النموذج في وقت حرج ، وهو أحد التغيرات المناخية غير المسبوقة. بينما تعتمد المحاكاة على فترة زمنية مختلفة ، فإنها تُظهر القوة الديناميكية لتغير المناخ والطرق التي تشكل بها الحياة على الأرض.

يقول كولويل: "إن الوتيرة الحالية لتغير المناخ المدفوع باعتبارات الإنسان هي أسرع بكثير من أي شيء في النموذج الخاص بنا ، لكن نفس العمليات تحدث من حيث تغيرات نطاق الأنواع اليوم".

شارك المقالة عبر:

اترك تعليقا:

اعلانك هنا
اعلانك هنا

الاكتر شيوعا

Wikipedia

نتائج البحث

نموذج الاتصال

الاسم

بريد إلكتروني *

رسالة *