Dünya ısındıkça birçok bitkide erken ilkbaharda çiçeklenmeye doğru iyi belgelenmiş bir değişim var. Bu eğilim biyologları alarma geçiriyor çünkü bitkiler ve onları polenleyen canlılar (kelebekler, arılar, kuşlar, yarasalar ve diğerleri) arasındaki koreografisi dikkatle hazırlanmış etkileşimleri bozma potansiyeline sahip.
Ancak bitki-tozlayıcı etkileşimlerini de etkileyebilen çiçek boyutu gibi diğer çiçek özelliklerindeki değişikliklere çok daha az dikkat gösteriliyor. böcek tozlaştırıcılar küresel bir düşüş yaşıyor.
Dergide çevrimiçi yayınlanan bir çalışmada Evrim MektuplarıMichigan Üniversitesi'nden iki biyolog ve Georgia Üniversitesi'nden bir meslektaşı, Amerika Birleşik Devletleri'nin güneydoğusunda yaygın olarak görülen gündüzsefası yabani popülasyonlarının 2003 ile 2012 yılları arasında çiçeklerinin boyutunun arttığını gösteriyor.
Araştırmacılara göre artan çiçek boyutu, bitkilerin polen taşıyıcıları cezbetmeye daha fazla yatırım yaptığını gösteriyor. Değişiklikler en çok kuzey enlemlerinde belirgindi; bu, kuzeydeki bitki popülasyonlarının iklim değişikliğine karşı daha dramatik evrimsel tepkiler verme eğiliminde olduğunu gösteren geniş kapsamlı önceki çalışmalara paraleldir.
Bu gündüzsefası popülasyonları arasında da daha erken çiçeklenmeye doğru bir değişim gözlemlendi. Buna ek olarak, bitkilerin çiçek ödüllerine (beyaz, pembe ve mavi gündüzsefası çiçeklerini tozlaştıran arılar, sifir sinekleri ve eşekarısı tarafından elde edilen nektar ve polen) yatırımlarını artırdığına dair ümit verici göstergeler vardı.
UM Ekoloji Bölümü'nde doktora öğrencisi olan çalışmanın başyazarı Sasha Bishop, "Bitki-tozlayıcı etkileşimleri için hayati önem taşıyan özelliklerin, değişen iklime yanıt olarak zaman içinde nasıl gelişebileceğine dair anlayışımızda büyük bir boşluk var" dedi. ve Evrimsel Biyoloji.
"Daha erken çiçeklenmeye doğru iyi belgelenmiş değişimlerin yanı sıra, çiçek mimarisi ve ödüllerin de çağdaş çevresel değişime verilen evrimsel tepkide önemli roller oynayabileceğini gösteriyoruz."
Ortak sabah zaferi, Amerika Birleşik Devletleri'nin doğu, orta batı ve güney bölgelerinde bulunan yıllık yabani otlu bir asmadır. Yol kenarlarında sıklıkla görülür ve mahsul tarlaları.
UM liderliğindeki çalışma, Tennessee, Kuzey Carolina ve Güney Carolina'daki tarımsal soya ve mısır tarlalarının kenarlarından toplanan sabah sefası tohumlarının iki yıl içinde (2003 ve 2012) çimlenmesini içeren bir "diriliş" yaklaşımını kullandı.
Bu dokuz yıllık süre boyunca bölgede artan sıcaklıklar (özellikle minimum ve gece sıcaklıklarında artış) ve aşırı yağış olaylarının sayısında artış ile birlikte daha aşırı kuraklık yaşandı.
Çiçek morfolojisindeki değişiklikleri araştırmak için araştırmacılar, her iki yıla ait tarladan toplanan tohumları U-M'nin Matthaei Botanik Bahçeleri'ndeki bir seraya ekti. Çiçekler açtığında dijital kumpaslarla çeşitli çiçek özellikleri ölçüldü.
Ölçümler, sabah zafer taçlarının dokuz yıllık aralık boyunca önemli ölçüde genişlediğini gösterdi - çapı 4.5'te 1.8 santimetre (2003 inç) ve 4.8'de 1.9 santimetre (2012 inç) ve taç taç genişliğindeki değişim daha kuzey enlemlerindeki popülasyonlarda en fazlaydı. . Bir çiçeğin yaprakları topluca korolla olarak bilinir.
Çalışma aynı zamanda 2003 ve 2012 yılları arasında daha kuzey enlemlerdeki popülasyonların etkisiyle daha erken çiçeklenme zamanlarına doğru bir kayma olduğunu da ortaya çıkardı. 2012 yılında toplanan tohumlardan yetiştirilen bitkilerde çiçeklenmenin ortalama XNUMX gün daha erken başladığı görüldü.
İlginç bir şekilde, araştırmacılar ayrıca zaman içinde çiçek ödüllerine (polen ve nektar) daha fazla yatırım yapılmasına yönelik enlemden etkilenen bir eğilim gözlemlediler. Ortalama olarak, 2012'de toplanan tohumlardan yetiştirilen gündüzsefası çiçekleri, 2003'te toplanan tohumlardan yetiştirilen çiçeklerden daha fazla polen tanesi ve daha fazla nektar sakkaroz üretti.
Ancak polen ve nektar analizleri gündüzsefası bitkilerinin yalnızca dört popülasyonunu içeriyordu. İncelenen popülasyon sayısının az olması nedeniyle, çiçek ödülleri bulguları, bitkilerde doğal seçilim yoluyla adaptasyonun meydana geldiğine dair kanıt aramak için istatistiksel bir teste dahil edilmedi.
UM Ekoloji ve Evrimsel Biyoloji Bölümü'nde doçent olan çalışmanın kıdemli yazarı Regina Baucom, "Bununla birlikte, tozlayıcıların çekiciliğine yapılan yatırımda geçici bir artış olduğu ve bu sonucun kuzey enlemlerindeki popülasyonlardan kaynaklandığı muhtemel görünüyor" dedi.
Çalışma, sabah sefasının kendi kendine tozlaşma oranını arttırdığına dair hiçbir kanıt bulamadı. Daha önceki bazı çalışmalardan elde edilen kanıtlar, artan "kendini algılamanın" olası bir tepki olduğuna işaret ediyordu. iklim değişikliği ve/veya arazi kullanımı değişikliğiyle bağlantılı tozlayıcıların azalması.
"Bu, bitki-tozlayıcı etkileşimlerinden sorumlu özelliklerin, değişen iklim ve arazi kullanım rejimleri nedeniyle tozlayıcı bolluğundaki azalmalar ve çarpıcı çevresel değişikliklerle birlikte zamanla gelişebileceği potansiyelini incelemek için diriliş yaklaşımını kullanan ilk makaledir." Piskopos dedi.
Çiçek morfolojisindeki değişikliklere bakarak yeniden diriliş deneyine on beş gündüzsefası popülasyonu dahil edildi. Erken ilkbaharda çiçeklenme çalışmasına yirmi üç popülasyon dahil edildi. Toplamda 2,836 bitkiden 456 çiçek ölçüldü.