في عالمنا الحالي، الأرض مليئة بالنباتات التي لديها القدرة على الإزهار. تجذب هذه النباتات الحشرات والحيوانات الأخرى من خلال الإزهار للتلقيح، ومن ثم تنتج ثمارًا لذيذة ببذور مغلفة بالقشرة، مما يجذب الحيوانات المختلفة لتناولها ونشر البذور. منذ حوالي 100 مليون سنة، جلبت إحدى كاسيات البذور هذه "هداياها" إلى المحيط وأصبحت النبات المزهر الوحيد في المحيط.
على وجه التحديد لأن بذور هذه النباتات ملفوفة يطلق عليها اسمكاسيات البذور، عصر حقب الحياة الحديثة هو عصر كاسيات البذور والثدييات، التي تشغل تقريبًا معظم المنافذ البيئية الأرضية.
ومع ذلك، إذا رجعنا بالزمن إلى ما قبل 150 مليون سنة، فإن الوضع مختلف تمامًا. في ذلك الوقت، لم تزدهر الديناصورات التي حكمت أرض الأرض مع الديناصورات.عاريات البذور.
انفصلت عاريات البذور وكاسيات البذور عن بعضها البعض منذ حوالي 300 مليون سنة. منذ حوالي 150 مليون سنة، بدأت كاسيات البذور في الظهور. وفي عشرات الملايين من السنين التالية، هزموا عاريات البذور تمامًا وأصبحوا ملك عالم النباتات البرية. اليوم، لم يتبق سوى حوالي 1000 نوع من عاريات البذور.
لا أحد يعرف سبب نجاح كاسيات البذور إلى هذا الحد، ولماذا تكون عاريات البذور عرضة لها إلى هذا الحد. وقد وصفه داروين بأنه "لغز بغيض".
ولكن بغض النظر عن ذلك، تتمتع كاسيات البذور ببعض الميزات الرائعة.إنها تنمو بسرعة كبيرة، ومن خلال تغليف البذور، تنتشر أبعد.—— لأن انتشار الرياح والمياه والحيوانات أصبح أسهل.
△زهرة الأعشاب البحرية ©SHANEGROSS
هذا النوع من كاسيات البذور الذي جاء من الأرض هو بمثابة ضربة لتقليل الأبعاد لتلك النباتات البحرية البدائية، لذلك أصبحت الأعشاب البحرية منذ فترة طويلة أكثر النباتات نجاحًا في المحيط. يتم توزيعها في جميع مناطق البحار الضحلة باستثناء القارة القطبية الجنوبية. ويساوي عددها عدد المرجان، وهي تلعب الدور البيئي الأكثر أهمية في المحيط.
هم كذلكأعشاب بحريةسوف تزدهر وتؤتي ثمارها وتنشر البذور في المحيط، وتختبر طريقة مختلفة تمامًا للبقاء على قيد الحياة عن أقاربها على الأرض.
إذن، كيف تكيفت الأعشاب البحرية مع المحيط؟ هل تستطيع الزهور الموجودة في قاع البحر جذب الحيوانات للمساعدة في تلقيحها؟
△توزيع الجزء الأخضر من الأعشاب البحرية
أي نوع من النباتات هو الأعشاب البحرية؟
النباتات المحلية في المحيط – بعض الأنواعأعشاب بحريةوبطل الرواية لدينا اليومأعشاب بحريةأنها تبدو متشابهة جدا. وبدون "غزو" الأعشاب البحرية، ربما كانت البحار الضحلة مغطاة بهذه الأعشاب البحرية.
الأعشاب البحرية هي الطحالب. إنها بدائية للغاية وليس لها جذور وسيقان وأوراق وأنسجة نباتية أخرى. يستخدمون جهاز تثبيت لتثبيت أنفسهم في قاع البحر، لكن هذا الهيكل لا يمتص العناصر الغذائية. ينقلون العناصر الغذائية إلى الجسم من خلال الانتشار.
△الفرق بين الأعشاب البحرية والأعشاب البحرية
تقوم الأعشاب البحرية، مثل النباتات المزهرة الأرضية، بتقسيم العمل ونقل العناصر الغذائية من خلال الجذور والسيقان والأوراق لتحقيق الاستخدام الرشيد لموارد البقاء.
علاوة على ذلك، تنمو الأعشاب البحرية بسرعة ولها قدرة تكاثرية قوية تمامًا مثل عشب البراري، لذلك لا تتمتع الأعشاب البحرية بقدرة كبيرة على منافستها. فقط بسبب الحاجة إلى عملية التمثيل الضوئي، تنمو الأعشاب البحرية على عمق يتراوح عادة بين 1 و 3 أمتار في البحار الضحلة (أعمق الأنواع تصل إلى 58 مترًا).
ومع ذلك، ما يثير الاهتمام هو أن الأعشاب البحرية لم تتنوع. قد يكون هذا مرتبطًا بحقيقة أن العزلة الجغرافية للمحيطات ليست واضحة بما فيه الكفاية. حتى اليوم، لا يوجد سوى حوالي 72 نوعا، بما في ذلك أربع عائلات فقط.
