الشجرة
الأحياء والتنوع والأبعاد القياسية لأشجار العالم — من الخشب والحلقات والأوراق إلى أقدم الأفراد وأطولها وأضخمها على الإطلاق.
الشجرة نبات خشبي معمر، له عادة ساق واحدة قائمة بذاتها، وقد تطورت هذه الصفة باستقلالية في السرخسيات والمخروطيات والنباتات المزهرة؛ ويُعرف نحو 60,000 نوع من الأشجار، وتغطي الغابات نحو 31 بالمئة من يابسة العالم. تبني الأشجار أجسامها من حلقات النمو وتبني ضوئياً بالكلوروفيل، وهي تضم أقدم الأفراد غير المستنسخة على الكوكب — صنوبر بريستلكون في حوض (Great Basin) يعود إلى نحو 5,000 عام — وأطول أشجار السيكويا الساحلية، وسيكويا العملاقة (General Sherman)، أكبر شجرة من حيث حجم الجذع. وقد شكلت أخشابها ولحاؤها وثمارها وظلالها اقتصاد البشر منذ أول يوم شجرة (Arbor Day) إلى تجارة الأخشاب العالمية.

في هذا المقال
- 1نظرة عامة
- 2التصنيف والأنواع
- 3البنية والتشريح
- 4البناء الضوئي
- 5الأوراق والخريف
- 6التأريخ بحلقات الأشجار
- 7أقدم الأشجار المعمّرة
- 8أطول الأشجار وأضخمها
- 9المستنسخات: حالة Pando
- 10الغطاء الحرجي العالمي
- 11الفوائد البيئية والاقتصادية
- 12حماية الغابات وتاريخها
- 13الغابات الأحفورية
- 14الخط الزمني
- 15الخط الزمني: من أقدم غابة أحفورية إلى عصر صنوبر بريستلكون
- 16الرسم البياني للمعرفة
نظرة عامة
تحتل الأشجار موقعاً محورياً في عالم الأحياء، فمعظم الكتلة الحيوية البرية على الأرض تمثلها الأشجار، ويعتمد الغلاف الحيوي على عمليات الأيض لديها وموتها وإعادة تدويرها 1tree · Encyclopaedia Britannica ↗. وتخزن جذوعها الضخمة ومجموعاتها الجذرية ثاني أكسيد الكربون، وتنقل الماء وتطلق الأكسجين، بينما تبني الأوراق المتفسخة والأغصان الدقيقة والفروع والجذور والأشجار الساقطة المادة العضوية في التربة 1.
1. التصنيف والأنواع
تنتظم الأشجار في تصنيفات تتباين بحسب المعيار المتخذ؛ فهناك تقسيم يقوم على طبيعة الخشب فيميز بين الأخشاب اللينة والأخشاب الصلبة، وآخر يقوم على سلوك الأوراق فيميز بين الدائمة الخضرة والمتساقطة. وتنتمي المخروطيات إلى عاريات البذور، وهي نباتات ذات أوراق إبرية الشكل دائمة الخضرة عادة، تلتصق بذورها بحراشف المخروط الخشبي 2conifer · Encyclopaedia Britannica ↗. وتكثر هذه المخروطيات في المناطق المعتدلة الباردة والمناطق الشمالية البوريالية، حيث تُعدّ أشجار أخشاب ونباتات زينة مهمة 2. غير أن تنوعها الأكبر يتحقق في المناطق الأدفأ، بما فيها الجبال المدارية 2.
أما على صعيد الانتشار الجغرافي، فإن ما يقرب من 58 بالمئة من أنواع الأشجار كلها مستوطنة في بلد واحد 3State of the World's Forests 2020 · Food and Agriculture Organization of the United Nations ↗. وقد قُيّم للقائمة الحمراء (IUCN Red List) 20,334 نوعاً من الأشجار، كان منها 8,056 نوعاً مهدداً عالمياً 3.
