النّاو هو أحد أنواع الجاردينيا الثلاثة المتوطنة في الأرخبيل. أظهرت السجلات التاريخية أن السكان الأصليين في هاواي كانوا يصنعون الأدوات من خشب النّاو ويجمعون ثماره لصنع الصبغة. تتلخص مجد النّاو في زهوره العطرة، وهي زهرة لؤلؤية كانت تُنسج في السابق بشكل متكرر في أكاليل الزهور التقليدية المعروفة باسم لي. لكن الآن أصبح خشب الشجرة وثمارها وزهورها نادرة جدًا للاستخدام التجاري أو العادي. بسبب الجفاف والزراعة والتنافس مع النباتات الغازية وحرائق الغابات، أصبحت الأنواع التي كانت موجودة في جميع أنحاء هاواي محصورة الآن في جزيرة واحدة، وهي لاناي. لم يتبق سوى حوالي عشرة أفراد معروفين في البرية هناك، مما يجعل النّاو واحدًا من أندر النباتات في العالم.

“هذه الجاردينيا جميلة حقًا، نباتات رائعة ذات تاريخ ثقافي عميق وقيمة” يقول مايك أوبغينورث، مدير في الحديقة الوطنية الاستوائية النباتية وطالب الدراسات العليا السابق في هاينسون الذي عمل على الحفاظ على G. brighamii. مثل غيرها من النباتات المحلية، فهي مركزية في المعرفة التقليدية للسكان الأصليين. “تخسر بعضًا من الثقافة هاوائية عندما تفقد بعض هذه النباتات.”

<>

من أجل زراعة شتلات قوية يمكن أن تعزز الأنواع في البرية، تستخدم فريق هاينسون أداة ناشئة في ترسانة الحفاظ على النباتات: الفطريات الميكوريزية. إن مجتمع الكائنات الدقيقة المفيدة التي تعيش بين جذور النباتات هو المعادل النباتي لـ الميكروبيوم المعوي. في مقابل الغذاء، تقوم الفطريات الميكوريزية بأداء جميع أنواع الوظائف لصاحبها النباتي—فهي تزود النباتات بالمعادن من التربة، وتعمل كامتدادات للجذور لمساعدة النبات في امتصاص المزيد من الماء وزيادة مقاومة المضيف ضد مسببات الأمراض. في المقابل، تحصل على سكريات ودهون غنية بالطاقة من النباتات التركيبية للضوء. إن تفاعلات النباتات والفطريات هي اتفاقيات تعايش غنية تعود إلى الوقت الذي استعمرت فيه النباتات اليابسة لأول مرة قبل حوالي 500 مليون سنة.

على الرغم من خدماتها العديدة والطويلة الأمد للنباتات طوال تاريخها التطوري، تم تجاهل فطريات الميكورايزا إلى حد كبير من قبل علماء الزراعة وعلماء النبات حتى وقت قريب. لرفع صحة النباتات، اعتمدت البستنة التقليدية على الاستخدام المكثف للمواد الكيميائية مثل مبيدات الفطريات لصد جميع أنواع الأمراض. ولكن هذه الممارسة تعني أن تعزيز الفطريات، والفوائد المرتبطة بالوصول إلى التغذية التي تقدمها، تم استبعادها من تشكيل صحة النباتات. إن التعرض للميكورايزا في استعادة الناو هو خطوة بعيدة عن ذلك النهج المتطرف، ويعزز شروط النمو التي تشبه أكثر موطن النبات الطبيعي.

استغلال عوامل الطبيعة

<>

لأكثر من 20 عامًا، قام خبراء الحفاظ على البيئة بـ “تدليل” نباتات G. brighamii في البيوت الزجاجية، حيث قاموا بزراعتها في بيئات معقمة وتزويدها بالأسمدة والمبيدات الحشرية. وفقًا لتقرير كتبه هاينسون، فإن معدل بقاء نباتات G. brighamii التي أعيد إدخالها إلى البرية أقل من 10 في المئة. في الهواء الطلق، تتعثر النباتات المدللة عندما تواجه قسوة العناصر وغيرها من التهديدات الطبيعية. غالبًا ما تضطر هذه النباتات إلى الاعتماد على المواد الكيميائية الاصطناعية لبقية حياتها، كما يقول هاينسون.

