دانشمندان بزرگترین گیاه شناخته شده جهان را کشف کردند که بیش از ۱۰۰ مایل طول دارد.

دفعه بعد که به غواصی یا غواصی می‌روید، به آن نوارهای سبز روشن و شگفت‌انگیز که با جزر و مد آب تکان می‌خورند، از نزدیک نگاه کنید. آنها علف های دریایی هستند – گیاهان دریایی که مانند اقوام زمینی خود سالانه گل، میوه و نهال تولید می کنند.

این علفزارهای زیر آب به دو صورت رشد می کنند: از طریق تولید مثل جنسی، که به آنها کمک می کند ترکیبات ژنی جدید و تنوع ژنتیکی ایجاد کنند، و همچنین با گسترش ریزوم خود، ساقه های زیرزمینی که ریشه ها و شاخه ها از آن بیرون می آیند. .

برای اینکه بفهمید چند گیاه مختلف در یک علفزار در حال رشد هستند، باید DNA آنها را آزمایش کنید. ما این کار را برای چمنزارهایی از علف‌های دریایی نواری به نام Posidonia australis در آب‌های کم عمق غرق آفتاب منطقه میراث جهانی خلیج کوسه، در استرالیای غربی انجام دادیم.

نتیجه ما را غافلگیر کرد. : همه یک گیاه بود. تنها یک گیاه در طول ۱۸۰ کیلومتر (۱۱۰ مایل) گسترش یافته و آن را به بزرگترین گیاه شناخته شده روی زمین تبدیل کرده است.

نمونه برداری از پوزیدونیا. (راشل آستین)

ما نمونه‌های شاخساره را از ده علفزار علف‌دریایی از سراسر خلیج کوسه جمع‌آوری کردیم، در آب‌هایی که سطح نمک آن از شوری معمولی اقیانوس‌ها تا تقریباً دو برابر شورتر است. در همه نمونه‌ها، ما ۱۸۰۰۰ نشانگر ژنتیکی را مورد مطالعه قرار دادیم تا نشان دهیم که ۲۰۰ کیلومتر مربع (۷۷ مایل مربع) از علف‌های هرز نواری از یک نهال استعمارگر منبسط شده است.

چگونه تکامل یافت؟

چیزی که این گیاه علف دریایی را به غیر از اندازه عظیمش منحصر به فرد می کند، این است که کروموزوم های آن دو برابر اقوام خود است. این باعث می شود که دانشمندان آن را “پلی پلوئید” می نامند.

بیشتر اوقات، یک نهال علف دریایی نیمی از ژنوم هر یک از والدین خود را به ارث می برد. با این حال، پلی پلوئیدها کل ژنوم هر یک از والدین خود را حمل می کنند.

گونه های گیاهی پلی پلوئید زیادی مانند سیب زمینی، کلزا و موز وجود دارد. در طبیعت، آنها اغلب در مکان هایی با شرایط محیطی شدید زندگی می کنند.

پلی پلوئیدها اغلب عقیم هستند، اما اگر دست نخورده باقی بمانند، می توانند به طور نامحدود به رشد خود ادامه دهند. این علف دریایی دقیقاً این کار را انجام داده است.

این گیاه چند ساله است؟

تپه‌های شنی خلیج کوسه حدود ۸۵۰۰ سال پیش، زمانی که سطح دریا پس از آخرین عصر یخبندان بالا رفت، آب گرفت. در طول هزاره های بعدی، علفزارهای دریایی در حال گسترش، سواحل و آستانه های ساحلی کم عمقی را از طریق ایجاد و جذب رسوب ایجاد کردند که آب را شورتر کرد.

همچنین نور زیادی در آب های خلیج کوسه وجود دارد. به عنوان سطوح پایین مواد مغذی و نوسانات زیاد دما. علیرغم این محیط خصمانه، این گیاه توانسته است رشد کند و سازگار شود.

تعیین سن دقیق علفزارهای دریایی چالش برانگیز است، اما ما تخمین می زنیم که گیاه خلیج کوسه حدود ۴۵۰۰ سال قدمت داشته باشد. اندازه و سرعت رشد آن.

گیاهان عظیم دیگری هم در سیستم های دریایی و هم در سیستم های خشکی گزارش شده اند، مانند ۶۰۰۰ تن آسپن لرزان در یوتا، اما به نظر می رسد این علف دریایی بزرگترین تا به امروز باشد.” >Posidonia oceanica، که بیش از ۱۵ کیلومتر را پوشش می دهد و ممکن است حدود ۱۰۰۰۰۰ سال قدمت داشته باشد.