الشجرة نبات خشبي يجدد نموه بانتظام، ولدى معظم أنواعه ساق واحدة قائمة بذاتها تنطلق منها الأفرع 1. ويضع أحد التعريفات الشائعة الشجرة في مقابل الشجيرة بوصفها نباتاً خشبياً معمراً ينمو على ساق رئيسية واحدة حتى ارتفاع لا يقل عن 4.5 أمتار (15 قدماً) عند النضج 1. وهي في علم التصنيف فئة اصطناعية لا فرع واحد من فروع شجرة التطور، إذ هي شكل من أشكال النمو تبنّته عائلات نباتية مختلفة كثيرة باستقلالية 1.
2. البنية والتشريح
تقع طبقة الكامبيوم والجهاز الوعائي في الشجرة تحت اللحاء مباشرة، وهما المسؤولان عن نقل الماء والمغذيات بين الأوراق والجذور 4How to health check a tree · Royal Botanic Gardens, Kew ↗. ويؤدي الجذع دوراً بنيوياً محورياً، إذ يدعم التاج ويساعد الشجرة على الحفاظ على شكلها وثباتها 4.
تصنع الأوراق الغذاء للشجرة، فهي تحتوي الكلوروفيل، وتمتص خلال البناء الضوئي الطاقة من الضوء لصنع السكر والأكسجين 5Could You Pass This Junior Arborist Test? · Arbor Day Foundation ↗.
3. البناء الضوئي
البناء الضوئي هو العملية التي تحوّل بها الشجرة الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية، فتصنع غذاءها بنفسها. وفي صورته الكلية، تتحد ست جزيئات من ثاني أكسيد الكربون مع ست جزيئات من الماء لتنتج سكراً وأكسجيناً. وبهذه العملية تتحول طاقة الشمس إلى روابط كيميائية مختزنة في السكر.
لا يقتصر أثر البناء الضوئي على الشجرة وحدها، بل تتوقف عليه الغالبية العظمى من صور الحياة على الأرض. فالشجرة الكبيرة قادرة بمفردها على أن توفر حاجة يوم كامل من الأكسجين لما يصل إلى أربعة أشخاص. وتنتج غابة الأمازون وحدها أكثر من 20 بالمئة من أكسجين العالم. وتزيل الغابات العالمية سنوياً نحو ثلث انبعاثات الوقود الأحفوري.
4. الأوراق والخريف
ومع حلول الخريف يتحلل الكلوروفيل فتتوارى الصبغة الخضراء وتنكشف عن مواد كيميائية أخرى كانت محتجبة في الورقة، منها الفلافونولات الصفراء والكاروتينات البرتقالية والأنثوسيانينات التي تتراوح بين الأحمر والبنفسجي.6Why do leaves change colour in autumn? · Royal Botanic Gardens, Kew ↗ ويختلف مزيج هذه المواد من نوع شجري إلى آخر، فمنه ما يصفرّ ومنه ما يحمرّ ومنه ما يتدرج في ألوان بينية.6
وعندما تدخل الشجرة في طور السكون يحفّز حمض الأبسيسيك تكوين سدادة عند قاعدة كل ورقة، فيتراجع تدفق الماء نحوها.6 وتحتجز الورقة ما فيها من مواد كيميائية قبل أن تسقط إلى الأرض.6
5. التأريخ بحلقات الأشجار
علم التأريخ بحلقات الأشجار (Dendrochronology)، ويُسمى أيضاً التأريخ بالحلقات السنوية، هو التخصص العلمي الذي يؤرخ الأحداث الماضية ويفسرها، ولا سيما المناخات القديمة، من تحليل حلقات النمو.7dendrochronology (tree-ring dating) · Encyclopaedia Britannica ↗
وبمقاطعة متتاليات الحلقات المأخوذة من أشجار متداخلة الأعمار، يوسّع علماء التأريخ الحلقي المعرفة المناخية إلى ما قبل آلاف السنين. وصنوبر بريستلكون في كاليفورنيا، وبعضه أقدم من 4,000 عام، مناسب لذلك بوجه خاص.7

وفي عام 1937 تبلورت الدراسة العلمية لحلقات الأشجار في أمريكا بإنشاء مختبر أبحاث حلقات الأشجار في جامعة (Arizona) في مدينة (Tucson).8Lab History · Laboratory of Tree-Ring Research, University of Arizona ↗
6. أقدم الأشجار المعمّرة
وتشير القاعدة إلى أن الأعمار القصوى للمخروطيات تزيد عادة برتبة كاملة على أعمار كاسيات البذور 9OLDLIST, a database of old trees · Rocky Mountain Tree-Ring Research ↗.
