بعض أشكال الحياة تتوقف لقرون. أخيراً عرفنا الفائدة.

بعض أشكال الحياة تتوقف لقرون.  أخيراً عرفنا الفائدة.

ماذا تستطيع النباتات أو الحيوانات فعله عندما تواجه ظروفًا قاسية؟ يبدو أن خيارين للبقاء على قيد الحياة هما الأكثر وضوحًا: الانتقال إلى مكان آخر أو التكيف مع بيئتها.

يملك بعض الكائنات خيارًا ثالثًا. يمكنها الهروب ليس عبر المكان ولكن عبر الزمن، بالدخول في حالة سبات حتى تتحسن الظروف.

وكما اتضح، فإن السبات قد لا يفيد فقط الأنواع التي تستخدمه. في بحث جديد، وجدنا أن الاستعداد للسبات قد يؤثر على توازن المنافسة بين الأنواع، ويجعل من الممكن لبقاء المزيد من الأنواع معًا عندما تتغير البيئات.

ما هو السبات؟

يستخدم العديد من الكائنات السبات كاستراتيجية للبقاء على قيد الحياة.

تسبت الدببة في فصل الشتاء، على سبيل المثال، والعديد من النباتات تنتج بذورًا في الصيف تبقى خاملة في التربة خلال الأشهر الباردة قبل أن تنبت في الربيع. في هذه الأمثلة، تستخدم الكائنات السبات لتجنب موسم تكون فيه الظروف صعبة.

ومع ذلك، يمكن أن تظل كائنات حية أخرى خاملة لعقود، أو قرون، أو حتى لآلاف السنين.

أقدم بذور نباتية معروفة نبتت هي بذور عمرها 2000 عام لنخلة تمر يهودية.

حتى أن مواد نباتية أقدم (ولكنها ليست بذورا) أعيدت إلى الحياة: نسيج زهري جنيني يزيد عمره عن 31000 عام، عُثر عليه في جحر سنجاب من العصر الجليدي.

يركز بحثنا على نوع معين من السُبات في الحيوانات يسمى السبات الكامن، حيث تقلل الكائنات الحية من نشاطها الأيضي وتقاوم التغيرات في الظروف البيئية. وهنا، لا تأكل الحيوانات عادةً أو تتحرك كثيرًا.

هل يحمي السبات الأنواع من الانقراض؟

من الناحية النظرية، يمكن أن يسمح السبات للأنواع بالهروب من الظروف المعادية. ومع ذلك، كان من الصعب ربط السبات مباشرةً باستمرار نوع معين.

Microscope photo showing tiny translucent worms.

[[LINK6]]

Microscope photo showing tiny translucent worms.[[LINK6]]

ديدان C. elegans و C. briggsae تحت المجهر. (ناتالي جونز, CC BY)

حاولنا إنشاء هذا الرابط من خلال تجارب باستخدام نوع من ديدان الخيط غالبًا ما توجد في التربة تسمى Caenorhabditis elegans. في هذه الديدان، يُفهم المسار الجيني الذي يؤثر على السكون جيدًا.

لقد نظرنا في أربع مجموعات من الديدان. المجموعة الأولى كانت أكثر ميلاً وراثيًا لدخول حالة السكون، والمجموعة الثانية كانت أقل ميلاً لدخول حالة السكون، والمجموعة الثالثة كانت غير قادرة تمامًا على دخول حالة سكون، والمجموعة الرابعة كانت ديدانًا برية نمطية عادية ذات ميل متوسط ​​للسكون.

قمنا بإنشاء تجربة تنافست فيها جميع هذه المجموعات مع نوع منافس شائع – دودة أخرى تسمى C. briggsae – على الطعام في بيئات مختلفة.

باستخدام بيانات هذه التجارب، قمنا بتشغيل ملايين من المحاكاة الحاسوبية لتحديد ما إذا كان أحد الأنواع سيقضي على الآخر نهائياً على المدى الطويل، أو ما إذا كان بإمكانهما التعايش في ظروف بيئية مختلفة.

الخمول والمنافسة بين الأنواع

وجدنا أنه عندما يكون ميل الأنواع للخمول أكبر، يمكن للأنواع المتنافسة أن تتعايش في نطاق أوسع من الظروف البيئية.

عندما قمنا بمحاكاة الظروف البيئية المتقلبة، تمكنت الأنواع التي لديها استثمار أعلى في الخمول من التعايش مع نوع منافس على نطاق أوسع من درجات الحرارة.

هذه النتيجة هي ما هو متوقع نظرياً، لكنها نتيجة مثيرة لأن التنبؤ كان من الصعب اختباره. النظام التجريبي الذي استخدمناه له إمكانات كبيرة، ويمكن استخدامه لاستكشاف دور الخمول في استمرار الأنواع بشكل أكبر.

كما تثير نتائجنا سؤالاً هاماً: هل ستكون الأنواع التي لها شكل كامن أكثر قدرة على الصمود أمام التقلبات البيئية الهائلة التي يشهدها العالم حالياً؟ قد تكون الكائنات الحية القادرة على تجنب موجات الحر والجفاف أكثر استعداداً لعصر التغير العالمي غير المسبوق هذا.

نأمل أن نبدأ في معرفة ذلك في المرحلة التالية من بحثنا: ربط الديناميكيات التي شاهدناها في المختبر بالسبات في النباتات والحيوانات والكائنات الحية الدقيقة في العالم الحقيقي. The Conversation

ناتالي جونز، محاضرة في علم البيئة، جامعة جريفيث

أعيد نشر هذه المقالة من The Conversation بموجب ترخيص المشاع الإبداعي. اقرأ المقال الأصلي.