کشف بذر فسیلی رازآلود؛ فصلی نو در تاریخ اقلیم لس‌آنجلس

شناسایی گونه‌ای جدید از درخت سرو در چاله‌های قیر لا بریا

دانشمندان چاله‌های قیر لا بریا موفق به شناسایی یک گونه جدید از درخت سرو به نام Juniperus scopulorum شده‌اند که به‌طور رایج به عنوان سرو کوه‌های راکی شناخته می‌شود. این شناسایی موفق، همراه با نخستین تاریخ‌گذاری رادیوکربن این گیاهان فسیلی در کالیفرنیای جنوبی، توانایی ما را در ردیابی تغییرات زیست‌محیطی گذشته گسترش می‌دهد و آسیب‌پذیری سروها و محیط‌هایی که آن‌ها شکل می‌دهند را در برابر تغییرات اقلیمی مدرن برجسته می‌کند. این مطالعه که در مجله New Phytologist منتشر شده، یک یافته کلیدی برای درک انقراض مگا جانوران در چاله‌های قیر و همچنین درک بهتر آینده اقلیمی ما را فراهم می‌کند.

ماموت‌ها و گربه‌های دندان شمشیری که تصور ما از لوس آنجلس در عصر یخ را شکل می‌دهند، در جنگل‌های سرو تغذیه و شکار می‌کردند. سروها نه تنها منبع غذایی برای گیاه‌خواران غول‌پیکر بودند، بلکه درختان و درختچه‌های کلیدی در این منطقه به شمار می‌رفتند و به مدت حداقل ۴۷,۰۰۰ سال، چشم‌انداز را شکل می‌دادند تا اینکه به‌طور کامل از این منطقه ناپدید شدند، در همان رویداد انقراضی که عمدتاً مگا جانوران را از بین برد.

محققان مدت‌هاست که می‌دانند دو گونه مختلف از سرو در چاله‌های قیر وجود دارد: J. californica (سرو کالیفرنیا) با دانه‌های بزرگ و سرو مرموز با دانه‌های کوچک. با توجه به تحمل‌های متفاوت این گیاهان نسبت به دما و خشکی، سروهای فسیلی نقش مهمی در درک تغییرات اقلیمی آخرین عصر یخ ایفا می‌کنند و نشان می‌دهند که چگونه سروها می‌توانند در آینده اقلیمی ما زنده بمانند. اما هویت دانه مرموز همچنان نامشخص بود تا به امروز.

دکتر جسی جورج، پژوهشگر فوق دکتری در چاله‌های قیر لا بریا و نویسنده اصلی این مطالعه، می‌گوید: “ما به شناسایی این سرو مرموز پرداختیم و در این فرآیند، تعدادی یافته هیجان‌انگیز پیدا کردیم.” او ادامه می‌دهد: “نخستین یافته این است که ما این سرو را به عنوان سرو کوه‌های راکی شناسایی کردیم و این یکی از شدیدترین نمونه‌های انقراض محلی یک گیاه است. این گیاه امروز در هیچ‌کجای کالیفرنیا وجود ندارد.”

در بخشی از این مطالعه، جورج و سایر محققان چاله‌های قیر، تاریخ‌گذاری رادیوکربن دو گونه سرو را انجام دادند که به دومین یافته هیجان‌انگیز منجر شد: “در فرآیند تاریخ‌گذاری رادیوکربن این گونه‌های سرو، الگوی جالبی از حضور متقابل را پیدا کردیم — یا تنها سرو کالیفرنیا یا تنها سرو کوه‌های راکی.” از آنجا که هر گیاه در شرایط خاصی زنده می‌ماند، حضور آن به عنوان یک نماینده برای آب و هوا عمل می‌کند.