بعد موت (Prometheus)، كان أقدم كائن حي معروف شجرة صنوبر بريستلكون عمرها 4,847 عاماً في جبال (White) بكاليفورنيا، إلى أن ثبت عام 2012 أن صنوبراً آخر هناك يبلغ 5,065 عاماً 10Bristlecone Pines · Great Basin National Park, U.S. National Park Service ↗.
أما التنوب السويدي المسمى (Old Tjikko) فله ساق حية عمرها بضع مئات من السنين فقط، تعلو خشباً ميتاً يبلغ عمره بالكربون المشع 9,500 عام 9.
7. أطول الأشجار وأضخمها
تُعدّ السيكويا الساحلية أطول أشجار العالم، وهي ترتبط ارتباطاً وثيقاً بسيكويا العملاقة، وكلتاهما من الفصيلة السروية، غير أنّ سيكويا العملاقة أقلّ ارتفاعاً منها وأطول عمراً، إذ يتجاوز عمرها 3,000 عام، وأضخم كتلة. 11Coast Redwood · U.S. National Park Service (Klamath Inventory & Monitoring Network) ↗ وفي صيف 2006، اكتشف عالما الطبيعة (Chris Atkins) و(Michael Taylor) ثلاث أشجار سيكويا عملاقة في جزء نائٍ من متنزه (Redwood National Park) ضمن بحثهما عن أطول الأشجار. 12HSU Prof Confirms World's Tallest Tree · Cal Poly Humboldt (Humboldt State University) ↗
وفي منتصف سبتمبر 2021، لُفّت شجرة (General Sherman) بمادة ألومنيوم واقية بينما كان حريق (KNP Complex) يزحف صاعداً نحو غابة (Giant Forest). 13The General Sherman Tree · Sequoia & Kings Canyon National Parks, U.S. National Park Service ↗

8. المستنسخات: حالة Pando
يُعدّ مستنسخ (Pando) من الحور الرجراج على نطاق واسع أكبر كائن حي منفرد في العالم، وهو يتخذ هيئة أكثر من 47,000 ساق متطابقة جينياً تنبت من شبكة جذرية واحدة 14First Comprehensive Assessment of Pando Aspen Clone Reveals Critical Threats · Utah State University Today ↗. ويغطي هذا الكائن مساحة تُقدَّر بنحو 106 أفدنة، أي ما يعادل 43 هكتاراً 14. أما وزنه المقدَّر فيبلغ نحو 13 مليون باوند، أي ما يناهز 5.9 مليون كيلوغرام 14.
أجرى باحثان من جامعة (Utah State University)، هما (Paul Rogers) و(Darren McAvoy)، أول تقييم كامل لمستنسخ (Pando) من الحور الرجراج 14. وخلص هذا التقييم إلى أن معظم الغابة يتقلص بالاستنزاف التدريجي 14. ويظل التحديد القاطع لعمر (Pando) أمراً صعباً، غير أن تقديراته تبلغ نحو 16,000 عام.

9. الغطاء الحرجي العالمي
تشكّل الغابات نحو 31 بالمئة من إجمالي مساحة اليابسة على سطح الأرض، وهو ما يعادل 4.06 مليار هكتار 3. ويتمتع ما يقارب نصف هذا الغطاء الحرجي بسلامة نسبية 3. أما القسم الأكبر من حيث القِدَم، فتؤلف الغابات الأولية أكثر من ثلثه 3.
منذ عام 1990 فُقد ما يُقدَّر بنحو 420 مليون هكتار من الغابات، وقد جاء هذا الفقد نتيجة تحويلها إلى استخدامات أخرى للأراضي 3. غير أن معدل إزالة الغابات قد شهد انخفاضاً خلال المدة نفسها 3.
