ยุคน้ำแข็งทำให้หญ้าปลาไหลในมหาสมุทรแอตแลนติกมีความหลากหลายทางพันธุกรรมน้อยกว่าหญ้าปลาไหลในมหาสมุทรแปซิฟิก ซึ่งอาจจำกัดความสามารถในการปรับตัวในอนาคต
ในช่วงเวลากว่าสองล้านปีที่ผ่านมา แผ่นน้ำแข็งหนาปกคลุมผืนดินและทะเลไปทั่วบริเวณอันกว้างใหญ่ของโลก ประมาณ 12,000 ปีที่แล้ว ยุคที่หนาวเย็นนี้เริ่มลดระดับการเกาะตัวของน้ำแข็งลง แต่จนถึงทุกวันนี้โลกกำลังฟื้นตัวจากผลกระทบของธารน้ำแข็งครั้งสุดท้าย เมื่อคลายภาระจากธารน้ำแข็งลง พื้นดินก็ค่อยๆ ดีดตัวขึ้น การละลายที่เริ่มขึ้นในยุคน้ำแข็งยังคงดำเนินต่อไป ทำให้มหาสมุทรสดชื่นขึ้นเล็กน้อย และในมหาสมุทรแอตแลนติก อีลกราสยังคงพยายามฟื้นความหลากหลายทางพันธุกรรมที่มันสูญเสียไปเมื่อน้ำแข็งแยกตัวออกจากมหาสมุทรแปซิฟิก
ทั่วทั้งซีกโลกเหนือZostera marina—ที่รู้จักกันทั่วไปในชื่อ eelgrass—เป็นกระดูกสันหลังของระบบนิเวศชายฝั่งตั้งแต่ทะเลเมดิเตอร์เรเนียนจนถึงอาร์กติก ทุ่งหญ้า Eelgrass ปกป้องชายฝั่ง กักเก็บคาร์บอน และสนับสนุนสิ่งมีชีวิตหลายชนิด ตั้งแต่ปลาเฮอริ่งที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจ ปลากะพงขาว และกุ้งก้ามกราม ไปจนถึงสายพันธุ์ที่อ่อนแอ เช่น เต่าทะเลและพะยูน ซูมเข้าไปใกล้ๆ แล้วคุณจะพบกับมหานครแห่งสาหร่ายและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังขนาดเล็กที่เกาะอยู่บนใบมีดที่แกว่งไปมาอย่างนุ่มนวล “Eelgrass เป็นเหมือน Serengeti ของทะเล” Emmett Duffy นักนิเวศวิทยาแห่งสถาบัน Smithsonian กล่าว
“ต้นไม้ถูกปกคลุมไปด้วยสิ่งที่ดูเหมือนทรายสีดำ แต่หอยทากตัวเล็ก ๆ เหล่านี้มีอยู่ทั่วไปหมด” ดัฟฟี่กล่าว
Eelgrass มีถิ่นกำเนิดในมหาสมุทรแปซิฟิกระหว่าง 10 ถึง 5 ล้านปีก่อน โดยสืบเชื้อสายมาจากกลุ่มพืชดอกหายากที่ขึ้นเป็นอาณานิคมในทะเล มันแพร่กระจายไปยังมหาสมุทรแอตแลนติกเมื่อประมาณ 3.5 ล้านปีก่อนเท่านั้น ก่อนที่จะเกิดยุคน้ำแข็งครั้งล่าสุดและแผ่นน้ำแข็งจะแยกมหาสมุทรทั้งสองออกจากกัน และตอนนี้หญ้าไหลกำลังลดลงเนื่องจากโรคภัยไข้เจ็บความเสื่อมโทรมของสิ่งแวดล้อม และสาเหตุอื่นๆ ดัฟฟี่และเพื่อนร่วมงานต้องการทราบว่าอดีตของอีลกราสกำลังจำกัดอนาคตที่เป็นไปได้หรือไม่
สำหรับการศึกษาครั้งใหม่นี้ ดัฟฟี่และทีมงานนานาชาติทำงานในแหล่งหญ้าปลาไหล 50 แห่งทั่วซีกโลกเหนือ สำรวจพื้นทะเลขนาดตารางเมตร รวบรวมตัวอย่าง และตรวจวัดมวลชีวภาพของสาหร่ายและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังที่อาศัยอยู่บนหญ้าไหล นักพันธุศาสตร์ได้สร้างจีโนมบางส่วนของหญ้าปลาไหลขึ้นใหม่ โดยมองหาความเหมือนและความแตกต่างระหว่างและภายในหญ้าปลาไหลที่อาศัยอยู่ในมหาสมุทรแปซิฟิกและมหาสมุทรแอตแลนติก
ระบบนิเวศของหญ้าปลาไหลในมหาสมุทรแปซิฟิกและแอตแลนติกดูแตกต่างออกไป แปซิฟิกมีป่าโปร่งที่มีหญ้าปลาไหลสูงเมตร ในขณะที่มหาสมุทรแอตแลนติกมีทุ่งหญ้าที่สั้นและหนาแน่นกว่า ทุ่งหญ้าปลาไหลแอตแลนติกยังรองรับสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังได้มากกว่าป่าสูงในมหาสมุทรแปซิฟิก
