Došlo je do dobro dokumentovanog pomaka ka ranijem prolećnom cvetanju mnogih biljaka kako se svet zagreva. Ovaj trend alarmira biologe jer ima potencijal da poremeti pažljivo koreografirane interakcije između biljaka i stvorenja – leptira, pčela, ptica, slepih miševa i drugih – koja ih oprašuju.
Ali mnogo manje pažnje je posvećeno promjenama u drugim cvjetnim osobinama, kao što je veličina cvijeta, koje također mogu utjecati na interakcije biljke i oprašivača, u vrijeme kada mnogi oprašivači insekata su u globalnom padu.
U studiji objavljenoj na internetu u časopisu Evolution Letters, dva biologa sa Univerziteta u Mičigenu i kolega sa Univerziteta Džordžija pokazuju da su divlje populacije obične jutarnje slave na jugoistoku Sjedinjenih Država povećale veličinu svog cvijeća između 2003. i 2012. godine.
Povećana veličina cvijeta sugerira veće ulaganje biljaka u privlačenje oprašivača, prema istraživačima. Promjene su bile najizraženije na sjevernijim geografskim širinama, u skladu sa širokim rasponom prethodnih radova koji pokazuju da populacije sjevernih biljaka imaju tendenciju da pokazuju dramatičnije evolucijske odgovore na klimatske promjene.
Pomak na ranije cvjetanje je također primijećen među tim populacijama jutarnje slave. Osim toga, postojale su primamljive indikacije da su biljke povećale svoje ulaganje u cvjetne nagrade – nektar i polen koje su dobile pčele, muhe i ose koje oprašuju bijelo, ružičasto i plavo cvijeće slave.
"Postoji velika praznina u našem razumijevanju kako se osobine koje su ključne za interakcije biljke i oprašivača mogu razvijati tokom vremena kao odgovor na promjenjivu klimu", rekla je vodeći autor studije Sasha Bishop, doktorant na UM Odsjeku za ekologiju. i evolucionu biologiju.
“Pokazujemo da – pored dobro dokumentiranih pomaka ka ranijem cvatu – cvjetna arhitektura i nagrade također mogu igrati značajnu ulogu u evolucijskom odgovoru na suvremene promjene okoliša.”
Uobičajena jutarnja slava je jednogodišnja zakorovljena loza koja se nalazi širom istočne, srednjeg zapada i juga Sjedinjenih Država. Često se viđa pored puteva i polja useva.
Studija koju je vodio UM koristila je pristup "uskrsnuća" koji je uključivao klijanje sjemena slave sakupljenih sa rubova poljoprivrednih polja soje i kukuruza u Tennesseeju, Sjevernoj Karolini i Južnoj Karolini u dvije godine: 2003. i 2012.
Tokom tog devetogodišnjeg perioda, region je iskusio rastuće temperature – posebno rastuće minimalne i noćne temperature – i povećanje broja ekstremnih padavina isprekidanih sa ekstremnijim sušama.
Kako bi potražili promjene u cvjetnoj morfologiji, istraživači su posadili sjeme prikupljeno na polju iz obje godine u stakleniku u botaničkoj bašti U-M Matthaei. Kada je cveće procvetalo, digitalnim merilima su merene različite cvetne osobine.
Mjerenja su pokazala da su vjenčići jutarnje slave postali značajno širi tokom devetogodišnjeg intervala - 4.5 centimetara (1.8 inča) u prečniku 2003. godine i 4.8 centimetara (1.9 inča) 2012. godine, a promjena širine vjenčića bila je najveća u populacijama na sjevernijim geografskim širinama. . Latice cvijeta su zajednički poznate kao vjenčić.
Studija je također otkrila pomak na ranija vremena cvatnje između 2003. i 2012. godine, prvenstveno zbog populacije na sjevernijim geografskim širinama. Početak cvatnje se desio u prosjeku četiri dana ranije za biljke uzgojene iz sjemena sakupljenog 2012. godine.
Zanimljivo je da su istraživači također primijetili trend koji je pod utjecajem geografske širine prema većem ulaganju u cvjetne nagrade (pelud i nektar) tokom vremena. U prosjeku, cvijeće slave uzgojene iz sjemena sakupljenog 2012. proizvelo je više polenovih zrnaca i više nektara saharoze nego cvijeće iz 2003. sakupljenog sjemena.
Međutim, analize polena i nektara uključivale su samo četiri populacije biljaka slave. Zbog malog broja ispitanih populacija, nalazi o cvjetnim nagradama nisu uključeni u statistički test kojim se traže dokazi da se u biljkama događa adaptacija kroz prirodnu selekciju.
„Ipak, čini se vjerojatnim da postoji privremeni porast ulaganja u privlačenje oprašivača i da je ovaj rezultat potaknut populacijama na sjevernim geografskim širinama“, rekla je viši autor studije Regina Baucom, vanredna profesorica na UM Odsjeku za ekologiju i evolucijsku biologiju.
Studija nije pronašla dokaze da jutarnje slave povećavaju stopu samooprašivanja. Dokazi iz nekih prethodnih studija ukazivali su na povećano „samopouzdanje“ kao mogući odgovor na klimatska promjena i/ili opadanje oprašivača povezano sa promjenom namjene zemljišta.
"Ovo je prvi članak koji koristi pristup uskrsnuća kako bi se ispitao potencijal da se osobine odgovorne za interakcije između biljke i oprašivača mogu razvijati tokom vremena, istovremeno sa smanjenjem obilja oprašivača i dramatičnim promjenama okoliša zbog promjene klime i režima korištenja zemljišta", Bishop je rekao.
Petnaest populacija jutarnje slave uključeno je u eksperiment uskrsnuća gledajući promjene u morfologiji cvijeća. Dvadeset i tri populacije uključene su u istraživanje ranijeg proljetnog cvjetanja. Ukupno je izmjereno 2,836 cvjetova iz 456 biljaka.