من المحتمل أن تكون نباتات النعناع الحديثة، وهي نباتات مزهرة حساسة تنمو في الغالب في فلوريدا، ناتجة عن التهجين القديم، وفقًا لدراسة حديثة نشرتها مع زملائي.
النعناع المقشر هو فرع حيوي – مجموعة من الكائنات الحية التي تشترك في سلف مشترك. أنها تنمو حصرا في السهل الساحلي لأمريكا الشمالية. العديد من الأنواع في هذا الفرع الحيوي مهددة بالانقراض وتقتصر على موائل فريدة، مثل التلال الرملية والأشجار.
تشمل الأمثلة الأخرى المعروفة للمجموعات الحيوية الرئيسيات، وبساتين الفاكهة، والإقحوانات، والحشرات.
يحدث التهجين عندما يتزاوج نوعان وينتجان ذرية جديدة بجينات وسمات من كلا النوعين. تشير دراستنا إلى أن النعناع المقشر قد تم تهجينه خلال فترة جيولوجية تعرف باسم العصر البليستوسيني، والتي استمرت من حوالي 11700 إلى 2.58 مليون سنة مضت. تميز العصر الجليدي بتغيرات جذرية في المناخ، بما في ذلك سلسلة من العصور الجليدية.
أحد النتائج المهمة التي توصلنا إليها من عملنا هو أن مجموعة من النعناع المقشر تسمى كالامينت والتي صنفها خبراء التصنيف كجزء من جنس كلينوبوديوم في وقت مبكر من عام 1899، كانت في الواقع متميزة وراثيًا عن النباتات الأخرى في هذا الجنس.
تخلق هذه الأنواع من التصنيفات الخاطئة ارتباكًا حول هويات الأنواع، وتؤخر إجراءات الحفظ وتترك العديد من النباتات النادرة دون حماية قانونية.
يشير عملنا إلى أن المصائب قد تتكون من عدة أنواع منفصلة تحتاج إلى أسماء علمية جديدة. وهذا يشمل النباتات المعروفة باسم النكبة القرمزية، ونكبة جورجيا، ونكبة آش. كل هذه تفتقر حاليا إلى الوضع المهددة بالانقراض.
بالإضافة إلى ذلك، اكتشفنا أن النعناع المقشر السنوي موجود في الجنس ديسيراندرا – تم العثور عليها في أقصى الشمال حتى ولاية كارولينا الجنوبية – نشأت من أحداث التهجين المتعاقبة مع أقاربها الدائمين. تستمر النباتات السنوية لموسم نمو واحد فقط، بينما يمكن أن تستمر النباتات المعمرة لعدة سنوات. يشير هذا التهجين القديم إلى أن التهجين هو آلية شائعة للتنويع في هذه النباتات النادرة.
ووجدنا أيضًا أن بلسم تيتوسفيل، المصنف حاليًا على أنه هجين حديث، كان في الواقع يتطور منذ مئات الآلاف من السنين.
إعادة تصنيف النبات تستغرق وقتًا وجهدًا. ويتضمن التحليل الجيني والمورفولوجي التفصيلي للتأكد من تميز النبات، يليه وصف علمي رسمي ونشر. ومع ذلك، فإن اتباع هذه الخطوات من شأنه أن يسمح بالاعتراف بهذه النباتات بموجب قوانين الحفظ.
لماذا يهم
نتائجنا يمكن أن تؤثر على مستقبل هذه النباتات النادرة.
إن الانقراض المحتمل لأحد أنواع النباتات القديمة في فلوريدا هو أكثر من مجرد فقدان نوع فردي؛ إنها خسارة ملايين السنين من التطور. لقد ازدهرت هذه النباتات في النظم البيئية في فلوريدا من خلال التكيفات التدريجية على مدى آلاف السنين، وسوف يترك اختفاؤها فجوات دائمة في التاريخ التطوري للمنطقة.
ويهدد انهيار هذه الأنواع النباتية أيضًا النظام البيئي الأوسع، بما في ذلك الحياة البرية مثل طائر الزريق والحشرات مثل ذباب النحل التي تعتمد عليها في الغذاء والمأوى.
