کوه ها؛ مرکز اصلی تنوع زیستی فراوان در زمین

زندگی روی زمین به‌طور شگفت‌انگیزی متفاوت و نشان‌دهنده‌ی الگوهای تنوع زیستی و جغرافیایی است. مناطق کوهستانی (به‌خصوص آن‌ها که در مناطق گرمسیری قرار دارند) بی‌نهایت غنی و حیرت‌انگیز هستند. با اینکه تنها ۲۵ درصد کره زمین را کوه‌ها تشکیل می‌دهد؛ اما همین کوه‌ها منزلگاه بیش از ۸۵ درصد گونه‌های دوزیست، پرندگان و پستانداران هستند. این بار با کجارو به این می‌پردازیم که چرا کوه‌ها تنوع زیستی فراوانی دارند.

از زمان فون هومبولت، داروین و والاس، عامل تعیین الگوهای تنوع زیستی باعث سردرگمی دانشمندان بوده و برخلاف دو قرن تحقیق این سوال همچنان بدون جواب باقی مانده است. در یک مقاله دو قسمتی که در این هفته در Science به چاپ رسید، تنوع زیستی الگوی جهانی کوه‌ها و به‌خصوص تنوع بی‌نهایت فراوان در کوه‌های مناطق گرمسیری بررسی شده است. تمرکز این مقاله بر این حقیقت است که تنوع زیستی بسیار بالای موجود در کوه‌ها، ورای فرضیه‌های همیشگی ما هستند.

پروفسور کارستن رابک (Carsten Rahbek)، نویسنده اصلی هر دو مقاله (که در مجله Science چاپ شد) می‌گوید:

چالش اصلی این است که اگرچه معلوم است بیشتر تنوع جهانی در تنوع زیستی، در مناطق کوهستانی گرمسیری وجود دارند؛ اما مدل‌های تنوع زیستی اخیر، بر اساس آب‌وهوای این روزها، نمی‌توانند این تنوع را توضیح دهند: کوه‌ها از لحاظ زیستی بسیار غنی هستند و ما توضیح کافی برای این کانون جهانی تنوع زیستی نداریم.

برای مواجهه با این سوال که چرا کوه‌ها از لحاظ زیستی متنوع هستند، دانشمندان مرکز ماکرواکولوژی، تکامل و اقلیم (CMEC) در دانشگاه کپنهاگ، تلاش می‌کنند تا اطلاعات به‌دست‌آمده از شاخه‌های مختلف ماکرواکولوژی، زیست‌شناسی تکاملی، علوم زمین و زمین‌شناسی را با هم تلفیق کنند.

بخشی از پاسخی که این مطالعات یافته‌اند در درک این مسئله است که آب‌وهوای مناطق کوهستانی در مقایسه با زمین‌های پست مجاور از لحاظ پیچیدگی و تنوع، اساسا متفاوت هستند. منحصرا، آب‌وهوای نامتجانس کوه‌ها نقش مهمی در ایجاد و حفظ تنوع بالا دارند.

میکائیل کی. بورگارد (Michael K. Borregaard)، دستیار پروفسور، می‌گوید:

مردم اغلب گمان می‌کنند آب‌وهوای کوه‌ها سرد و خشن هستند؛ اما غنی‌ترین منطقه کوهستانی دنیا از لحاظ تنوع، یعنی شمال کوه‌های آند، تقریبا نصف تنوع اقلیمی جهان را تنها در منطقه کوچکی جای داده است؛ بیشتر این تنوع در نزدیکی آمازون با مساحت ۱۲ برابر بیشتر وجود دارد.

میکائیل با تاکید بر ویژگی‌ دیگر آب‌وهوای کوهستان می‌گوید:

کوه‌های مناطق گرمسیری، که در زمین‌های پست استوایی حاصلخیز و مرطوب قرار گرفته‌اند و تا شرایط آب‌وهوایی مشابه شمالگان را در بر دارند، تنها در یک منطقه چند کیلومتری، آب‌وهوایی مشابه زمین‌های پست گرمسیری با مساحت ۱۰۰۰۰ کیلومتر در اکوادور دارند. وقتی راجع به آن فکر می‌کنید، واقعا شگفت‌انگیز است.

