یه نگاه تازه به هم‌زیستی توی مرجان‌ها
یه گروه پژوهشی، که محققای مؤسسه ماکس پلانک برای شیمی تو ماینس رهبری‌شون می‌کردن، با کمک آنالیز ایزوتوپ‌های نیتروژن نشون دادن که مرجان‌های سیصد و هشتاد و پنج میلیون ساله از مناطق ایفل و زاورلند، با موجودات دیگه‌ای هم‌زیستی داشتن. این کشف، قدیمی‌ترین مدرک برای هم‌زیستی نوری توی مرجان‌هاست. احتمال داره هم‌زیستی نوری دلیل رشد فوق‌العاده صخره‌های مرجانی باستانی، حتی تو محیط‌های کم‌غذا، بوده باشه.
صخره‌های مرجانی، از متنوع‌ترین زیستگاه‌ها روی زمینن و اغلب بهشون می‌گن جنگل‌های بارونی اقیانوس‌ها. مرجان‌های امروزی، که سازنده صخره‌ها هستن، حدود دویست و پنجاه میلیون سال پیش، تو دوره تریاسیک پدید اومدن. این مرجان‌ها می‌تونن با موجودات ریز، اکثراً جلبک‌ها، هم‌زیستی کنن. این جلبک‌ها توانایی فتوسنتز دارن. این نوع هم‌زیستی نوری، مخصوصاً تو آب‌هایی که مواد مغذی کمی دارن، خیلی مفیده، چون به مرجان‌ها کمک می‌کنه تا مواد غذایی کمیاب رو بازیافت کنن.
شواهد زمین‌شناسی نشون میده که مرجان‌ها تو دوره دوونین، یعنی بیش از سیصد و هشتاد و پنج میلیون سال پیش وجود داشتن، مثل نمونه‌هایی که تو مناطق ایفل و زاورلند آلمان کشف شدن. مرجان‌های فسیلی از رده‌های منقرض‌شده تابولاتا (“مرجان‌های کندویی”) و روگوزا (“مرجان‌های شاخ‌دار”) که تو این مناطق پیدا شدن، اینو نشون میده که ماسیو راینیش یه زمانی، تو دوره میانه دوونین، زیر یه دریای گرمسیری بوده که صخره‌های عظیمی توش رشد کردن. با این حال، معلوم نیست که آیا گروه‌های منقرض‌شده مرجان‌های دوونین، هم‌زیستی نوری داشتن یا نه.
حالا یه تیم تحقیقاتی به سرپرستی مؤسسه ماکس پلانک، دانشگاه گوته فرانکفورت و مؤسسه تحقیقاتی سنکنبرگ و موزه تاریخ طبیعی فرانکفورت، با استفاده از آنالیز ایزوتوپ‌های نیتروژن، نشون دادن که بعضی از مرجان‌های منقرض‌شده تو دوره میانه دوونین، این نوع هم‌زیستی رو داشتن. این کشف، قدیمی‌ترین مدرک ژئوشیمیایی تایید شده برای هم‌زیستی نوری توی مرجان‌هاست.
مرجان‌های هم‌زیست و غیرهم‌زیست: یه مقایسه
محقق‌ها تونستن هم‌زیستی رو با مقایسه مقدار ایزوتوپ‌های نیتروژن تو مواد آلی مرجان‌های هم‌زیست امروزی و مرجان‌های غیرهم‌زیست نشون بدن. مقدار ایزوتوپ‌های نیتروژن، به‌خصوص نسبت نیتروژن “سنگین” (15N) به نیتروژن “سبک” (14N)، برای تشخیص مراحل مختلف زنجیره غذایی خیلی خوبه. مثلاً محقق‌ها می‌تونن ایزوتوپ‌های نیتروژن رو آنالیز کنن تا بفهمن یه موجود زنده، گیاه‌خواره یا گوشت‌خواره. هر چی یه موجود تو زنجیره غذایی بالاتر باشه، مقدار ایزوتوپ نیتروژنش هم بیشتره. دلیلش اینه که موجودات نیتروژن سبک رو سریع‌تر از نیتروژن سنگین متابولیزه می‌کنن و این باعث میشه راحت‌تر ایزوتوپ سبک از بدنشون خارج بشه.
آنالیز مرجان‌های امروزی یه تفاوت مشخص رو نشون داد: مرجان‌هایی که انرژی‌شون رو بیشتر از فتوسنتز جلبک‌های هم‌زیست به دست میارن، مقدار ایزوتوپ نیتروژن کمتری دارن. در مقابل، مرجان‌هایی که با شکار فعالانه پلانکتون تغذیه می‌کنن، مقدار ایزوتوپ نیتروژن بیشتری دارن. جاناتان یونگ از مؤسسه ماکس پلانک برای شیمی می‌گه: “این تفاوت مداوم تو مقدار ایزوتوپ‌های نیتروژن، با اون چیزی که ما انتظار داشتیم همخونی داره و نشون میده که یه تغییر معمول تو زنجیره غذایی اتفاق افتاده، چون مرجان‌های هم‌زیست یه سطح پایین‌تر از مرجان‌های غیرهم‌زیست تو این سلسله‌مراتب قرار دارن.”