يظل التوسع الزراعي المحرك الرئيسي لإزالة الغابات على المستوى العالمي 3. وتستأثر الزراعة التجارية واسعة النطاق بنحو 40 بالمئة من إزالة الغابات المدارية بين عامي 2000 و2010 بحسب منظمة الأغذية والزراعة 3.
10. الفوائد البيئية والاقتصادية
تؤدي الأشجار أدواراً بيئية متعددة تتجاوز كونها عنصراً منظراً؛ فهي توفر موائل للطيور والحشرات والحيوانات الأخرى، وتحبس الكربون وتطلق الأكسجين في الوقت نفسه، وتصد مياه الفيضانات وتثبت التربة ضد التعرية والانهيارات الأرضية. 4
وفي جانب الصناعة الدوائية، يُقدَّر أن أكثر من 50,000 نوع نباتي تُستخدم في صناعة الأدوية، وكثير منها أشجار. 5 ويمكن استخدام كل جزء من أجزاء الشجرة تقريباً في هذا المجال وغيره من أوجه الانتفاع. 5
وللمياه نصيب من فوائد الأشجار؛ إذ تزود مستجمعات المياه الحرجية أكثر من 180 مليون أمريكي بمياه شرب عالية الجودة. 15The Value of Trees · Arbor Day Foundation ↗ وقد استثمرت مدينة (New York) 1.5 مليار دولار عام 1997 لحماية مستجمع مياهها بدلاً من بناء محطة ترشيح بتكلفة 6 مليارات دولار. 15
11. حماية الغابات وتاريخها
لم تكن حماية الغابات في الولايات المتحدة شأناً فدرالياً محضاً في بداياتها، بل تبلورت تدريجياً عبر مؤسسات وهيئات تولّت الإشراف على المحميات الطبيعية. وفي عام 1905 نقل الرئيس ثيودور روزفلت محميات الغابات الغربية إلى هيئة الغابات الأمريكية الجديدة التابعة لوزارة الزراعة، بقيادة جيفورد بينشوت رئيساً لها الأول. 16Our History · USDA Forest Service ↗
وكان متنزه سيكويا الوطني أول متنزه وطني يُنشأ خصيصاً لحماية كائن حي، وهو سابقة في تاريخ الحفظ الطبيعي. وبعد أسبوع من إنشائه تحولت أربعة أميال مربعة من أراضي المتنزه إلى متنزه الجنرال غرانت الوطني. 17History & Culture (Sequoia & Kings Canyon) · Sequoia & Kings Canyon National Parks, U.S. National Park Service ↗
وقد غطت غابات السيكويا العتيقة يوماً مساحة مليوني فدان في كاليفورنيا، غير أن القطع الذي بدأ مع حمى الذهب عام 1848 لم يُبقِ سوى أربعة بالمئة من الغابة الأصلية قائمة اليوم. 11
12. الغابات الأحفورية
تُعدّ السواحل الشمالية لمنطقتي (Devon) و(Somerset) موضع أقدم غابة أحفورية على وجه الأرض، إذ تعود أشجارها إلى نحو 390 مليون سنة. 18Earth's earliest forest revealed in Somerset fossils · Cardiff University ↗ وتتقدّم هذه الغابة على الرقم القياسي السابق المتمثل في الغابة الأحفورية في (Cairo) بولاية (New York)، بفارق يتراوح بين أربعة وخمسة ملايين سنة. 18
كانت أشجار (Calamophyton) تُشبه النخيل في هيئتها الظاهرة، غير أنها لا تمتّ بصلة إلى الأشجار الحديثة. 18 فقد كانت جذوعها مجوّفة في المركز، وتحفّ بها حزم خشبية داعمة. 18 وتحمل أفرعها مئات التراكيب شبه الغصينية. 18

13. الخط الزمني
-
4 يناير 1872اقتراح يوم الشجرةاقترح (Morton) أول مرة عطلة لغرس الأشجار تُسمى يوم الشجرة (Arbor Day) في اجتماع مجلس الزراعة بالولاية.19History of Arbor Day · Arbor Day Foundation ↗
-