استراتيجية هاينسون هي استبدال المواد الكيميائية الاصطناعية تمامًا بمكملات فطرية من الميكورايزا التي من المفترض أن تحافظ عليها النباتات بنفسها على مر الزمن في البرية. نظريًا، يجب أن تساعد هذه الدفاعات الحية القائم على الجذور النبات على العيش بشكل أكثر استقلالية.

<>

تقول لينا نويينكامب، عالمة البيئة للنباتات والفطريات الجذرية في جامعة مونسـتر الألمانية والتي لم تشارك في المشروع، إن الأمر يشبه قليلاً ما يجب القيام به قبل إعادة تهيئة الحيوانات الأسيرة من حديقة الحيوان. وتضيف أنه يجب إعطاؤهم أفضل بداية في الحياة، مثل وجود ميكروبيوم داخلي صحي، حتى تكون لديهم أفضل الفرص للنجاح بمفردهم عند العودة إلى موطنهم الأصلي.

يقول جيم بيفر، عالِم البيئة للنباتات من جامعة كانساس والذي لم يكن مشاركًا في الجهد، إن “الاتصال بالفطريات الجذرية المحلية يمكن أن يكون مهمًا جدًا للنباتات ذات القيمة العالية للحفظ واستيطانها”. لقد استخدم التلقيح بالفطريات الجذرية لاستعادة عشب السهول في قلب أمريكا. “تجربتنا في الغرب الأوسط تتماشى تمامًا مع هدف نيكول.”

تجمع مجموعة هاينسون عينات من التربة من الأفراد البريين من G. brighamii لجمع الفطريات المفيدة. تقول: “إنها حقًا رحلة لإعادة بعض من هذه العينات”، نظرًا لأن العديد من آخر أشجار G. brighamii تعيش في مواقع نائية. في الدفيئة، تقوم هاينسون بزراعة الميكروبات الموجودة في مضيف من العشب الوهمي. بعد بضعة أشهر من زيادة أعداد الفطريات، يقوم الباحثون بجمع الأبواغ ورشها على شتلات G. brighamii في المختبر.

<>

حتى الآن، النتائج واعدة. لاحظ الفريق أن الشتلات الملقحة نمت بثلاثة أضعاف سرعة الشتلات غير الملقحة. سيستغرق الأمر نصف عام آخر على الأقل قبل أن تكون الشتلات جاهزة للاختبار النهائي: الزراعة في مواقع الترميم الخارجية.

بالطبع، النمو السريع في الدفيئة لا يضمن بالضرورة البقاء في البرية. ولكن نظرًا للتحديات المرتبطة بتربية G. brighamii في الأسر في المقام الأول، يعتبر هاينسون النجاح المبكر مع الشتلات المعززة انتصارًا. يقول هاينسون: “توقعاتي هي أنهم سيستمرون في هذا الاتجاه الإيجابي”. “ليس دائمًا واضحًا ما إذا كانوا سينجون؛ كل ما يمكننا فعله هو محاولة جعلهم أقوياء قدر الإمكان.”

نظرًا لأن طريقة الفطريات الجذرية لا تتضمن أي أسمدة أو مبيدات حشرية، فإن هذه الممارسة قد تكون أكثر استدامة على المدى الطويل. تقول هاينسون: “إذا استطعنا إنتاج نباتات تعمل بشكل جيد، دون الحاجة إلى كل ذلك المدخلات، فإن ذلك يوفر في جميع الجوانب”.

سباق مع الزمن

التحدي في العمل مع الفطريات الجذرية هو أن النباتات والفطريات انتقائية للغاية بشأن من تتعاون معه. غالبًا ما لا تمنح خلطات الفطريات الجذرية العامة المشتراة من المتاجر الفوائد المتوقعة لهذا السبب. غالبًا ما تأتي الخلطات محملة بالأسمدة لتحفيز بعض تأثيرات النمو، مما قد يضلل الآباء النباتيين للاعتقاد بأن التطعيم يعمل، بينما في الواقع، الأسمدة هي التي تقوم بالعمل.

