كان هناك تحول موثق جيدًا نحو ازدهار الربيع المبكر في العديد من النباتات مع ارتفاع درجة حرارة العالم. هذا الاتجاه ينذر علماء الأحياء لأنه لديه القدرة على تعطيل التفاعلات المصممة بعناية بين النباتات والمخلوقات - الفراشات والنحل والطيور والخفافيش وغيرها - التي تلقيحها.
ولكن تم إيلاء اهتمام أقل للتغيرات في سمات الأزهار الأخرى ، مثل حجم الزهرة ، والتي يمكن أن تؤثر أيضًا على تفاعلات الملقحات النباتية ، في وقت كان فيه الكثيرون الملقحات الحشرات هي في تدهور عالمي.
في دراسة نشرت على الإنترنت في المجلة رسائل التطورأظهر اثنان من علماء الأحياء بجامعة ميتشيغان وزميل من جامعة جورجيا أن المجموعات البرية من مجد الصباح المشترك في جنوب شرق الولايات المتحدة زادت حجم أزهارها بين عامي 2003 و 2012.
يشير حجم الزهرة المتزايد إلى استثمار أكبر للنباتات في جذب الملقحات ، وفقًا للباحثين. كانت التغييرات أكثر وضوحًا في خطوط العرض الشمالية ، بما يتماشى مع مجموعة واسعة من الأعمال السابقة التي تظهر أن مجموعات النباتات الشمالية تميل إلى إظهار استجابات تطورية أكثر دراماتيكية لتغير المناخ.
ولوحظ أيضًا تحول إلى الإزهار المبكر بين تلك الشعوب ذات مجد الصباح. بالإضافة إلى ذلك ، كانت هناك مؤشرات محيرة على أن النباتات قد زادت من استثمارها في المكافآت الزهرية - الرحيق وحبوب اللقاح التي حصل عليها النحل والذباب السرفيد والدبابير التي تلقيح أزهار مجد الصباح البيضاء والوردية والزرقاء.
"هناك فجوة كبيرة في فهمنا لكيفية تطور السمات المهمة لتفاعلات ملقحات النبات بمرور الوقت كاستجابة لتغير المناخ ،" قال المؤلف الرئيسي للدراسة ساشا بيشوب ، طالب دكتوراه في قسم البيئة في جامعة إم. وعلم الأحياء التطوري.
"نظهر أنه - بالإضافة إلى التحولات الموثقة جيدًا إلى الإزهار المبكر - يمكن للهندسة المعمارية والمكافآت الزهرية أن تلعب أيضًا أدوارًا مهمة في الاستجابة التطورية للتغير البيئي المعاصر."
مجد الصباح الشائع هو كرمة عشبية سنوية توجد في شرق ووسط الغرب وجنوب الولايات المتحدة. كثيرا ما ينظر إليه على طول جوانب الطرق و حقول المحاصيل.
استخدمت الدراسة التي يقودها UM نهج "القيامة" الذي تضمن إنبات بذور مجد الصباح التي تم جمعها من أطراف حقول الصويا والذرة الزراعية في تينيسي وكارولينا الشمالية وكارولينا الجنوبية في عامين: 2003 و 2012.
خلال فترة التسع سنوات هذه ، شهدت المنطقة ارتفاعًا في درجات الحرارة - لا سيما ارتفاع درجات الحرارة الدنيا والليل - وزيادة في عدد أحداث هطول الأمطار الشديدة التي يتخللها جفاف أكثر شدة.
للبحث عن التغييرات في مورفولوجيا الأزهار ، زرع الباحثون البذور التي تم جمعها حقليًا من كلا العامين في دفيئة في حدائق ماتاي النباتية في UM. عندما تفتح الزهور ، تم قياس سمات الأزهار المختلفة باستخدام الفرجار الرقمي.
أظهرت القياسات أن كورولا مجد الصباح أصبحت أوسع بشكل ملحوظ خلال فترة التسع سنوات - قطرها 4.5 سم (1.8 بوصة) في عام 2003 و 4.8 سم (1.9 بوصة) في عام 2012 ، وكان التغيير في عرض كورولا أكبر في السكان في المزيد من خطوط العرض الشمالية . تُعرف بتلات الزهرة مجتمعة باسم الكورولا.
كشفت الدراسة أيضًا عن تحول إلى أوقات الإزهار السابقة بين عامي 2003 و 2012 ، مدفوعًا بشكل أساسي بالسكان في خطوط العرض الشمالية. حدثت بداية الإزهار قبل أربعة أيام في المتوسط للنباتات المزروعة من البذور التي تم جمعها في عام 2012.
ومن المثير للاهتمام ، أن الباحثين لاحظوا أيضًا اتجاهًا متأثرًا بخطوط العرض نحو زيادة الاستثمار في مكافآت الأزهار (حبوب اللقاح والرحيق) بمرور الوقت. في المتوسط ، أنتجت أزهار مجد الصباح المزروعة من البذور التي تم جمعها عام 2012 المزيد من حبوب اللقاح والمزيد من رحيق السكروز مقارنة بالزهور من البذور التي تم جمعها عام 2003.
ومع ذلك ، فإن تحليلات حبوب اللقاح والرحيق تضمنت أربعة مجموعات فقط من نباتات مجد الصباح. نظرًا لانخفاض عدد المجموعات التي تم فحصها ، لم يتم تضمين نتائج المكافآت الزهرية في اختبار إحصائي للبحث عن دليل على أن التكيف من خلال الانتقاء الطبيعي يحدث في النباتات.
وقالت ريجينا باوكوم ، كبيرة الباحثين في الدراسة ، وهي أستاذة مشاركة في قسم البيئة وعلم الأحياء التطوري في جامعة ميشيغان: "مع ذلك ، يبدو من المرجح أن هناك زيادة مؤقتة في الاستثمار في جذب الملقحات وأن هذه النتيجة مدفوعة بالسكان في خطوط العرض الشمالية".
لم تجد الدراسة أي دليل على أن نباتات مجد الصباح تزيد من معدل تلقيحها ذاتيًا. أشارت الأدلة من بعض الدراسات السابقة إلى زيادة "الذات" كرد محتمل على تغير المناخ و / أو الملقحات المرتبطة بتغير استخدام الأراضي.
"هذه هي المقالة الأولى التي تستخدم نهج الإحياء لفحص احتمالية تطور السمات المسؤولة عن تفاعلات ملقحات النبات بمرور الوقت ، بالتزامن مع انخفاض وفرة الملقحات والتغيرات البيئية الهائلة بسبب تغير المناخ وأنظمة استخدام الأراضي ،" قال المطران.
تم تضمين خمسة عشر عشيرة مجد الصباح في تجربة القيامة التي تبحث في التغيرات في مورفولوجيا الأزهار. تم تضمين 2,836 مجموعة في دراسة الإزهار المبكر في فصل الربيع. في المجموع ، تم قياس 456 زهرة من XNUMX نباتًا.