بخش دیگر توضیحات مربوط به تنوع بالای کوه‌های خاص، مرتبط با پویایی شکل‌گیری کوه‌ها است. این فرآیندهای زمین‌شناختی، که در طول زمان با تنوع‌های آب‌وهوایی مختلفی مواجه می‌شوند، فرصت‌های فراوانی را برای انجام فرآیندهای تکاملی مهیا می‌کنند.

پروفسور کارستن رابک می‌گوید:

الگوی جهانی تنوع زیستی نشان می‌دهد که تنوع زیستی کوه‌ها امضای آشکار فرآیندهای تکاملی گذشته است. کوه‌ها با زمین‌شناسی و محیط منحصربه‌فرد و پیچیده‌ خود، به گونه‌های باستانی که سال‌ها است در این مکان‌ها زندگی می‌کنند، این اجازه را می‌دهند تا به مقاومت خود ادامه دهند. همچنین چون گهواره‌ای پذیرای گونه‌های جدیدی است که نسبت به زمین‌های پست، بیشتر در این کوه‌ها رشد می‌کنند؛ حتی بیشتر از زمین‌هایی با تنوع زیستی شگفت‌انگیز چون جنگل‌های بارانی آمازون.

از پوسته اقیانوسی، آتشفشان‌خیزی و سنگ بستر تا تنوع زیستی کوه‌ها

طبق یافته‌های این مطالعه، توضیح دیگری که درباره غنی بودن کوه‌ها وجود دارد در ارتباط بین زمین‌شناسی و زیست‌شناسی نهفته است. دانشمندان یافته‌ی جدید و شگفت‌انگیزی را گزارش کرده‌اند: تنوع زیستی فراوان، بیشتر در کوه‌های گرمسیری مرتبط با سنگ بسترها دیده می‌شود؛ به‌خصوص مناطق کوهستانی دارای پوسته‌های اقیانوسی قدیمی و بیرون‌زده (obducted). دانشمندان برای توضیح ارتباط بین زمین‌شناسی و تنوع زیستی، به‌عنوان فرضیه پیشنهاد داده‌اند که کوه‌های مناطق گرمسیری که با خاک حاصل از سنگ بستر اقیانوسی به وجود آمده‌اند، شرایط محیطی استثنایی را مهیا می‌کنند که در گیاهان موجود در آن تغییرات تطبیق‌پذیر با محیط ایجاد می‌شود. سازگاری‌های خاصی که به گیاهان اجازه می‌دهد تا این خاک‌های غیرعادی را تحمل کنند، باعث ایجاد آبشار گونه‌زایی می‌شوند (گونه‌زایی در یک گروه باعث گونه‌زایی در گروه دیگر می‌شود) که حیوانات نیز جزو آن‌ها هستند و نهایتا در شکل الگوهای جهانی تنوع زیستی تاثیر می‌گذارد.

میراث فون هومبولت؛ ۲۵۰مین سالگرد او

هر دو مقاله بخشی از جشنی هستند که Science به مناسبت ۲۵۰مین سالگرد تولد الکساندر فون هومبولت برپا کرد. در سال ۱۷۹۹، الکساندر فون هومبولت دست به یک سفر دریایی ۵ ساله و ۸۰۰۰ کیلومتری در آمریکای لاتین زد تا به کشفیات علمی بپردازد. سفر او از میان کوه‌های آند، باعث شد تا کوه‌ها به مکان‌هایی مهم در درک تنوع زیستی زمین تبدیل شوند.

پروفسور کارستن رابک در رابطه با ارتباط کار فون هومبولت با درک ما از دنیای حاضر می‌گوید:

مقاله‌های ما در Science شاهدی بر کار فون هومبولت است که واقعا در افکار ما درباره فرآیندهای تعیین عوامل انتشار زندگی تغییری اساسی ایجاد کرد. کار امروز ما بر شانه‌های کار او ایستاده است؛ کاری که صدها سال پیش انجام گرفت. همچنین کار ما دنبال‌کننده‌ی شیوه او در به دست آوردن اطلاعات از شاخه‌های علمی متفاوت و تبدیل آن به درکی کلی از دنیای طبیعی است. این مشارکت کوچک ما در پاسداری از میراث فون هومبولت است.