أي مساعدات فطرية تسمح بها النبات في دائرتها هو أمر معقد – يمكن أن يتكون طاقم الفطريات الجذرية الصحي لنبات واحد من ما يصل إلى 80 عضوًا، كما تقول هاينسون.

يقول نيوينكامب إن أنواع الفطريات الميكوريزية ليست صعبة العثور عليها لأنها موجودة في كل مكان. لكن الحيلة لبناء الفريق المثالي هي معرفة أي منها يحدث فرقًا إيجابيًا.

<>

في الوقت الحالي، يقوم فريق هاينسون بجمع مجتمعات ميكروبية كاملة من بقايا الجاردينيا البرية القليلة. يقوم الباحثون باختبار عينات التربة من جميع أنحاء الولاية – تم جمعها من نباتات صحية، وأخرى تعاني، وحتى المتوفاة – وزراعة مئات الشتلات لتحديد أفضل مزيج ميكوريزي. وتقول هاينسون: “الفكرة هي، إذا قمنا بتوزيع جمعنا بين مجموعة من الأشجار المختلفة، نأمل أن نصيب نوعًا من كنز الذهب.”

لا يستطيع الباحثون تحديد أي عينة من التربة ستعطي أفضل النتائج. ولكن بمجرد وصول النتائج، يخططون لإجراء بصمة الحمض النووي في أنجح عينة من التربة لتحديد الفطريات الموجودة وما الخدمات التي تقدمها لمضيفها. سيساعد ذلك الباحثين على تحديد صيغة التطعيم الفطرية المثلى لجميع زراعة النعناع في المستقبل بطريقة قابلة للتكرار.

تعتبر عملية الحفظ بأكملها عملية بطيئة، ويدرك الباحثون تمامًا أنهم يتسابقون ضد الزمن. ففي السنوات الثلاث منذ أن بدأت هينسون هذه المهمة لإنقاذ الأنواع، شهدت انقراض الأفراد البرية بشكل أسرع مما تمكنت من تربية الأصناف في البيوت الزجاجية إلى مرحلة البلوغ.

<>

في العام الماضي، قامت هي وفريق من علماء النبات بالتوجه إلى أواهو للتحقق من آخر شجرة نا’u الباقية. لكن رحلتهم الشاقة التي استغرقت ثلاث ساعات في تسلق الأدغال تحت المطر انتهت بخيبة أمل. حيث كانت تقف آخر شجرة في أواهو، لم يتبق سوى هيكل شجرة مقلوبة، جذعها مفتوح وأغصانها عارية. لقد استسلمت للتهديدات الناتجة عن المنافسة من الأنواع الغريبة والتغيرات البيئية الناجمة عن تغير المناخ. “لقد استوعبنا جميعًا اللحظة عندما أدركنا، أن هذه هي النهاية بالنسبة للأفراد البرية من هذه الشجرة [في أواهو]،” تتذكر هينسون. أسفل الجبل في وادي ناناكولي، لا يزال الأطفال في المدارس يرددون أغاني ثقافية عن “زهرة الوادي” الخاصة بهم، أكثر من كونها رثاءً لشجرة النا’u المحبوبة التي لم تعد موجودة في جزيرتهم.

<>

ونفس النمط العام لانخفاض التنوع البيولوجي يتجلى أيضًا بعيدًا عن شواطئ الأرخبيل. يقول أوبغنورث: “هاواي هي نموذج مصغر للعالم الأكبر”. تقريبًا نصف النباتات الأمريكية المهددة والمعرضة للخطر موجودة في هاواي. على الصعيد العالمي، يُقدّر أن 40 في المئة من أنواع النباتات الأرضية مهددة بالانقراض.

لكن إذا نجح تلقيح الفطريات الجذرية في النعو، فقد يكون بمثابة استراتيجية نموذجية لإنقاذ نباتات أخرى مهددة. بهذه الطريقة، ستضع هاواي نفسها كمثال ساطع على الاستعادة البيئية لبقية العالم. يضيف أوبغنورث: “إذا استطعنا فهم الأمور في هاواي ووجدنا طريقة للعيش بشكل أكثر استدامة، فإن ذلك سيتردد صداه – وسيكون دروسًا يمكن للآخرين تقديرها خارج الجزر أيضًا.”

احصل على آخر قصص العلوم في صندوق بريدك.

المصدر: المصدر