Pasauliui šylant, daugelyje augalų pastebėtas gerai dokumentuotas poslinkis ankstyvesnio pavasario žydėjimo link. Ši tendencija kelia nerimą biologams, nes gali sutrikdyti kruopščiai choreografuotą augalų ir juos apdulkinančių būtybių – drugelių, bičių, paukščių, šikšnosparnių ir kitų – sąveiką.
Tačiau daug mažiau dėmesio buvo skirta kitų gėlių ypatybių, pvz., gėlių dydžio, pokyčiams, kurie taip pat gali turėti įtakos augalų ir apdulkintojų sąveikai tuo metu, kai daugelis vabzdžių apdulkintojai yra pasaulinio nuosmukio.
Tyrime, paskelbtame internete žurnale Evoliucijos laiškai, du Mičigano universiteto biologai ir Džordžijos universiteto kolega rodo, kad laukinės paprastosios rytinės šlovės populiacijos pietryčių JAV padidino savo žiedų dydį 2003–2012 m.
Pasak mokslininkų, padidėjęs gėlių dydis rodo, kad augalai daugiau investuoja į apdulkintojų pritraukimą. Pokyčiai buvo ryškiausi šiaurinėse platumose, atsižvelgiant į daugybę ankstesnių darbų, rodančių, kad šiaurinės augalų populiacijos linkusios rodyti dramatiškesnį evoliucinį atsaką į klimato kaitą.
Tarp tų ryto šlovės populiacijų taip pat buvo pastebėtas perėjimas prie ankstesnio žydėjimo. Be to, buvo gąsdinančių požymių, kad augalai padidino savo investicijas į gėlių atlygį – nektarą ir žiedadulkes, kurias gauna bitės, musės ir vapsvos, kurios apdulkina baltas, rožines ir mėlynas ryto šlovės gėles.
„Mūsų supratimas apie tai, kaip augalų ir apdulkintojų sąveikai esminiai bruožai gali vystytis laikui bėgant, kaip atsakas į kintantį klimatą, labai skiriasi“, – sakė tyrimo vadovė Sasha Bishop, UM Ekologijos katedros doktorantė. ir evoliucinė biologija.
„Mes parodome, kad be gerai dokumentuotų perėjimų į ankstesnį žydėjimą, gėlių architektūra ir apdovanojimai taip pat gali atlikti svarbų vaidmenį evoliuciniame atsake į šiuolaikinius aplinkos pokyčius.
Paprastoji rytinė šlovė yra vienmetis piktžolėtas vynmedis, randamas JAV rytuose, vidurio vakaruose ir pietuose. Jis dažnai matomas pakelėse ir pasėlių laukai.
UM vadovaujamame tyrime buvo naudojamas „prisikėlimo“ metodas, apimantis dygstančias ryto šlovės sėklas, surinktas iš žemės ūkio sojų ir kukurūzų laukų pakraščių Tenesyje, Šiaurės Karolinoje ir Pietų Karolinoje per dvejus metus: 2003 ir 2012 m.
Per tą devynerių metų laikotarpį regione pakilo temperatūra, ypač pakilo minimali ir nakties temperatūra, ir padaugėjo ekstremalių kritulių, susimaišiusių su didesne sausra.
Norėdami ieškoti gėlių morfologijos pokyčių, mokslininkai pasodino lauke surinktas sėklas iš abiejų metų į šiltnamį U-M Matthaei botanikos sode. Gėlėms pražydus skaitmeniniais slankmačiais buvo matuojamos įvairios gėlių savybės.
Matavimai parodė, kad ryto šlovės vainikėliai per devynerius metus tapo žymiai platesni – 4.5 centimetro (1.8 colio) skersmens 2003 m. ir 4.8 centimetro (1.9 colio) 2012 m. . Gėlių žiedlapiai bendrai vadinami vainikėliu.
Tyrimas taip pat atskleidė perėjimą prie ankstesnio žydėjimo laiko tarp 2003 ir 2012 m., kurį pirmiausia lėmė populiacijos šiaurinėse platumose. Iš 2012 metais surinktų sėklų išauginti augalai žydėti prasidėjo vidutiniškai keturiomis dienomis anksčiau.
Įdomu tai, kad mokslininkai taip pat pastebėjo platumos įtakos tendenciją laikui bėgant daugiau investuoti į gėlių atlygį (žiedadulkes ir nektarą). Vidutiniškai rytinės šlovės gėlės, išaugintos iš 2012 m. surinktų sėklų, išaugino daugiau žiedadulkių grūdų ir daugiau nektaro sacharozės nei gėlės iš 2003 m. surinktų sėklų.
Tačiau žiedadulkių ir nektaro analizė apėmė tik keturias ryto šlovės augalų populiacijas. Dėl mažo ištirtų populiacijų skaičiaus, gėlių atlygio išvados nebuvo įtrauktos į statistinį testą, siekiant ieškoti įrodymų, kad augalai prisitaiko per natūralią atranką.
„Nepaisant to, panašu, kad investicijos į apdulkintojų pritraukimą laikinai didėja ir kad šį rezultatą lemia populiacijos šiaurinėse platumose“, – sakė tyrimo vyresnioji autorė Regina Baucom, UM Ekologijos ir evoliucinės biologijos katedros docentė.
Tyrimas nerado įrodymų, kad ryto šlovės didina savidulkės greitį. Kai kurių ankstesnių tyrimų duomenys parodė, kad padidėjęs „savarankiškumas“ yra galimas atsakas į klimato kaita ir (arba) apdulkintojų mažėjimas, susijęs su žemės paskirties pasikeitimu.
„Tai pirmasis straipsnis, kuriame naudojamas prisikėlimo metodas, siekiant ištirti, ar laikui bėgant gali vystytis už augalų ir apdulkintojų sąveiką atsakingos savybės, kartu su apdulkintojų gausos sumažėjimu ir dramatiškais aplinkos pokyčiais dėl besikeičiančio klimato ir žemės naudojimo režimo. Vyskupas pasakė.
Penkiolika ryto šlovės populiacijų buvo įtraukta į prisikėlimo eksperimentą, kuriame buvo nagrinėjami gėlių morfologijos pokyčiai. Dvidešimt trys populiacijos buvo įtrauktos į ankstesnio pavasario žydėjimo tyrimą. Iš viso iš 2,836 augalų išmatuotos 456 gėlės.