“ارتفاع درجات الحرارة أدى إلى ذوبان الجثث من التربة الصقيعية في القطب الجنوبي”: صعود إحدى الأشجار الأكثر شهرة على الأرض في عالم غير مؤكد
في هذا المقتطف من “أصول البلوط: من الجوز إلى الأنواع وشجرة الحياة” (مطبعة جامعة شيكاغو، 2024)، المؤلف أندرو إل هيب يستكشف الظروف القاسية على الأرض التي أدت إلى ظهور شجرة البلوط (Quercus)، مع تقلبات شديدة في المناخ وتحول الصفائح التكتونية.
إذا تمكنا من العودة بالزمن 56 مليون سنة وقضاء بضعة أسابيع في زراعة النباتات في الغابات المعتدلة في نصف الكرة الشمالي، عند الحدود بين العصر الباليوسيني والأيوسيني، فسنواجه صعوبة بالغة في العثور على أي أشجار بلوط. سنجد التماسيح والسلاحف العملاقة في جزيرة إليسمير، على الجانب الآخر من الساحل الشمالي الغربي لجرينلاند. كنا نتجول عبر الغابات التي تهيمن عليها النباتات المزهرة والتي يقترب تنوعها من التنوع النباتي الذي قد نجده في الغابات الحديثة في جنوب شرق الولايات المتحدة. سوف نواجه مجموعة متنوعة من الفجالات، وهي سلالات تنتشر عبر نصف الكرة الشمالي والتي من شأنها أن تؤدي في النهاية إلى ظهور الجوز، والبتولا، والعواصف الحلوة، وأشجار الزان، والكستناء، والشينكابين، والبلوط.
ومع ذلك، كان عدد أشجار البلوط نفسها قليلًا جدًا في تلك المرحلة لدرجة أنها لم تترك سوى القليل من حبوب اللقاح في الوحل ولم يكن هناك أي بلوط أو أوراق ليتمكن علماء النبات في القرن الحادي والعشرين من استعادتها. كان العالم على وشك الدخول في موجة حارة، الحد الأقصى الحراري الباليوسيني-الأيوسيني (PETM).
على مدى 8000 إلى 10000 سنة، سترتفع درجات حرارة الغلاف الجوي بمعدل 8 درجات مئوية. [14.4 degrees Fahrenheit] في جميع أنحاء العالم وتصل إلى مستويات أعلى في القطب الشمالي. من المحتمل أن يكون سبب فترة PETM هي فترة ضخمة وطويلة من النشاط البركاني. أحدثت الصهارة التي تنطلق من خلال صدع في قاع شمال المحيط الأطلسي إسفينًا بين أمريكا الشمالية وأوروبا وسكبت تريليون كيلوغرام [2.2 trillion pounds] الكربون في الغلاف الجوي كل عام لعدة آلاف من السنين.
أدى ارتفاع درجات الحرارة إلى إذابة الجثث من التربة الصقيعية في القطب الجنوبي، وأعادت نباتات البردي المتعفنة، وطحالب الإسفاغنوم، والفطريات والأشنات، والرخويات والجرابيات غازات الدفيئة – ثاني أكسيد الكربون والميثان – إلى الغلاف الجوي.
ثم عادت درجات الحرارة إلى مستوياتها الأصلية خلال حوالي 120.000 إلى 220.000 سنة. وهذا بالكاد يكفي للنظرة المزدوجة من الناحية الجيولوجية: فعندما تنظر إلى مخطط درجة الحرارة على مدى الـ 100 مليون سنة الماضية، تبدو فترة PETM وكأنها عمود سياج تم غرسه في جانب التل قبل 56 مليون سنة. يذهب بشكل مستقيم للأعلى ويعود للأسفل تقريبًا.
وكانت التأثيرات دراماتيكية. أدى عصر PETM إلى انقراض ما بين 30% إلى 50% من المنخربات الموجودة في أعماق المحيطات – وهي كائنات وحيدة الخلية تسكن البحار، وتتغذى على العوالق والمخلفات، وتتغذى على الأسماك الصغيرة والقواقع البحرية. هاجرت الثدييات والسحالي والسلاحف على نطاق واسع عبر القارات استجابة لتغير المناخ، حيث سافرت بين الجسور البرية الشمالية التي أصبحت باردة جدًا بحيث لا تتمكن معظم هذه الأنواع من السفر المنتظم في أواخر العصر الأيوسيني.
