کشف بذر مرموز: تاریخچه آب و هوای لس‌آنجلس بازنویسی شد!

شناسایی گونه جدیدی از درخت سرو در چاله‌های قیر لا بریا

دانشمندان در چاله‌های قیر لا بریا یک گونه ناشناخته از درخت سرو را به نام Juniperus scopulorum شناسایی کرده‌اند که به‌طور معمول به عنوان سرو کوه‌های راکی شناخته می‌شود. این شناسایی موفق، همراه با اولین تاریخ‌گذاری رادیوکربن از این گیاهان فسیلی در کالیفرنیای جنوبی، توانایی ما را در پیگیری 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 نشریه New Phytologist منتشر شده است، یک یافته کلیدی را برای درک انقراض مگافونا در چاله‌های قیر و همچنین درک بهتر آینده اقلیمی خودمان باز می‌کند. ماموت‌ها و گربه‌های دندان‌ شمشیری که تصور ما از لس آنجلس عصر یخ را شکل می‌دهند، در جنگل‌های سرو چرا می‌کردند و شکار می‌کردند. سروها تنها منبع غذایی برای گیاه‌خواران غول‌پیکر نبودند، بلکه درختان و درختچه‌های کلیدی در این منطقه به شمار می‌رفتند که به مدت حداقل ۴۷,۰۰۰ سال، چشم‌انداز را شکل می‌دادند و سپس در همان رویداد انقراضی که بیشتر مگافونا را از بین برد، به‌طور کامل از این منطقه ناپدید شدند.

پژوهشگران 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 حیاتی در درک تغییرات اقلیمی آخرین عصر یخ ایفا می‌کنند و اینکه چگونه سروها می‌توانند در آینده اقلیمی ما زنده بمانند. اما هویت دانه مرموز هنوز نامشخص بود – تا به حال.

دکتر Jessie George، 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. اول اینکه، 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 دیگر پژوهشگران چاله‌های قیر تاریخ‌گذاری رادیوکربن دو گونه سرو را انجام دادند که منجر به دومین یافته هیجان‌انگیز شد: “در فرآیند تاریخ‌گذاری رادیوکربن این گونه‌های سرو، الگوی جالبی از حضور متقابل را پیدا کردیم – یا فقط سرو کالیفرنیا یا فقط سرو کوه‌های راکی.” زیرا هر گیاه در شرایط خاصی زنده می‌ماند و حضور آن به عنوان نماینده‌ای برای اقلیم عمل می‌کند.

شناسایی دانه‌های فسیلی سرو از رانچو لا بریا: خشکسالی و انقراض در دوره پلیستوسن پایانی

جسی جورج و همکارانش دریافتند که این رقص بین دو نوع سرو، با دوره‌های طولانی خشکسالی و آب و هوای گرم و خشک همزمان است که در سوابق فسیلی پنهان مانده‌اند. جورج می‌گوید: «سرو کالیفرنیایی گونه‌ای بسیار مقاوم‌تر در برابر خشکسالی است. این نوع، کمبود رطوبت را بهتر از سرو کوه‌های راکی تحمل می‌کند.» او ادامه می‌دهد: «از طریق این تغییرات متناوب بین دو گونه در چاله‌های قیر، ما یک رکورد واقعاً جذاب از خشکی و خشکسالی داریم که قبلاً شناسایی نشده بود.»

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

در حالی که آب و هوا قطعاً نقش مهمی در انقراض محلی این گونه‌ها ایفا کرده است، تیم بر این باور است که ناپدید شدن ناگهانی مگافونا در دوره یخ و آتش‌سوزی‌های ناشی از انسان نیز ممکن است به این موضوع کمک کرده باشد، مشابه آنچه که در مورد پستانداران غول‌پیکر نمادین اتفاق افتاد. در یک آب و هوای گرم‌تر و خشک‌تر، حتی گیاهانی که به خوبی به خشکی سازگار شده‌اند، نمی‌توانند فشار اضافی ناشی از آتش‌سوزی‌های انسانی را تحمل کنند. این موضوع به‌ویژه برای گیاهانی که به آتش‌سوزی‌های طبیعی سازگار نشده‌اند، صادق است؛ برخلاف بسیاری از گونه‌های دیگر درختان مخروطی، سرو تحمل کمی برای بقا یا رشد مجدد پس از آتش‌سوزی دارد.

این یافته، نشان‌دهنده تهدیدی است که سروها همچنان از تغییرات آب و هوایی ناشی از انسان مواجه هستند و می‌تواند به تلاش‌های حفاظت از محیط زیست در آینده کمک کند. جورج می‌گوید: «ما شاهد کاهش بسیار چشمگیر این درختان در جنوب غربی امروز به دلیل افزایش دما و آتش‌سوزی‌های ناشی از تغییرات آب و هوایی مدرن هستیم. بنابراین، یک رکورد مستقیم از 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 چارچوب بهتری می‌دهد تا یک پایه‌گذار از آب و هوا و محیط زیست را درک کنیم و تغییرات در سایر گیاهان و جانورانی که در این دوره‌های تغییرات قابل توجه در گذشته مشاهده می‌کنیم را زمینه‌سازی کنیم. با بهبود توانایی ما در تاریخ‌گذاری دقیق فسیل‌ها، اطلاعات بهتر و دقیق‌تری از زندگی باستانی در لا بریا فاش می‌شود.»

مقاله «شناسایی دانه‌های فسیلی سرو از رانچو لا بریا (کالیفرنیا، ایالات متحده): خشکسالی و انقراض در دوره پلیستوسن پایانی» توسط جسی جورج، مونیکا دیمنسون، ریگان ای. دان، امیلی ال. لیندزی، آیشلینگ بی. فارل، برندا پائولا آگیلار و گلن ام. مک‌دونالد نوشته شده و در تاریخ ۱۰ دسامبر ۲۰۲۴ در مجله New Phytologist منتشر شده است.