والنتائج التي توصلنا إليها لها آثار أوسع على كيفية تصنيف الأنواع وحمايتها بموجب قوانين الحفظ. من بين 24 نوعًا من أنواع النعناع المعروفة اليوم، تم إدراج أكثر من نصفها على أنها مهددة أو مهددة بالانقراض على مستوى الولاية أو المستوى الفيدرالي.
ومع ذلك، فإن النباتات التي تم تهجينها مؤخرًا لا تعتبر من الأنواع الحقيقية بموجب قانون الأنواع المهددة بالانقراض. وهذا يعني أن الهجينة غالبًا ما تفتقر إلى الحماية القانونية، حتى لو ظهرت في بيئات تختفي بسرعة بسبب التنمية البشرية. تعتبر النباتات الناتجة عن التهجين القديم من الأنواع الحقيقية ويمكن حمايتها.
كيف قمنا بعملنا
في دراستنا، التي نشرت في علم الوراثة والتطور الجزيئي، استخدمنا التسلسل الجيني لتحليل 238 جينًا مختلفًا لرسم خريطة العلاقات المعقدة بين هذه الأنواع. قمنا بعد ذلك بمقارنة أنماط الحمض النووي مع العلاقات التطورية باستخدام مجموعة بيانات تضم جميع تسلسلات الحمض النووي المتاحة.
وقد سمح لنا هذا بتحديد الأنساب المتميزة، مما يدل على وجود مجموعات معينة، مثل المعمرة ديسيراندرا، كانت على الأرجح أنواعًا فردية. ومن الصعب تحديد هذه العلاقات من خلال النظر إلى الجينات الفردية.
لقد اخترنا هذه المجموعة لأننا أردنا أن نفهم بشكل أفضل العلاقات بين الأنواع في فرع حيوي يتكون بالكامل تقريبًا من نباتات مهددة ومعرضة للخطر توجد بالكامل داخل منطقة ساخنة للتنوع البيولوجي.
ما لا يزال غير معروف
في حين أوضحت دراستنا العديد من العلاقات داخل فرع فرك النعناع، لا تزال هناك عدة أسئلة.
تحتوي النباتات عادة على عشرات الآلاف من الجينات. يحكي كل جين قصة تطورية مختلفة. قد تظهر بعض الجينات نوعين كأخوات لبعضهما البعض، في حين أن جين آخر ذو مسار تطوري مختلف قد يظهر مجموعة مختلفة من العلاقات.
هذه الثروة من البيانات المتضاربة تعني أن بعض الروابط التطورية لا تزال غير واضحة، خاصة في النباتات المعمرة ديسيراندرا.
بالإضافة إلى ذلك، فإن المدى الكامل لأحداث التهجين – وخاصة بين الأنواع المعمرة – يحتاج إلى مزيد من التحقيق.
هناك مجال آخر يتطلب المزيد من البحث وهو إمكانية التنوع الخفي داخل المصائب، مما يعني أنه قد تكون هناك أنواع تبدو متشابهة مع بعضها البعض ولكنها في الواقع متميزة. إن دراسة هذه الأنواع “المخفية” يمكن أن تكشف عن رؤى جديدة حول تنوع المجموعة.
في حين أن التوقعات الحالية لأشجار النعناع قاتمة، إلا أن الباحثين ما زالوا غير متأكدين مما إذا كانت الجيوب الصغيرة يمكن أن تبقى على قيد الحياة في الموائل الدقيقة أو يمكن إنقاذها من خلال جهود الحفظ المستهدفة.
موجز البحث عبارة عن ملخص قصير للعمل الأكاديمي المثير للاهتمام.
تم إعادة نشر هذا المقال من The Conversation، وهي منظمة إخبارية مستقلة غير ربحية تقدم لك حقائق وتحليلات جديرة بالثقة لمساعدتك على فهم عالمنا المعقد. كتب بواسطة: أندريه أ. نارانجو، جامعة فلوريدا الدولية
اقرأ المزيد:
يتلقى أندريه نارانجو تمويلًا من المؤسسة الوطنية للعلوم، وجمعية النباتات الأصلية في فلوريدا، والجمعية النباتية الأمريكية.