1905نقل محميات الغابات الغربيةنقل الرئيس (Theodore Roosevelt) محميات الغابات الغربية إلى هيئة الغابات الأمريكية (U.S. Forest Service) الجديدة التابعة لوزارة الزراعة، بقيادة (Gifford Pinchot) رئيساً لها الأول.16
-
2 أكتوبر 1968تأسيس متنزه (Redwood National Park)أُسس متنزه (Redwood National Park).20Park Facts · Redwood National and State Parks, U.S. National Park Service ↗
-
27 مارس 1978توسيع المتنزهوُسّع متنزه (Redwood National Park).20
-
مايو 1994الإدارة التعاونية للمتنزهات الأربعةتدار المتنزهات الأربعة للسيكويا تعاونياً منذ مايو 1994 بموجب اتفاق موقّع.20
14. الخط الزمني: من أقدم غابة أحفورية إلى عصر صنوبر بريستلكون
- نحو 390 مليون سنة مضتأقدم غابة أحفورية معروفة على الأرضتسجل أحفوريات أشجار الكلادوكسيلوبس (cladoxylopsid) على الساحل الشمالي لمنطقتي (Devon) و(Somerset) أقدم غابة أحفورية عُثر عليها حتى الآن، وهي أقدم بأربعة إلى خمسة ملايين سنة من الرقم السابق المسجل في (Cairo) بولاية (New York).
- 1853أول توثيق لصنوبر بريستلكونجمع (F. Cruetzfeldt)، وهو عالم نبات يعمل مع سكة حديد المحيط الهادئ، أول عينة من صنوبر بريستلكون في منطقة ممر (Cochetopa) بولاية كولورادو.
- 10 أبريل 1872أول يوم شجرةخصصت نبراسكا يوم 10 أبريل 1872 يوماً لغرس الأشجار بعد أن اقترح (J. Sterling Morton) هذه العطلة؛ ويُقدَّر أن مليون شجرة زُرعت في الولاية ذلك اليوم.
- 25 سبتمبر 1890إنشاء متنزه سيكويا الوطنيوقّع الرئيس (Benjamin Harrison) تشريعاً بإنشاء ثاني متنزه وطني في أمريكا، وهو أول متنزه يُنشأ خصيصاً لحماية كائن حي — سيكويا العملاقة.
- 1905هيئة الغابات الأمريكية تتولى محميات الغاباتنقل الرئيس (Theodore Roosevelt) محميات الغابات الغربية من وزارة الداخلية إلى هيئة الغابات (Forest Service) الجديدة التابعة لوزارة الزراعة، بقيادة (Gifford Pinchot).
- 1937تأسيس مختبر أبحاث حلقات الأشجارتبلورت الدراسة العلمية لحلقات الأشجار في أمريكا بإنشاء مختبر أبحاث حلقات الأشجار في جامعة (Arizona) في مدينة (Tucson).
- 1958الإبلاغ عن شجرة (Methuselah) إلى الجمعية الجغرافية الوطنيةعثر فريق (Edmund Schulman) على صنوبر (Methuselah) بريستلكون وحدد عمره في منتصف خمسينيات القرن العشرين (1950)، وقدّم النتائج عام 1958، فذاع صيت غابة (Schulman).
- 1964قطع شجرة (Prometheus) في قمة (Wheeler)قام الجغرافي (Donald R. Currey)، وهو يستخرج لبابات من صنوبر قديم بإذن من هيئة الغابات، بقطع الشجرة المعروفة باسم (Prometheus)؛ وقد عُدت حلقاتها لاحقاً فبلغت 4,862 حلقة، أي نمو يُقدَّر بنحو 4,900 عام.
- 2 أكتوبر 1968إنشاء متنزه (Redwood National Park)أنشأ الكونغرس متنزه (Redwood National Park) للحفاظ على غابات السيكويا الساحلية البدائية؛ ووُسع المتنزه في 27 مارس 1978، وفي عام 1980 أصبح موقعاً للتراث العالمي.
- 2006توثيق (Hyperion) كأطول شجرة حيةصعد (Stephen Sillett) من جامعة (Humboldt State) وقاس السيكويا الساحلية (Hyperion) فبلغ ارتفاعها 379.1 قدماً، مؤكداً أنها أطول شجرة حية في العالم.
