Jak se svět otepluje, došlo u mnoha rostlin k dobře zdokumentovanému posunu k dřívějšímu jarnímu kvetení. Tento trend znepokojuje biology, protože má potenciál narušit pečlivě choreografické interakce mezi rostlinami a tvory – motýly, včelami, ptáky, netopýry a dalšími – které je opylují.
Mnohem méně pozornosti však bylo věnováno změnám v jiných květinových vlastnostech, jako je velikost květů, které mohou také ovlivnit interakce mezi rostlinou a opylovačem, v době, kdy mnoho hmyzí opylovači jsou v globálním úpadku.
Ve studii publikované online v časopise Evoluční dopisy, dva biologové z University of Michigan a kolega z University of Georgia ukazují, že divoké populace svlačec obecných na jihovýchodě Spojených států mezi lety 2003 a 2012 zvětšily velikost svých květů.
Podle výzkumníků větší velikost květů naznačuje větší investice rostlin do přitahování opylovačů. Změny byly nejvýraznější v severnějších zeměpisných šířkách, v souladu s širokým rozsahem předchozích prací, které ukazují, že severní populace rostlin mají tendenci vykazovat dramatičtější evoluční reakce na změnu klimatu.
U těchto populací svlačec byl také pozorován posun k dřívějšímu kvetení. Kromě toho se objevily dráždivé náznaky, že rostliny zvýšily své investice do květinových odměn – nektaru a pylu, které získávají včely, mouchy syrfidové a vosy, které opylují bílé, růžové a modré květy svlačec.
"Existuje velká mezera v našem chápání toho, jak se vlastnosti, které jsou klíčové pro interakce mezi rostlinami a opylovači, mohou v průběhu času vyvíjet v reakci na měnící se klima," řekl hlavní autor studie Sasha Bishop, doktorand na katedře ekologie UM. a Evoluční biologie.
"Ukazujeme, že - kromě dobře zdokumentovaných posunů k dřívějšímu kvetení - květinová architektura a odměny mohou také hrát významnou roli v evoluční reakci na současné změny životního prostředí."
Svlačec obecný je jednoletá plevelná liána, která se vyskytuje ve východních, středozápadních a jižních Spojených státech. To je často vidět podél silnic a plodinová pole.
Studie vedená UM použila přístup „vzkříšení“, který zahrnoval klíčící semena svlačec sesbíraná z okrajů zemědělských polí sóji a kukuřice v Tennessee, Severní Karolíně a Jižní Karolíně během dvou let: 2003 a 2012.
Během tohoto devítiletého období region zažil rostoucí teploty – zejména stoupající minimální a noční teploty – a nárůst počtu extrémních srážkových událostí prokládaných extrémnějším suchem.
Aby vědci hledali změny v morfologii květin, zasadili semena nasbíraná v terénu z obou let do skleníku v botanické zahradě UM Matthaei. Když květy vykvetly, byly digitálními posuvnými měřítky měřeny různé květinové znaky.
Měření ukázala, že korunky svlačcové se během devítiletého intervalu výrazně rozšířily – v roce 4.5 v průměru 1.8 centimetru (2003 palce) a v roce 4.8 1.9 centimetru (2012 palce) a změna šířky koruny byla největší u populací v severnějších zeměpisných šířkách. . Okvětní lístky květiny jsou souhrnně známé jako koruna.
Studie také odhalila posun k dřívějším časům květu mezi lety 2003 a 2012, způsobený především populacemi v severnějších zeměpisných šířkách. U rostlin vypěstovaných ze semen sesbíraných v roce 2012 došlo k začátku květu v průměru o čtyři dny dříve.
Je zajímavé, že výzkumníci také pozorovali trend ovlivněný zeměpisnou šířkou směrem k větším investicím do květinových odměn (pylu a nektaru) v průběhu času. V průměru květy svlačec vypěstované ze semen shromážděných v roce 2012 produkovaly více pylových zrn a více nektarové sacharózy než květy ze semen shromážděných v roce 2003.
Analýzy pylu a nektaru však zahrnovaly pouze čtyři populace rostlin svlačec. Kvůli nízkému počtu zkoumaných populací nebyly nálezy květinových odměn zahrnuty do statistického testu, který by hledal důkaz, že u rostlin dochází k adaptaci prostřednictvím přirozeného výběru.
"Nicméně se zdá pravděpodobné, že dochází k dočasnému nárůstu investic do přitažlivosti opylovačů a že tento výsledek je způsoben populacemi v severních zeměpisných šířkách," řekla hlavní autorka studie Regina Baucom, docentka na katedře ekologie a evoluční biologie UM.
Studie nezjistila žádný důkaz, že by ranní slávy zvyšovaly rychlost jejich samoopylování. Důkazy z některých předchozích studií poukazovaly na zvýšené „sebeobětí“ jako možnou reakci na změna klimatu a/nebo úbytek opylovačů spojený se změnou využití půdy.
"Toto je první článek, který používá přístup vzkříšení k prozkoumání potenciálu, že vlastnosti zodpovědné za interakce mezi rostlinou a opylovačem se mohou v průběhu času vyvíjet, souběžně s poklesem hojnosti opylovačů a dramatickými změnami životního prostředí v důsledku měnícího se klimatu a režimů využívání půdy." Řekl biskup.
Patnáct populací svlačec bylo zahrnuto do experimentu vzkříšení, který sledoval změny v morfologii květin. Do studie dřívějšího jarního kvetení bylo zahrnuto 2,836 populací. Celkem bylo naměřeno 456 XNUMX květů od XNUMX rostlin.