في العادة، ينمو نوع واحد فقط أو بضعة أنواع من الأعشاب البحرية في كل منطقة. فقط في عدد قليل من المناطق الاستوائية يبدو تنوع الأعشاب البحرية أكبر - ولكن معظم المناطق بها 14 نوعًا فقط.
تتمتع الأعشاب البحرية بقدرات تكاثر لا جنسي قوية للغاية. مثل الأعشاب على الأرض، سوف تنبت باستمرار براعم جديدة من خلال جذورها لاستنساخ نفسها.، وإنشاء "مروج مستنسخة" مكونة من أفراد متطابقين وراثيا.
نظرًا لأن نظام جذور الأعشاب البحرية المتطور نادرًا ما يتضرر في المحيط، فإن أقدم وأكبر النباتات المعروفة كلها تنتمي إلى نفس نوع الأعشاب البحرية - والتي تسمى Posidoniaoceanica.
أكبر وأقدم الأعشاب البحرية المعروفة، يبلغ عمرها "المرج المستنسخ" 200 ألف سنة ويعود تاريخها إلى العصر الجليدي في أواخر العصر البليستوسيني. ويبلغ عرضه 15 كيلومترًا، وهو أكثر جنونًا من عرض الخيزران على الأرض.
△أزهار الأعشاب البحرية Cymodoceanodosa
كيف يتم تلقيح الزهور تحت سطح البحر؟
بالإضافة إلى التكاثر اللاجنسي، مثل كاسيات البذور، فإن وصولها إلى قاع البحر لا يمنعها من الإزهار وتحمل الثمار والقيام بالتكاثر الجنسي. ومع ذلك، فإن المشكلة التي يجب حلها بالنسبة للإزهار هي التلقيح.
في الماضي، اعتقد العلماء عمومًا أن تلقيح الأعشاب البحرية يتحدد بالكامل من خلال تدفق المياه، لأنه لفترة طويلة لم يتم العثور على حيوانات يمكن أن تنجذب إلى أزهارها.
ولم يتم اكتشاف أن حبوب اللقاح لنوع من الأعشاب البحرية، ثلاسياتستودينوم، تعتبر غذاء لبعض القشريات الصغيرة التي تشبه الجمبري إلا بعد إجراء أبحاث حديثة.
عندما تأكل هذه المخلوقات حبوب لقاح الأعشاب البحرية، فإنها تساعد أيضًا في تلقيحها، تمامًا مثل الحشرات على الأرض.
ومع ذلك، بالنسبة لمعظم الأعشاب البحرية، لم يتم ملاحظة أي حيوانات بحرية تساعد في تلقيحها.
تحتوي الأعشاب البحرية على أكبر حبوب لقاح الأزهار الذكورية بين النباتات الزهرية، حيث يصل حجمها إلى 5 ملم، في حين أن حبوب اللقاح العادية عادة ما تكون أقل من 0.1 ملم.
علاوة على ذلك، ستتجمع حبوب اللقاح هذه في كتل خيطية وتتحرك تحت تأثير تيارات المحيط، مما سيساعدها على التعلق بمدقات الزهور الأنثوية، وبالتالي استكمال التلقيح.
△ثمرة الطحالب البحرية Posidoniaaustralis
بمجرد تلقيحها، تقوم بتكوين بذور، والتي عادة ما تكون قابلة للطفو بشكل محايد ويمكن أن تطفو لمسافات كبيرة في المحيط.
بالإضافة إلى ذلك، تحتوي هذه البذور عادة على كمية كبيرة من العناصر الغذائية. تحمل بعض أنواع البذور عناصر غذائية يمكن استخدامها حتى نمو الشتلات في السنة الأولى. تتمتع بعض أنواع البذور أيضًا بقدرات التمثيل الضوئي الخاصة بها.
باختصار، معدل بقاء بذور الأعشاب البحرية مرتفع جدًا مقارنة بالنباتات المزهرة الأرضية.
△تطور النباتات من أصلها في المحيط إلى اليابسة وتنوع النباتات البرية وما يتبع ذلك من عودة الأعشاب البحرية إلى المحيط
أخيرا
تطورت النباتات البرية من طحالب المحيط منذ حوالي 450 مليون سنة، وعادت الأعشاب البحرية إلى المحيط.
ومن الصعب جدًا على النباتات أن تنتقل بشكل كامل من البيئات الأرضية إلى البيئات البحرية، ويتطلب القيام بذلك تفاوتات بيئية خاصة مثل الملوحة العالية، وتحمل الضوء المنخفض، وقدرات احتجاز الكربون تحت الماء، ودفاعات مسببات الأمراض المختلفة، والمرونة الهيكلية والتلقيح تحت الماء، على سبيل المثال لا الحصر.
لكن الأعشاب البحرية فعلت ذلك، وربما فعلت ذلك ثلاث مرات أخرى، مع دخول ثلاث سلالات إلى البيئة البحرية بشكل مستقل.
وبالطبع، خلال حياتهم الطويلة في المحيطات، عاد بعضهم أيضًا إلى بيئات المياه العذبة، ويُعتقد أن هذا الوضع تطور بشكل مستقل أكثر من 200 مرة.