Maailma soojenedes on paljudes taimedes toimunud hästi dokumenteeritud nihe varasema kevadise õitsemise suunas. See suundumus tekitab biolooge ärevust, sest see võib häirida hoolikalt koreograafilist koostoimet taimede ja neid tolmeldavate olendite – liblikate, mesilaste, lindude, nahkhiirte ja teiste – vahel.
Kuid palju vähem tähelepanu on pööratud muude lilleomaduste, näiteks õie suuruse muutustele, mis võivad samuti mõjutada taimede ja tolmeldajate koostoimeid, ajal, mil paljud tolmeldajad putukad on globaalses languses.
Ajakirjas veebis avaldatud uuringus Evolutsiooni kirjad, näitavad kaks Michigani ülikooli bioloogi ja Georgia ülikooli kolleeg, et Ameerika Ühendriikide kaguosas kasvavad metsikud populatsioonid suurendasid oma lillede suurust aastatel 2003–2012.
Teadlaste sõnul viitab lillesuuruse suurenemine taimede suuremale investeeringule tolmeldajate ligitõmbamisse. Muutused olid kõige tugevamad põhjapoolsematel laiuskraadidel, mis on kooskõlas paljude varasemate töödega, mis näitasid, et põhjapoolsed taimepopulatsioonid kalduvad kliimamuutustele dramaatilisemalt evolutsiooniliselt reageerima.
Nende hommikuhiilguse populatsioonide seas täheldati ka üleminekut varasemale õitsengule. Lisaks oli ahvatlevaid märke selle kohta, et taimed on suurendanud oma investeeringuid lillehüvedesse – nektarisse ja õietolmu, mida saavad mesilased, siirfiidkärbsed ja herilased, kes tolmeldavad valgeid, roosasid ja siniseid hommikuilu lilli.
"Meie arusaamises on suur lünk selle kohta, kuidas taimede ja tolmeldajate koostoime jaoks olulised tunnused võivad aja jooksul muutuva kliima tõttu areneda," ütles uuringu juhtiv autor Sasha Bishop, UM ökoloogia osakonna doktorant. ja evolutsioonibioloogia.
"Näitame, et lisaks hästi dokumenteeritud üleminekutele varasemale õitsengule võivad lillearhitektuur ja hüved mängida olulist rolli ka evolutsioonilises vastuses kaasaegsetele keskkonnamuutustele."
Harilik hommikuhiilgus on iga-aastane umbrohtune viinapuu, mida leidub Ameerika Ühendriikide ida-, kesk- ja lõunaosas. Seda on sageli näha teede ääres ja viljapõllud.
UM-i juhitud uuringus kasutati "ülestõusmise" lähenemisviisi, mis hõlmas idanevaid seemneid, mis koguti Tennessee, Põhja-Carolina ja Lõuna-Carolina põllumajanduslike soja- ja maisipõldude servadelt kahe aasta jooksul: 2003 ja 2012.
Selle üheksa aasta jooksul koges piirkonnas temperatuuri tõusu – eriti tõusid miinimum- ja öised temperatuurid – ning äärmuslike sademete arvu suurenemist, millega kaasnes äärmuslikum põud.
Lillemorfoloogia muutuste otsimiseks istutasid teadlased UM Matthaei botaanikaaia kasvuhoonesse mõlema aasta põllult kogutud seemned. Lillede õitsemise ajal mõõdeti digitaalsete nihikutega erinevaid õieomadusi.
Mõõtmised näitasid, et üheksa-aastase intervalliga muutusid koidukoored oluliselt laiemaks – 4.5 sentimeetrit (1.8 tolli) läbimõõduga 2003. aastal ja 4.8 sentimeetrit (1.9 tolli) 2012. aastal ning koore laiuse muutus oli suurim põhjapoolsematel laiuskraadidel asuvates populatsioonides. . Lillede kroonlehti nimetatakse ühiselt korollaks.
Uuring näitas ka nihkumist varasematele õitsemisaegadele aastatel 2003–2012, mis on tingitud peamiselt põhjapoolsematel laiuskraadidel asuvatest populatsioonidest. Õitsemise algus algas 2012. aastal kogutud seemnetest kasvatatud taimedel keskmiselt neli päeva varem.
Huvitaval kombel täheldasid teadlased ka laiuskraadist mõjutatud suundumust suuremate investeeringute suunas lillehüvedesse (õietolm ja nektar) aja jooksul. Keskmiselt andsid 2012. aastal kogutud seemnetest kasvatatud hommikused lilled rohkem õietolmu ja sahharoosi rohkem kui 2003. aastal kogutud seemned.
Kuid õietolmu ja nektari analüüsid hõlmasid ainult nelja hommikuse hiilguse taimede populatsiooni. Uuritud populatsioonide väikese arvu tõttu ei kaasatud lillepreemiate tulemusi statistilisse testi, et otsida tõendeid selle kohta, et taimedes toimub loodusliku valiku kaudu kohanemine.
"Sellegipoolest näib tõenäoline, et tolmeldajate ligitõmbamisse investeeritakse ajaliselt ja et selle tulemuse põhjuseks on põhjapoolsetel laiuskraadidel olevad populatsioonid," ütles uuringu vanemautor Regina Baucom, UM ökoloogia ja evolutsioonibioloogia osakonna dotsent.
Uuring ei leidnud tõendeid selle kohta, et hommikused hiilgused suurendaksid nende isetolmlemise kiirust. Mõnede varasemate uuringute tõendid viitasid suurenenud "isestumisele" kui võimalikule vastusele kliimamuutused ja/või maakasutuse muutusega seotud tolmeldajate vähenemine.
"See on esimene artikkel, mis kasutab ülestõusmise lähenemisviisi, et uurida potentsiaali, mis taimede ja tolmeldajate vastastikuste mõjude eest vastutavate tunnuste ilmnemisel aja jooksul areneb, millega kaasneb tolmeldajate arvukuse vähenemine ja dramaatilised keskkonnamuutused kliima- ja maakasutusrežiimide muutumise tõttu," Piiskop ütles.
Ülestõusmise katsesse kaasati viisteist hommikuhiilguse populatsiooni, mis vaatleb muutusi õie morfoloogias. Varasema kevadise õitsemise uuringusse kaasati 2,836 populatsiooni. Kokku mõõdeti 456 taimelt XNUMX õit.