Došlo je do dobro dokumentiranog pomaka prema ranijem proljetnom cvjetanju kod mnogih biljaka kako svijet zagrijava. Ovaj trend alarmira biologe jer ima potencijal poremetiti pažljivo koreografirane interakcije između biljaka i stvorenja - leptira, pčela, ptica, šišmiša i drugih - koja ih oprašuju.
Ali mnogo manje pozornosti je posvećeno promjenama u drugim cvjetnim svojstvima, kao što je veličina cvijeta, koje također mogu utjecati na interakcije između biljke i oprašivača, u vrijeme kada mnogi oprašivači insekata su u globalnom padu.
U studiji objavljenoj online u časopisu Evolucija pisma, dva biologa sa Sveučilišta u Michiganu i kolega sa Sveučilišta u Georgiji pokazuju da su divlje populacije jutarnje slave na jugoistoku Sjedinjenih Država povećale veličinu svojih cvjetova između 2003. i 2012. godine.
Povećana veličina cvijeta ukazuje na veće ulaganje biljaka u privlačnost 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 pokazati dramatičnije evolucijske odgovore na klimatske promjene.
Među tim populacijama jutarnje slave također je primijećen pomak na ranije cvjetanje. Osim toga, postojale su primamljive indikacije da su biljke povećale svoja ulaganja u cvjetne nagrade - nektar i pelud koje dobivaju pčele, sirifidne muhe i ose koje oprašuju bijele, ružičaste i plave cvjetove slave.
"Postoji velika praznina u našem razumijevanju načina na koji se svojstva koja su ključna za interakcije između biljaka i oprašivača mogu razvijati tijekom vremena kao odgovor na klimatske promjene", rekla je glavna autorica studije Sasha Bishop, doktorandica na Odsjeku za ekologiju UM-a. i evolucijska biologija.
"Pokazujemo da - osim dobro dokumentiranih prijelaza na ranije cvjetanje - cvjetna arhitektura i nagrade također mogu igrati značajnu ulogu u evolucijskom odgovoru na suvremene promjene okoliša."
Uobičajena jutarnja slava jednogodišnja je loza s korovom koja se nalazi diljem istočnog, srednjeg zapada i juga Sjedinjenih Država. Često se može vidjeti uz ceste i polja usjeva.
Studija koju je vodio UM koristila je pristup "uskrsnuća" koji je uključivao klijanje sjemena jutarnje slave prikupljeno s rubova poljoprivrednih polja soje i kukuruza u Tennesseeju, Sjevernoj Karolini i Južnoj Karolini u dvije godine: 2003. i 2012.
Tijekom tog devetogodišnjeg razdoblja, regija je iskusila rastuće temperature - posebno rastuće minimalne i noćne temperature - i povećanje broja ekstremnih oborina isprepletenih s ekstremnijom sušom.
Kako bi potražili promjene u morfologiji cvijeća, istraživači su posadili sjeme sakupljeno na polju iz obje godine u staklenik u botaničkom vrtu Matthaei UM-a. Kad je cvijeće procvjetalo, digitalnim su se mjerilom mjerila različita svojstva cvijeća.
Mjerenja su pokazala da su vjenčići jutarnje slave postali znatno širi tijekom devetogodišnjeg intervala - 4.5 centimetara (1.8 inča) u promjeru 2003. i 4.8 centimetara (1.9 inča) 2012., a promjena u širini vjenčića bila je najveća u populacijama na sjevernijim geografskim širinama . Latice cvijeta zajednički su poznate kao vjenčić.
Studija je također otkrila pomak na ranija vremena cvatnje između 2003. i 2012., prvenstveno potaknut populacijama na sjevernijim geografskim širinama. Početak cvatnje nastupio je u prosjeku četiri dana ranije za biljke uzgojene iz sjemena sakupljenog 2012. godine.
Zanimljivo je da su istraživači također uočili trend većeg ulaganja u cvjetne nagrade (pelud i nektar) pod utjecajem geografske širine. U prosjeku, cvjetovi jutarnje slave uzgojeni iz sjemena sakupljenih 2012. proizveli su više peludnih zrnaca i više nektara saharoze od cvjetova iz sjemena sakupljenih 2003. godine.
Međutim, analize peludi i nektara uključivale su samo četiri populacije biljaka jutarnje slave. Zbog malog broja ispitanih populacija, nalazi cvjetnih nagrada nisu uključeni u statistički test za traženje dokaza da se u biljkama događa prilagodba putem prirodne selekcije.
"Usprkos tome, čini se vjerojatnim da postoji vremenski porast ulaganja u privlačnost oprašivača i da je ovaj rezultat potaknut populacijama na sjevernim geografskim širinama", rekla je viša autorica studije Regina Baucom, izvanredna profesorica na Odsjeku za ekologiju i evolucijsku biologiju UM-a.
Studija nije pronašla dokaze da jutarnje slave povećavaju brzinu samooprašivanja. Dokazi iz nekih prethodnih studija ukazivali su na povećano "samoosjećanje" kao mogući odgovor na klimatske promjene i/ili opadanje broja oprašivača povezano s promjenom korištenja zemljišta.
"Ovo je prvi članak koji koristi pristup uskrsnuća kako bi se ispitao potencijal da se svojstva odgovorna za interakcije između biljaka i oprašivača mogu razvijati tijekom vremena, prateći smanjenje broja oprašivača i dramatične promjene u okolišu zbog promjene klime i režima korištenja zemljišta," rekao je biskup.
Petnaest populacija jutarnje slave uključeno je u eksperiment uskrsnuća koji je promatrao promjene u morfologiji cvijeća. Dvadeset i tri populacije bile su uključene u istraživanje ranije proljetne cvatnje. Ukupno je izmjereno 2,836 cvjetova sa 456 biljaka.