تحقیقات جدید دربارهٔ دانه‌های فسیل شده جونیپر

جسی جورج و همکارانش دریافتند که این رقص میان دو نوع جونیپر با دوره‌های طولانی خشکسالی و آب و هوای گرم و خشک همزمان است که در سوابق فسیلی به‌راحتی قابل مشاهده نیست. جورج می‌گوید: «جونیپر کالیفرنیایی گونه‌ای بسیار مقاوم‌تر در برابر خشکی است. این گونه به‌مراتب بهتر از جونیپر کوه‌های راکی می‌تواند کمبود رطوبت را تحمل کند.» او ادامه می‌دهد: «از طریق این رویدادهای رفت و برگشتی بین دو گونه از چاله‌های قیر، ما یک رکورد واقعاً جالب از خشکی و کم‌آبی داریم که قبلاً شناسایی نشده بود.»

اندازه کوچک دانه‌های ناشناخته جونیپر – تقریباً به اندازه پیشانی لینکلن بر روی یک سکه – تحقیق را دشوار کرده بود، به‌ویژه از آنجا که هنوز DNA از فسیل‌های چاله‌های قیر استخراج نشده است. به‌جای آن، جورج ساختار دانه‌ها و شاخه‌های کوچک را با سایر گونه‌های جونیپر مقایسه کرد که تنها راه برای کشف هویت آن‌ها بود. این کار نیاز به مقایسه دقیق با استفاده از میکروسکوپ پیشرفته، تحلیل تصاویر و مدل‌سازی توزیع گونه‌ها (SDM) داشت تا تیم به یک پاسخ قطعی برسد.

در حالی که آب و هوا قطعاً نقش مهمی در انقراض محلی آن‌ها ایفا کرده است، تیم معتقد است که ناپدید شدن ناگهانی مگافونا در عصر یخ و همچنین آتش‌سوزی‌های ناشی از انسان ممکن است تأثیرگذار بوده باشد، مشابه آنچه که برای پستانداران غول‌پیکر نمادین اتفاق افتاد. در یک آب و هوای گرم‌تر و خشک‌تر، حتی گیاهانی که به‌خوبی به خشکی سازگار شده‌اند نیز نمی‌توانند فشار اضافی ناشی از آتش‌سوزی‌های انسانی را تحمل کنند. این موضوع به‌ویژه برای گیاهانی که به آتش‌سوزی‌های طبیعی سازگار نیستند، صدق می‌کند؛ برخلاف بسیاری از گونه‌های دیگر مخروطی، جونیپر تحمل کمی برای بقا یا رشد دوباره پس از آتش‌سوزی دارد.

این یافته تهدیدی را که جونیپرها همچنان از تغییرات آب و هوایی ناشی از انسان مواجه هستند، برجسته می‌کند و می‌تواند به تلاش‌های حفاظت در آینده کمک کند. جورج می‌گوید: «ما در حال مشاهده رویدادهای کاهش شدید این درختان در جنوب غربی امروز به‌دلیل افزایش دما و آتش‌سوزی‌های ناشی از تغییرات آب و هوایی مدرن هستیم. بنابراین، ثبت مستقیم اینکه این موضوع چگونه ممکن است در گذشته اتفاق افتاده، چه عواملی در آن نقش داشته و مرزهای آن کجا بوده‌اند، بسیار مهم است.»

او ادامه می‌دهد: «این به ما یک چارچوب بهتر برای درک وضعیت آب و هوا و محیط زیست می‌دهد تا تغییرات در سایر گیاهان و جانورانی که در این دوره‌های تغییرات قابل توجه در گذشته مشاهده می‌کنیم، را بهتر درک کنیم. با بهبود توانایی ما برای تاریخ‌گذاری دقیق فسیل‌ها، اطلاعات بهتر و دقیق‌تری از زندگی باستانی در لا بریا آشکار می‌شود.»

مقاله‌ای تحت عنوان «شناسایی دانه‌های فسیل شده جونیپر از رانچو لا بریا (کالیفرنیا، ایالات متحده آمریکا): خشکی و انقراض در دوره پلیستوسن پایانی» توسط جسی جورج، مونیكا دیمسون، ریگان ای. دان، امیلی ال. لیندزی، آیشلینگ بی. فارل، برندا پائولا آگیلار و گلن م. مک‌دونالد نوشته شده و در تاریخ ۱۰ دسامبر ۲۰۲۴ در نشریه New Phytologist منتشر شده است.