چرا این موضوع اهمیت دارد؟

در تابستان ۲۰۱۰/۱۱، یک موج گرمای شدید به اکوسیستم های خشکی و دریایی برخورد کرد. در امتداد خط ساحلی استرالیای غربی.

چمنزارهای علف دریایی خلیج کوسه آسیب دیدند خسارات گسترده در موج گرما. با این حال، مراتع علف های هرز نواری شروع به بهبودی کرده اند.

این تا حدودی تعجب آور است، زیرا به نظر نمی رسد این علف دریایی از نظر جنسی تولید مثل کند – که معمولاً بهترین راه برای انطباق با شرایط در حال تغییر است.

ما گل‌های علف دریایی را در مراتع خلیج کوسه مشاهده کرده‌ایم که نشان می‌دهد علف‌های دریایی از نظر جنسی فعال هستند، اما میوه‌های آن‌ها (نتیجه رابطه جنسی موفق با علف‌دریایی) به ندرت دیده می شوند.

گیاه منفرد ما در واقع ممکن است عقیم باشد. این باعث می شود موفقیت آن در آب های متغیر خلیج کوسه کاملاً معمای باشد: گیاهانی که رابطه جنسی ندارند نیز دارای تنوع ژنتیکی پایینی هستند که باید توانایی آنها را برای مقابله با محیط های متغیر کاهش دهد.

با این حال، ما گمان می‌کنیم که علف‌های دریایی ما در خلیج کوسه دارای ژن‌هایی هستند که بسیار مناسب با محیط محلی، اما متغیر آن هستند و شاید به همین دلیل است که برای موفقیت نیازی به رابطه جنسی ندارد.

حتی بدون گلدهی و تولید بذر موفقیت آمیز، به نظر می رسد این گیاه غول پیکر بسیار مقاوم است. طیف وسیعی از دمای آب (از ۱۷ تا ۳۰ درجه سانتیگراد – ۶۲ تا ۸۶ درجه فارنهایت – در برخی سالها) و سطوح نمک را تجربه می کند.

علیرغم این شرایط متغیر و سطوح نور بالا (که معمولاً چنین است. برای علف دریایی استرس زا است)، گیاه می تواند فرآیندهای فیزیولوژیکی خود را حفظ کرده و رشد کند. پس چگونه با آن مقابله می کند؟

ما فرض می کنیم که این گیاه دارای تعداد کمی جهش جسمی (تغییرات ژنتیکی جزئی که به فرزندان منتقل نمی شود) در برد ۱۸۰ کیلومتری خود دارد که به ماندگاری آن در شرایط محلی کمک می کند.

با این حال، این فقط یک حدس است و ما به صورت تجربی با این فرضیه برخورد می کنیم. ما مجموعه‌ای از آزمایش‌ها را در خلیج کوسه راه‌اندازی کرده‌ایم تا واقعاً بفهمیم گیاه چگونه در چنین شرایط متغیری زنده می‌ماند و رشد می‌کند.

آینده علف‌های دریایی

علف‌های دریایی از سواحل ما در برابر آسیب طوفان محافظت می‌کنند. ، مقادیر زیادی کربن ذخیره می کند و زیستگاهی برای تنوع زیادی از حیات وحش فراهم می کند. حفاظت و همچنین احیای علفزارهای دریایی نقش حیاتی در کاهش تغییر آب و هوا دارد و سازگاری.

علف‌های دریایی از تأثیرات تغییرات آب‌وهوایی مصون نیستند: گرم شدن دما، اسیدی شدن اقیانوس‌ها و رویدادهای شدید آب و هوایی چالشی مهم برای آن‌ها است.

اما، تصویر دقیقی که اکنون از آن داریم. انعطاف‌پذیری عظیم علف‌های دریایی غول‌پیکر خلیج کوسه، ما را امیدوار می‌کند که آنها برای سال‌های آینده در اطراف باشند، به‌ویژه اگر اقدامات جدی در مورد تغییرات اقلیمی انجام شود.

الیزابت سینکلر، پژوهشگر ارشد، دانشگاه وسترن استرالیا؛ گری کندریک، استاد وینتروپ، موسسه اقیانوس‌ها، دانشگاه استرالیای غربی; جین اجلو، کاندیدای دکترا (زیست‌شناسی دریایی)، دانشگاه استرالیای غربی، و مارتین نژاد، مدرس ارشد زیست شناسی، فلیندرز دانشگاه.

این مقاله از The Conversation تحت مجوز Creative Commons بازنشر شده است. . مقاله اصلی.