في شمال أمريكا الجنوبية، غمرت الغابات الاستوائية بالنباتات المزهرة الجديدة: النخيل، والأعشاب، وعائلة الفول (Fabaceae) التي زادت جميعها في التنوع في العصر الأيوسيني، وعائلة Spurge – Euphorbiaceae، وهي عائلة عالمية يبلغ عددها حوالي 6500 نوع اليوم – ظهرت في شمال أمريكا الجنوبية لأول مرة خلال فترة PETM.
أول حفريات البلوط
ازدادت أعداد الحشرات العاشبة، وخاصة آكلات الأوراق والحيوانات السطحية، وأصبحت أكثر تخصصًا. تسابقت النباتات عبر المناظر الطبيعية: في حوض بيجورن، وايومنغ، تم استئصال ما لا يقل عن 22 نوعًا في بداية فترة PETM، لتعود بعد انتهاء الحدث. وقد هاجر بعض هؤلاء المقيمين مسافة تقدر بـ 1000 كيلومتر [600 miles].
تظهر أول أشجار البلوط الأحفورية التي نعرفها في هذا العالم الغامض، على طول ما يُعرف الآن بمسار المشي لمسافات طويلة الذي يمتد جنوب كنيسة القديس بانكراز في أوبرندورف، النمسا. قبل ستة وخمسين مليون سنة، تم تقسيم هذه المنطقة من أوروبا إلى جزر وشبه جزيرة، والتي تم تسخينها بواسطة المحيط.
ما هو الآن القديس بانكراز يقع تحت المياه الضحلة على حافة البحر. وأصبحت مستودعًا لحبوب اللقاح من الغابات المجاورة، والتي ترسبت جنبًا إلى جنب مع العوالق المحيطية والدينوفلاجيلات. كانت الغابة التي تنمو في المنطقة عبارة عن فسيفساء من الأنواع شبه الاستوائية والمعتدلة، بما في ذلك أعضاء من فصيلة Restionaceae، وهي فصيلة عشبية تقتصر اليوم على المناطق الاستوائية في نصف الكرة الجنوبي؛ إيوتريجونوبلانوس، جنس منقرض من عائلة الزان كان ينتشر في السابق عبر شرق أمريكا الشمالية وأوروبا؛ وأقارب عائلة الكاجو الحالية وعائلة الملوخية والنباتات الاستوائية الشاملة.
كان العالم يدخل الأيام الأخيرة من المناطق الاستوائية العالمية تقريبًا. لمدة 4 ملايين سنة بعد تراجع درجات الحرارة عن فترة PETM، استمر المناخ في الدفء. قبل 52 مليون سنة، سجل العالم أعلى درجات حرارة منذ انقراض الديناصورات. تسمى هذه الفترة من الدفء بالفترة المثلى للمناخ الأيوسيني المبكر.
إذا كانت فترة PETM مثل عمود سياج مدفوع في التلال ذات درجة الحرارة المرتفعة، فإن المناخ الأمثل للمناخ الأيوسيني المبكر يشبه قمة التل. تنتشر غابات الأنواع الاستوائية التي تنمو جنبًا إلى جنب مع أجناس الغابات المعتدلة – القيقب، والدردار، والجوز، والبتولا، والكرز، وفي النهاية البلوط – عبر أعالي القطب الشمالي. تفضل ليالي الشتاء الطويلة الأنواع التي يمكن أن تظل في حالة سبات لعدة أشهر في كل مرة. تنتشر الغابات النفضية عبر مواقع المرتفعات التي أصبحت الآن غابات شمالية دائمة التجمد.
لقد كان المناخ على قمة منحدر طويل نزولاً إلى عصر الأنثروبوسين، حيث نجد أنفسنا اليوم. كان أوكس رائدًا في ما سيصبح نصف الكرة الشمالي المعتدل إلى حد كبير.