แต่ความแตกต่างที่โดดเด่นที่สุดไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า จากการวิจัยพบว่าระบบนิเวศของหญ้าปลาไหลในมหาสมุทรแอตแลนติกมีความหลากหลายทางพันธุกรรมน้อยกว่าในมหาสมุทรแปซิฟิกมาก ดัฟฟี่เชื่อมโยงย้อนกลับไปถึงการอพยพครั้งแรกของเอลกราสจากมหาสมุทรแปซิฟิกไปยังมหาสมุทรแอตแลนติก และการเริ่มแข็งตัวของน้ำแข็งในอาร์กติกหลังจากนั้นไม่นาน
“การข้ามอาร์กติกก่อนหน้านั้น ช่วงเวลาที่อากาศอบอุ่นน่าจะเป็นการเดินทางที่ยากลำบากมาก” ดัฟฟี่กล่าว มีพืชไม่กี่ชนิดที่ประสบความสำเร็จ โดยจำกัดความหลากหลายทางพันธุกรรมของหญ้าปลาไหลในมหาสมุทรแอตแลนติกตั้งแต่แรกเริ่ม การเริ่มต้นของน้ำแข็ง Pleistocene ผนึกหญ้าปลาไหลแอตแลนติกออกจากมหาสมุทรแปซิฟิกได้อย่างมีประสิทธิภาพ และวัฏจักรของธารน้ำแข็งซ้ำแล้วซ้ำเล่าก็ก่อตัวเป็นหญ้าปลาไหลจากที่นั่น
“สิ่งที่น่าประหลาดใจที่สุดและผลลัพธ์ที่สำคัญที่สุดสำหรับฉันก็คือ เหตุการณ์เมื่อหลายหมื่นถึงแสนปีที่แล้วยังคงส่งผลกระทบต่อโรงงานที่กระจายอยู่ทั่วโลกแห่งนี้” ดัฟฟี่กล่าว
การขาดความหลากหลายทางพันธุกรรมของปลาไหลแอตแลนติกอาจเป็นข่าวร้ายสำหรับความสามารถในการอยู่รอดจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ หากไม่มีการปรับตัวที่หลากหลายเพื่อรองรับ Elgrass อาจล้มเหลว เมื่อให้เวลาเพียงพอ ในที่สุดหญ้าปลาไหลแอตแลนติกก็สามารถพัฒนาให้มีความหลากหลายเช่นเดียวกับในมหาสมุทรแปซิฟิก น่าเสียดายที่การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอย่างรวดเร็วอาจไม่ให้โอกาสนั้น
“สันนิษฐานว่าสปีชีส์จะเคลื่อนที่ได้” ดัฟฟี่กล่าว “แต่บางครั้ง อย่างที่เราเคยเห็นกับหญ้าปลาไหล มันเป็นเพียงส่วนเล็ก ๆ ของประชากรที่ผ่านเข้ามา และลักษณะของผู้บุกเบิกเหล่านี้อาจแตกต่างจากประชากรกลุ่มใหญ่ที่พวกเขาจากมา … คุณไม่เพียงแค่สร้างประชากรกลุ่มเดียวกันในละติจูดที่แตกต่างกัน”
สำหรับ Nicole Kollars นักนิเวศวิทยาแห่งมหาวิทยาลัยนอร์ธอีสเทิร์นในแมสซาชูเซตส์ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในงานวิจัยนี้ งานวิจัยนี้ “ทำให้เกิดคำถามมากมายเกี่ยวกับความหมายของ [ความหลากหลายทางพันธุกรรม] สำหรับความยืดหยุ่นของหญ้าปลาไหลต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ” เธอกล่าวเสริมว่า “ฉันคิดว่ามันทำให้เรามีคำถามมากมายที่ต้องแก้ไขในอีก 20, 30 ปีข้างหน้า”
ผู้คนสามารถให้หญ้าปลาไหลช่วยได้ Kollars กล่าว ไม่ว่าจะโดยการย้ายเมล็ดพืชและต้นไม้ไปรอบๆ เพื่อเพิ่มการไหลเวียนของยีน หรือโดยใช้เรือนเพาะชำหญ้าไหลเพื่อสนับสนุนความพยายามในการฟื้นฟู สำหรับเธอแล้ว การศึกษานี้เป็นเครื่องเตือนใจที่สำคัญว่าอดีตสามารถเป็นหน้าต่างสู่อนาคตได้