تحقیقات جدید درباره زندگی مرجان‌ها تو دوران دوونین
جنگ، یه شیمیدان دریایی و نویسنده اصلی این مقاله که تو مجله Nature چاپ شده، می‌گه که تو این تحقیق، نمونه‌های فسیلی از مناطق زاورلند، ایفل، صحرای غربی و مراکش بررسی شدن. سیمون فلیکس زوپ، که نویسنده همکار و از شروع‌کننده‌های این تحقیقه، از دانشگاه گوته فرانکفورت می‌گه: “بر اساس این اطلاعات، تونستیم بررسی کنیم که مرجان‌ها تو دوران دوونین چه نقشی داشتن.”
برای این کار، محقق‌ها نمونه‌های تازه جمع‌آوری‌شده از مرجان‌های فسیلی تو زاورلند و نمونه‌های موزه‌ای از ایفل، صحرای غربی و مراکش، که تو مجموعه مؤسسه تحقیقاتی سنکنبرگ و موزه تاریخ طبیعی فرانکفورت بود، رو آنالیز کردن. سختی کار اینه که تو فسیل‌ها، نسبت مواد آلی لازم برای آنالیز خیلی کمه. با این حال، یه گروه به رهبری آلفردو مارتینز-گارسیا از آزمایشگاه مؤسسه ماکس پلانک، از یه روش تحلیلی جدید استفاده کردن که فقط به چند میلی‌گرم از مواد فسیلی مرجان‌های آسیاب‌شده نیاز داره.
این فسیل‌ها همچنین تفاوت‌های معناداری تو مقدار ایزوتوپ‌های نیتروژن، بین گونه‌های مختلف مرجان نشون دادن. معمولاً، مرجان‌های کلونی‌ساز از رده Tabulata و Rugosa، مقدار ایزوتوپ نیتروژن خیلی کمتری نسبت به مرجان‌های عمدتاً تک‌زی از رده Rugosa داشتن. این نتایج به دانشمندا نشون داد که بعضی از گونه‌های مرجان تو دوره میانه دوونین، به شکل فوتوسیمبیوز زندگی می‌کردن. آلفردو مارتینز-گارسیا می‌گه: “فوتوسیمبیوز می‌تونه توضیح بده که چرا صخره‌های مرجانی، با وجود محیط کم‌غذا، خیلی پربار و بزرگ بودن.”
این مطالعه، شروع یه تحقیق دقیق‌تر درباره چرخه مواد مغذی تو عصر پالئوزوئیک، که دوران دوونین رو هم شامل میشه، هست. این روش کمک می‌کنه تا بفهمیم که انقراض دسته‌جمعی مرجان‌ها و بقیه ساکنان صخره‌ها تو اواخر دوران دوونین، تا چه حد به سطح مواد مغذی اقیانوس‌ها مربوط بوده. ایبرهارد شیندلر از مؤسسه تحقیقاتی سنکنبرگ و موزه تاریخ طبیعی فرانکفورت اضافه می‌کنه: “به‌علاوه، این اطلاعات جدید، امکان درک بهتری از زنجیره‌های غذایی صخره‌های اولیه رو فراهم می‌کنه.” این موضوع می‌تونه به نوبه خودش، اطلاعات ارزشمندی برای درک اکوسیستم‌های مرجانی امروزی ارائه بده. همچنین، محققان امیدوارن که تحقیقات‌شون رو به گذشته‌های زمین‌شناسی گسترش بدن.
دوران دوونین
دوران دوونین، یه دوره زمین‌شناسی از عصر پالئوزوئیک هست که حدود ۴۱۹ میلیون سال پیش شروع شد و حدود ۳۵۹ میلیون سال پیش تموم شد. تو دوران دوونین، صفحات تکتونیکی زمین خیلی فعال بودن و ابرقاره‌های لوروسیا و گوندوانا به هم نزدیک‌تر شدن. صخره‌های مرجانی عظیمی تو میانه دوونین شکل گرفتن که خیلی‌هاشون به شکل ساختارهای فسیلی تو اروپا، آمریکای شمالی، شمال آفریقا، استرالیا، سیبری و چین باقی موندن.
آنالیز ایزوتوپ نیتروژن
هر چی نسبت ایزوتوپ‌های نیتروژن ۱۵N به ۱۴N تو یه نمونه بیشتر باشه، جایگاه حیوان تو زنجیره غذایی بالاتره. متابولیسم حیوانی، محصولات زائدی از نیتروژن مثل آمونیوم یا اوره تولید می‌کنه. دفع این محصولات متابولیک، باعث افزایش نسبت نیتروژن “سنگین” (۱۵N) به نیتروژن “سبک” (۱۴N) تو موجود زنده نسبت به غذای اون میشه.
بیشتر بخوانید
مدیتیشن یک روز پربرکت برای جذب عشق وامنیت و سلامتی
خود هیپنوتیزم درمان زود انزالی در مردان توسط هیپنوتراپیست رضا خدامهری
تقویت سیستم ایمنی بدن با خود هیپنوتیزم
شمس و طغری
خود هیپنوتیزم ماندن در رژیم لاغری و درمان قطعی چاقی کاملا علمی و ایمن
خود هیپنوتیزم تقویت اعتماد به نفس و عزت نفس