لم تولد أشجار البلوط في لحظة معينة أو في مكان معين. بدلاً من ذلك، في مكان ما خلال فترة PETM أو قبلها، تحولت مجموعة من النباتات الخشبية تدريجياً إلى أشجار البلوط. كانت كل شتلة في هذه السلالة تشبه الأشجار التي أنتجتها. لو كنا هناك لنشهد تطور هؤلاء السكان الأسلاف، لم يكن بوسعنا أن نقول في أي وقت من الأوقات: “لم تكن هناك أشجار بلوط بالأمس، ولكن اليوم موجودة.”
متعلق ب: من أين أتت البذور الأولى؟
لقد انتهى بنا الأمر إلى الحصول على أشجار البلوط من خلال العمل المستمر للانتقاء الطبيعي الذي يعمل على مجموعات الأشجار المتغيرة على مدى فترات طويلة من الزمن. يُطلق على هذا النسب من الأفراد والسكان الذين يتحولون ببطء إلى أشجار البلوط اسم جذع فرع البلوط. ويتم تمثيله على شجرة الحياة بخط واحد.
قد تمثل مجموعة الأشجار التي أودعت حبوب اللقاح سانت بانكراز غصنًا ينبت من ذلك الجذع أو فرعًا نبت بالقرب من تاج أشجار البلوط. في كلتا الحالتين، يعتبر لقاح سانت بانكراز، في الوقت الحالي، أفضل رهان لدينا حول عمر أشجار البلوط. من المحتمل أن تعود أشجار البلوط إلى فترة أطول قليلاً على الأقل من هذه الحفريات، أقدم من فترة PETM: من الصعب العثور على الحفريات، لذلك من المعقول أن نشك في أننا ربما فقدنا بعض الحفريات الأقدم. لكن هذه الحفريات توفر لنا علامة بارزة يمكن من خلالها تحديد تاريخ حياة شجرة البلوط.
من المحتمل أن حدث الانتواع الأول الذي نعرفه في أشجار البلوط قد حدث خلال 8 ملايين سنة من حفرية بلوط سانت بانكراز. لقد قسمت أشجار البلوط إلى سلالتين: واحدة تقتصر اليوم على أوراسيا وشمال أفريقيا، وأخرى تطورت في الأمريكتين ولم تعد إلا لاحقًا إلى أوراسيا. يمكن أن تنشأ المجموعات الفرعية الشقيقة – التي تولد كأنواع شقيقة – في مناطق جغرافية منفصلة عندما ينقسم سكان أسلافهم فعليًا إلى أقسام فرعية. إن سلسلة الجبال أو النهر أو الصحراء أو مساحة المحيط أو أي حاجز آخر بين جزأين من السكان يمنع البذور وحبوب اللقاح من الانتقال بين المجموعتين الجديدتين. غالبًا ما ينتج عن الانتواع وولادة فروع جديدة.
يعد المحيط الأطلسي المنتشر تفسيرًا معقولًا لحدث انتواع البلوط الأول. أدى تسرب الصهارة إلى شمال المحيط الأطلسي قبالة سواحل أيرلندا في بداية فترة PETM إلى إضافة القشرة إلى الحافة الشرقية لصفيحة أمريكا الشمالية (التكتونية) والحافة الغربية للصفيحة الأوراسية. ويستمر في القيام بذلك حتى اليوم، حيث يفرق القارات عن بعضها البعض بمعدل بوصة واحدة تقريبًا في السنة.
مع اتساع نطاق المحيط الأطلسي، ربما كانت مجموعات أسلاف جميع أشجار البلوط الحالية ممتدة عبر قارات نصف الكرة الشمالي. إذا كان الأمر كذلك، فإن سلف أشجار البلوط التي نعرفها اليوم كان عبارة عن مجموعة سكانية منتشرة على نطاق واسع والتي انقسمت إلى نصفين مع تقدم أمريكا الشمالية غربًا.
أعيد طبعه بإذن من أصول البلوط: من الجوز إلى الأنواع وشجرة الحياة بقلم أندرو ل. هيب، الذي نشرته مطبعة جامعة شيكاغو. © 2024 بواسطة أندرو إل. هيب. جميع الحقوق محفوظة.
