هل هذا الكائن الذي يشبه حشرة القرص ملقــحٌ البحر؟

الطيور والنحل ملقحات خبيرة على اليابسة، ولكن كيف تحدث هذه المهمة الحيوية في البحر؟ قبل عقد من الزمن، اكتشف العلماءُ الديدانَ البحرية الصغيرة  Marine worms والقشريات  Crustaceans التي تنقل حبوب اللقاح بين الأعشاب البحرية المزهرة، والآن وجد  فريق بحثي آخر مُلقِّحًا جديدًا محتملاً: قشريات رفيعة تسمى آيسوبودا (متساوية الأرجل) Isopod تسبح بين الطحالب الحمراء وقد التصقت الحيوانات المنوية للطحالب بجسمها، فتخصب النبات أثناء تغذيها بها.

تقول سوزان كوليش  Susan Kalisz -عالمة الإيكولوجيا التطورية للنبات Plant evolutionary ecologist من جامعة تينيسي، نوكسفيل والتي لم تشارك في البحث : “إنه عمل مثير حقًا”. ذلك لأن معظم عمليات تخصيب النباتات في المحيط تتم دون مساعدة الحيوانات، إذ يلتقي البيض والحيوانات المنوية ببعضه بفعل تدفق مياه البحر. لكن مع المزيد من التجسس، كما تقول كوليش، قد يكتشف الباحثون أمثلة أخرى على التلقيح بمساعدة الحيوانات.

منذ سنوات وميريام فاليرو Myriam Valero  -عالمة الوراثة السكانية Population geneticist في وكالة الأبحاث الوطنية الفرنسية (اختصارا: الوكالة CNRS)، تدرس جينوم الطحلب الأحمر غراسيلاريا غراسيليس Gracilaria gracilis في البرك المدية Tidepools في أوروبا. تكاثر هذا النبات غير عادي. ففي العديد من الكائنات البحرية، يطلق الذكور والإناث الحيوانات المنوية وخلايا البويضات لتختلط في الماء. ومع ذلك، في حالة الغراسيلاريا، فإن الأمور أكثر تعقيدًا: فالطحالب الأنثوية لا تطلق خلايا بويضاتها، ولكنها تحتفظ بها داخل غلالة على شكل قمع. ويجب أن تصل الحيوانات المنوية إليهم بطريقة ما – على الرغم من أن الخلايا تفتقر إلى ذيول تساعدها على السباحة.

لاحظت فاليرو أن الطحالب غالبًا ما كانت مغطاة بآيسوبودات- قشريات يبلغ طولها 4 سنتيمترات تشبه إلى حد ما حشرة القرص Pillbug النحيف- تزحف عليها. وتساءلت عما إذا كان نوع معين –أيدوتيّا بالثيكا Idotea balthica– قد ينقل الحيوانات المنوية من الذكور إلى الطحالب الإناث. وتحت المجهر، كان من الواضح أن الحيوانات المنوية الصغيرة تلتصق بالإيسوبود.  وتقول:”بدأنا نفكر في أنه ربما كان له دور الملقح نفسه”.

ربـّـى الفريق طحالب عذراء في المختبر، ثم وضعوها في أحواض بها ذكور الطحالب. في بعض الأحواض، أضافوا الآيسوبود. ونجحت الطحالب التي تعيش مع القشريات في التكاثر بنحو 20 ضعفا، كما يتضح من عدد الهياكل المُخصَّبة المسماة الثمرة الكيسيّة Cystocarps، حسبما أفاد الفريق اليوم في 28 يوليو 2022 في دورية ساينس Science.

تعتقد فاليرو في أن العلاقة مفيدة للطرفين من عدة نواحٍ.إذ  يمكن أن توفر الطحالب مكانًا للآيسوبود الصغير للاختباء من الحيوانات المفترسة، لأن الحشرة آيدوتيّا غالبًا ما تكون بلون النبات نفسه. كما تتغذى القشريات أيضًا بالدياتومات Diatoms، وهي طحالب وحيدة الخلية تنمو على الطحالب الحمراء. وهذا هو مصدر غذاء للآيسوبودات. كذلك، أظهر باحثون آخرون أن الحفاظ على نظافة الطحالب الحمراء يساعدها على النمو بشكل أسرع.

ومع ذلك، يبدو هذا التكافل الحيوي Symbiosis أبسط بكثير من العلاقات المتخصصة للغاية بين ملقحات الحشرات والنباتات على الأرض، حيث طورت الأزهار والحشرات تشريحًا وسلوكًا مشتركًا يحسن التلقيح. فلماذا هذا نادر جدا في المحيط؟ يشير ريك غروسبيرغ Rick Grosberg  -عالم تطور الأحياء البحرية Marine evolutionary biologist من جامعة كاليفورنيا University of California ، ديفيس، إلى أنه قد يكون بسبب فيزياء العيش في الماء، فهو أكثر كثافة من الهواء. والجهد المطلوب للسباحة نحو زهرة ربما لا يستحق الطاقة الموجودة في الرحيق.

ويحذر باحثون آخرون من أن الدراسة الجديدة تظهر فقط أن الآيسوبودات يمكنها تلقيح الطحالب في أحواض المختبر. لم يُعرف بعد ما إذا كانت فعالة في هذه الطبيعة أم لا. ويتساءل دون ليفيتان Don Levitan ، عالم الإيكولوجيا البحرية بجامعة ولاية فلوريدا Florida State University، عمَّا إذا كانت الرياح والأمواج أكثر فاعلية في توزيع الحيوانات الطحالب المنوية.

التنوع البيولوجي مدفوع ومستدام بالعديد من أنواع التفاعلات الإيكولوجية. ومع ذلك، فإن العلاقات الأبسط بين الآيسوبودات والطحالب يمكن أن تتعرض للتهديد بسبب تغير المناخ أو تحمّض المحيطات Ocean acidification، كما تشير فاليرو، وقد يؤدي ذلك إلى الإضرار بنوع واحد أو كلا النوعين. يتطلب تعلم المدى الكامل للمخاطر فهماً أفضل لهذه الأنماط من التفاعلات.

تقول كوليش: “لقد سررت حقًا بحقيقة أنهم أجروا تلك الدراسات الرصدية والتجارب الدقيقة”. “إنه مصدر إلهام لأنه يشير إلى أن هناك الكثير مما لا نعرفه”.

مصادر:

 doi: 10.1126/science.ade1695

بقلم:    إيريك ستوكستاد

ترجمة: Google Translate

تنقيح: تحرير العلوم

©2023, American Association for the Advancement of Science. All rights reserved