- 16 أبريل 2008الإعلان عن تنوبة عمرها 9,550 عاماً في السويدأعلنت جامعة (Umeå) أن تنوبة نرويجية في جبل (Fulu) بمقاطعة (Dalarna)، عُدت بقايا خشبها 9,550 عاماً، هي أقدم شجرة مسجلة في العالم.
- 2012تأريخ صنوبر بريستلكون عمره 5,065 عاماًتبين أن صنوبر بريستلكون من حوض (Great Basin) في جبال (White) بكاليفورنيا يبلغ 5,065 عاماً، أي أقدم من صاحب الرقم القياسي السابق.
- 17 أكتوبر 2018نشر أول تقييم كامل لشجرة (Pando)حذرت دراسة في دورية (PLOS ONE) أعدها (Paul Rogers) و(Darren McAvoy) من أن مستنسخ (Pando) من الحور الرجراج، «غابة الشجرة الواحدة» في يوتا، آخذ في التقلص بالاستنزاف.
- سبتمبر 2021لف شجرة (General Sherman) للحماية من الحريقاندلع حريق (KNP Complex) باتجاه غابة (Giant Forest)، ولُفت شجرة (General Sherman) بمادة ألومنيوم واقية حول جذعها السفلي.
المراجع (24)
- 1tree — Encyclopaedia Britannica موقع↩عرض المصدر
- 2conifer — Encyclopaedia Britannica موقع↩عرض المصدر
- 3State of the World's Forests 2020 — Food and Agriculture Organization of the United Nations 2020 موقع↩عرض المصدر
- 4How to health check a tree — Royal Botanic Gardens, Kew موقع↩عرض المصدر
- 5Could You Pass This Junior Arborist Test? — Arbor Day Foundation موقع↩عرض المصدر
- 6Why do leaves change colour in autumn? — Royal Botanic Gardens, Kew موقع↩عرض المصدر
- 7dendrochronology (tree-ring dating) — Encyclopaedia Britannica موقع↩عرض المصدر
- 8Lab History — Laboratory of Tree-Ring Research, University of Arizona موقع↩عرض المصدر
- 9OLDLIST, a database of old trees — Rocky Mountain Tree-Ring Research موقع↩عرض المصدر
- 10Bristlecone Pines — Great Basin National Park, U.S. National Park Service موقع↩عرض المصدر
- 11Coast Redwood — U.S. National Park Service (Klamath Inventory & Monitoring Network) موقع↩عرض المصدر
- 12HSU Prof Confirms World's Tallest Tree — Cal Poly Humboldt (Humboldt State University) موقع↩عرض المصدر
- 13The General Sherman Tree — Sequoia & Kings Canyon National Parks, U.S. National Park Service موقع↩عرض المصدر
- 14First Comprehensive Assessment of Pando Aspen Clone Reveals Critical Threats — Utah State University Today موقع↩عرض المصدر
- 15The Value of Trees — Arbor Day Foundation موقع↩عرض المصدر
- 16Our History — USDA Forest Service موقع↩عرض المصدر
- 17History & Culture (Sequoia & Kings Canyon) — Sequoia & Kings Canyon National Parks, U.S. National Park Service موقع↩عرض المصدر
- 18Earth's earliest forest revealed in Somerset fossils — Cardiff University موقع↩عرض المصدر
- 19History of Arbor Day — Arbor Day Foundation موقع↩عرض المصدر
- 20Park Facts — Redwood National and State Parks, U.S. National Park Service موقع↩عرض المصدر
- 21About the Trees — Redwood National and State Parks, U.S. National Park Service موقععرض المصدر
- 22Bristlecone Pine — Bryce Canyon National Park, U.S. National Park Service موقععرض المصدر
- 23The Prometheus Story — Great Basin National Park, U.S. National Park Service موقععرض المصدر
- 24World's Oldest Living Tree -- 9550 years old -- Discovered In Sweden — ScienceDaily (source: Umea University) 2008 موقععرض المصدر