A világ felmelegedésével számos növényben jól dokumentált elmozdulás történt a korábbi tavaszi virágzás felé. Ez a tendencia riasztó a biológusokat, mert megzavarhatja a gondosan koreografált kölcsönhatásokat a növények és az őket beporzó lények – lepkék, méhek, madarak, denevérek és mások – között.
De sokkal kevesebb figyelmet fordítottak az egyéb virágjellemzők – például a virágméret – változásaira, amelyek szintén befolyásolhatják a növény-beporzó kölcsönhatásokat egy olyan időszakban, amikor sokan rovar beporzók globális hanyatlásban vannak.
A folyóiratban online közzétett tanulmányban Evolution betűk, a Michigani Egyetem két biológusa és a Georgiai Egyetem munkatársa kimutatta, hogy az Egyesült Államok délkeleti részén élő hajnali vadpopulációk 2003 és 2012 között megnövelték virágaik méretét.
A kutatók szerint a megnövekedett virágméret arra utal, hogy a növények nagyobb mértékben fektetnek be a beporzók vonzásába. A változások az északi szélességi körökön voltak a legkifejezettebbek, összhangban a korábbi munkák széles körével, amelyek azt mutatták, hogy az északi növénypopulációk drámaibb evolúciós reakciókat mutatnak az éghajlatváltozásra.
A korai virágzás felé való elmozdulás megfigyelhető volt ezen hajnali pompák körében is. Ezen túlmenően voltak kínzó jelek, amelyek arra utalnak, hogy a növények növelték a virágjutalomba – a fehér, rózsaszín és kék hajnali virágokat beporzó méhek, sziruplegyek és darazsak által nyert nektárba és virágporba való befektetésüket.
Sasha Bishop, a tanulmány vezető szerzője, az UM Ökológiai Tanszékének doktorandusza szerint „Nagy hiányosságok vannak abban, hogy megértjük, hogy a növény-beporzó kölcsönhatások szempontjából kulcsfontosságú tulajdonságok hogyan fejlődhetnek az idő múlásával a változó éghajlatra adott válaszként. és az evolúcióbiológia.
„Megmutatjuk, hogy – a jól dokumentált elmozdulásokon túl a korábbi virágzás felé – a virágépítészet és a jutalmak is jelentős szerepet játszhatnak a kortárs környezeti változásokra adott evolúciós válaszban.”
A közönséges reggeli dicső egy egynyári gyomos szőlőtőke, amely az Egyesült Államok keleti, közép-nyugati és déli részén található. Gyakran látható az utak mentén és termőföldek.
Az UM által vezetett tanulmány „feltámadás” megközelítést alkalmazott, amely a Tennessee-ben, Észak-Karolinában és Dél-Karolinában található mezőgazdasági szója- és kukoricatáblák széléről két év alatt, 2003-ban és 2012-ben gyűjtött csírázó hajnali magvakat tartalmazott.
Ez alatt a kilenc év alatt a régióban emelkedett a hőmérséklet – különösen a minimum és az éjszakai hőmérséklet –, és megnőtt a szélsőséges esőzések száma, amit szélsőségesebb aszály is tarkított.
A virágmorfológiai változások után a kutatók mindkét évben szántóföldi magvakat ültettek el az U-M Matthaei Botanikus Kertjének üvegházában. Amikor a virágok kinyíltak, digitális tolómérőkkel mérték meg a különböző virágzási jellemzőket.
A mérések azt mutatták, hogy a koronák szignifikánsan szélesebbé váltak a kilencéves intervallum alatt – 4.5-ban 1.8 centiméter (2003 hüvelyk) átmérőjűvé, 4.8-ben pedig 1.9 centiméter (2012 hüvelyk) volt, és a korollaszélesség változása az északi szélességi körök populációiban volt a legnagyobb. . A virág szirmai összefoglaló néven corolla.
A tanulmány azt is feltárta, hogy 2003 és 2012 között elmozdulás történt a korábbi virágzási időkre, ami elsősorban az északi szélességi körök populációinak köszönhető. A virágzás kezdete átlagosan négy nappal korábban következett be a 2012-ben gyűjtött magvakból termesztett növényeknél.
Érdekes módon a kutatók megfigyelték azt a szélességi kör által befolyásolt tendenciát is, amely a virágjutalomba (pollen és nektár) történő nagyobb befektetés irányába mutat az idő múlásával. A 2012-ben gyűjtött magvakból termesztett hajnali virágok átlagosan több pollenszemet és több nektár-szacharózt termeltek, mint a 2003-ban gyűjtött magvak virágai.
A pollen- és nektárelemzések azonban csak négy hajnali virágpopulációt vontak be. A vizsgált populációk alacsony száma miatt a virágjutalomra vonatkozó megállapításokat nem vették bele egy statisztikai tesztbe, amely bizonyítékot keresett arra vonatkozóan, hogy a növényekben a természetes szelekción keresztüli alkalmazkodás történik.
"Mindazonáltal valószínűnek tűnik, hogy a beporzók vonzásába való befektetések időlegesen növekednek, és ezt az eredményt az északi szélességi körök populációi vezérlik" - mondta Regina Baucom, a tanulmány vezető szerzője, az UM Ökológiai és Evolúciós Biológiai Tanszékének docense.
A tanulmány nem talált bizonyítékot arra, hogy a hajnali virágok növelnék az önbeporzás ütemét. Egyes korábbi tanulmányokból származó bizonyítékok arra mutattak rá, hogy a fokozott „önzés” lehetséges válasz klímaváltozás és/vagy a földhasználat megváltozásával összefüggő beporzó fogyás.
"Ez az első cikk, amely a feltámadás megközelítését alkalmazza annak vizsgálatára, hogy a növény-beporzó kölcsönhatásokért felelős tulajdonságok az idő múlásával kifejlődhetnek, a beporzók mennyiségének csökkenésével és a változó éghajlati és földhasználati rezsimek miatti drámai környezeti változásokkal együtt." Bishop mondta.
Tizenöt hajnali dicső populációt vontak be a feltámadási kísérletbe, amely a virágmorfológiai változásokat vizsgálta. Huszonhárom populációt vontak be a korábbi tavaszi virágzás vizsgálatába. Összesen 2,836 növényből 456 virágot mértek.
