در بسیاری از گیاهان با گرم شدن جهان، یک تغییر کاملاً مستند به سمت گلدهی زودتر بهار وجود دارد. این روند زیستشناسان را نگران میکند، زیرا این پتانسیل را دارد که تعاملات طراحی شده با دقت بین گیاهان و موجوداتی - پروانهها، زنبورها، پرندگان، خفاشها و دیگران- که آنها را گردهافشان میکنند، مختل کند.
اما توجه کمتری به تغییرات در سایر صفات گل، مانند اندازه گل، که می تواند بر فعل و انفعالات گیاه و گرده افشان نیز تأثیر بگذارد، در زمانی که بسیاری از گرده افشان حشرات در حال افول جهانی هستند.
در مطالعه ای که به صورت آنلاین در مجله منتشر شد نامه های تکاملدو زیستشناس دانشگاه میشیگان و یکی از همکاران دانشگاه جورجیا نشان میدهند که جمعیتهای وحشی با شکوه صبحگاهی رایج در جنوب شرقی ایالات متحده بین سالهای 2003 تا 2012 اندازه گلهای خود را افزایش دادند.
به گفته محققان، افزایش اندازه گل نشان دهنده سرمایه گذاری بیشتر گیاهان در جذب گرده افشان است. این تغییرات در عرضهای جغرافیایی شمالیتر، مطابق با طیف وسیعی از کارهای قبلی که نشان میداد جمعیتهای گیاهان شمالی تمایل دارند واکنشهای تکاملی چشمگیرتری به تغییرات آب و هوا نشان دهند، آشکارتر بود.
تغییر به گلدهی زودتر نیز در میان آن جمعیت های شکوه صبحگاهی مشاهده شد. علاوه بر این، نشانههای وسوسهانگیزی وجود داشت مبنی بر اینکه گیاهان سرمایهگذاری خود را در جوایز گل افزایش دادهاند - شهد و گردهای که توسط زنبورها، مگسهای سیرفید و زنبورها به دست میآیند که گلهای شکوه صبحگاهی سفید، صورتی و آبی را گردهافشانی میکنند.
ساشا بیشاپ، نویسنده ارشد این مطالعه، دانشجوی دکترا در دپارتمان اکولوژی UM میگوید: «یک شکاف بزرگ در درک ما از اینکه چگونه صفاتی که برای فعل و انفعالات گیاه و گردهافشان حیاتی هستند ممکن است در طول زمان به عنوان پاسخی به تغییر آب و هوا تکامل پیدا کنند، وجود دارد. و زیست شناسی تکاملی.
ما نشان میدهیم که - علاوه بر تغییرات مستند به گلدهی زودتر - معماری گل و جوایز نیز میتواند نقش مهمی در واکنش تکاملی به تغییرات محیطی معاصر ایفا کند.
جلال صبحگاهی معمولی یک تاک علف هرز سالانه است که در شرق، غرب میانه و جنوب ایالات متحده یافت می شود. اغلب در کنار جاده ها و کشتزارها.
مطالعه تحت رهبری UM از رویکرد "رستاخیز" استفاده کرد که شامل جوانه زدن بذرهای جلال صبحگاهی جمع آوری شده از لبه های مزارع سویا و ذرت کشاورزی در تنسی، کارولینای شمالی و کارولینای جنوبی در دو سال: 2003 و 2012 بود.
در طول این دوره نه ساله، منطقه افزایش دما را تجربه کرد - به ویژه افزایش دمای حداقل و شبانه - و افزایش تعداد رویدادهای بارندگی شدید همراه با خشکسالی شدیدتر.
برای بررسی تغییرات در مورفولوژی گل، محققان بذرهای جمع آوری شده در مزرعه را از هر دو سال در گلخانه ای در باغ گیاه شناسی Matthaei U-M کاشتند. هنگامی که گل ها شکوفا شدند، ویژگی های مختلف گل با کولیس دیجیتال اندازه گیری شد.
اندازهگیریها نشان داد که تاجهای صبحگاهی در بازه زمانی نهساله به طور قابلتوجهی گستردهتر شدند - 4.5 سانتیمتر (1.8 اینچ) قطر در سال 2003 و 4.8 سانتیمتر (1.9 اینچ) در سال 2012، و تغییر در عرض کرولا در جمعیتهای در عرضهای شمالی بیشتر بود. . گلبرگ های یک گل در مجموع به عنوان تاج گل شناخته می شوند.
این مطالعه همچنین نشان داد که بین سالهای 2003 و 2012 به زمانهای گلدهی زودتر تغییر کرده است، که عمدتاً توسط جمعیتهایی در عرضهای جغرافیایی شمالی بیشتر هدایت میشود. شروع گلدهی به طور متوسط چهار روز زودتر برای گیاهان رشد یافته از دانه های جمع آوری شده در سال 2012 اتفاق افتاد.
جالب توجه است، محققان همچنین یک روند متاثر از عرض جغرافیایی به سمت سرمایه گذاری بیشتر در جوایز گل (گرده و شهد) را در طول زمان مشاهده کردند. به طور متوسط، گلهای صبحگاهی رشد یافته از دانه های جمع آوری شده در سال 2012، دانه های گرده و ساکارز شهد بیشتری نسبت به گل های دانه های جمع آوری شده در سال 2003 تولید کردند.
با این حال، تجزیه و تحلیل گرده و شهد فقط شامل چهار جمعیت از گیاهان صبحگاهی بود. به دلیل تعداد کم جمعیت های مورد بررسی، یافته های پاداش گل در یک آزمون آماری برای جستجوی شواهدی مبنی بر اینکه سازگاری از طریق انتخاب طبیعی در گیاهان رخ می دهد، گنجانده نشد.
رجینا باکوم، نویسنده ارشد این مطالعه، استادیار دپارتمان اکولوژی و زیست شناسی تکاملی UM می گوید: «با این وجود، به نظر می رسد افزایش موقتی در سرمایه گذاری در جذب گرده افشان ها وجود داشته باشد و این نتیجه توسط جمعیت در عرض های جغرافیایی شمالی هدایت می شود.
این مطالعه هیچ مدرکی مبنی بر افزایش سرعت خود گرده افشانی صبحگاهی پیدا نکرد. شواهد به دست آمده از برخی مطالعات قبلی به افزایش "خود" به عنوان یک پاسخ احتمالی اشاره کرد تغییر آب و هوا و/یا کاهش گرده افشان مرتبط با تغییر کاربری زمین.
این اولین مقالهای است که از رویکرد رستاخیز برای بررسی پتانسیلی که ممکن است ویژگیهای مسئول برهمکنشهای گیاه و گردهافشان در طول زمان تکامل پیدا کنند، همراه با کاهش فراوانی گردهافشان و تغییرات محیطی چشمگیر به دلیل تغییر اقلیم و رژیمهای کاربری زمین است، استفاده میکند. اسقف گفت.
پانزده جمعیت جلال صبحگاهی در آزمایش رستاخیز که به تغییرات مورفولوژی گلها نگاه میکردند، وارد شدند. بیست و سه جمعیت در مطالعه گلدهی زودرس بهار قرار گرفتند. در مجموع، 2,836 گل از 456 گیاه اندازه گیری شد.