Υπήρξε μια καλά τεκμηριωμένη στροφή προς την πρώιμη ανθοφορία την άνοιξη σε πολλά φυτά καθώς ο κόσμος θερμαίνεται. Η τάση ανησυχεί τους βιολόγους επειδή έχει τη δυνατότητα να διαταράξει τις προσεκτικά χορογραφημένες αλληλεπιδράσεις μεταξύ των φυτών και των πλασμάτων -πεταλούδες, μέλισσες, πουλιά, νυχτερίδες και άλλα- που τα επικονιάζουν.
Αλλά πολύ λιγότερη προσοχή έχει δοθεί σε αλλαγές σε άλλα χαρακτηριστικά των λουλουδιών, όπως το μέγεθος των λουλουδιών, που μπορούν επίσης να επηρεάσουν τις αλληλεπιδράσεις φυτών-επικονιαστών, σε μια εποχή που πολλά επικονιαστές εντόμων βρίσκονται σε παγκόσμια παρακμή.
Σε μια μελέτη που δημοσιεύτηκε στο διαδίκτυο στο περιοδικό Εξέλιξη επιστολών, δύο βιολόγοι του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν και ένας συνάδελφος από το Πανεπιστήμιο της Τζόρτζια δείχνουν ότι οι άγριοι πληθυσμοί της κοινής πρωινής δόξας στις νοτιοανατολικές Ηνωμένες Πολιτείες αύξησαν το μέγεθος των λουλουδιών τους μεταξύ 2003 και 2012.
Το αυξημένο μέγεθος λουλουδιών υποδηλώνει μεγαλύτερη επένδυση από τα φυτά στην έλξη των επικονιαστών, σύμφωνα με τους ερευνητές. Οι αλλαγές ήταν πιο έντονες σε πιο βόρεια γεωγραφικά πλάτη, σύμφωνα με ένα ευρύ φάσμα προηγούμενων εργασιών που έδειξαν ότι οι πληθυσμοί των βόρειων φυτών τείνουν να εμφανίζουν πιο δραματικές εξελικτικές αντιδράσεις στην κλιματική αλλαγή.
Παρατηρήθηκε επίσης μια στροφή σε προγενέστερη ανθοφορία σε αυτούς τους πληθυσμούς της πρωινής δόξας. Επιπλέον, υπήρχαν δελεαστικές ενδείξεις ότι τα φυτά αύξησαν την επένδυσή τους σε ανταμοιβές λουλουδιών - το νέκταρ και τη γύρη που αποκτούν οι μέλισσες, οι μύγες συρφιδίων και οι σφήκες που γονιμοποιούν τα λευκά, ροζ και μπλε πρωινά λουλούδια.
«Υπάρχει μεγάλο κενό στην κατανόησή μας για το πώς τα χαρακτηριστικά που είναι κρίσιμα για τις αλληλεπιδράσεις φυτών-επικονιαστών μπορεί να εξελίσσονται με την πάροδο του χρόνου ως απάντηση σε ένα μεταβαλλόμενο κλίμα», δήλωσε η επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Sasha Bishop, φοιτήτρια διδακτορικού στο Τμήμα Οικολογίας του UM. και Εξελικτική Βιολογία.
"Δείχνουμε ότι - εκτός από τις καλά τεκμηριωμένες μετατοπίσεις σε προγενέστερη ανθοφορία - η αρχιτεκτονική των λουλουδιών και οι ανταμοιβές μπορούν επίσης να διαδραματίσουν σημαντικό ρόλο στην εξελικτική απάντηση στη σύγχρονη περιβαλλοντική αλλαγή."
Η κοινή πρωινή δόξα είναι ένα ετήσιο βοτανοφόρο αμπέλι που βρίσκεται στις ανατολικές, μεσοδυτικές και νότιες Ηνωμένες Πολιτείες. Βλέπεται συχνά κατά μήκος των δρόμων και καλλιέργειες.
Η μελέτη υπό την ηγεσία του UM χρησιμοποίησε μια προσέγγιση «ανάστασης» που περιελάμβανε βλάστηση σπόρων πρωινής δόξας που συλλέχθηκαν από τις άκρες γεωργικών αγρών σόγιας και καλαμποκιού στο Τενεσί, τη Βόρεια Καρολίνα και τη Νότια Καρολίνα σε δύο χρόνια: 2003 και 2012.
Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου εννέα ετών, η περιοχή παρουσίασε αύξηση των θερμοκρασιών -ιδίως αυξανόμενες ελάχιστες και νυχτερινές θερμοκρασίες- και αύξηση του αριθμού των ακραίων βροχοπτώσεων που διανθίζονται με πιο ακραία ξηρασία.
Για να αναζητήσουν αλλαγές στη μορφολογία των λουλουδιών, οι ερευνητές φύτεψαν σπόρους που συλλέχθηκαν στο χωράφι και από τα δύο χρόνια σε ένα θερμοκήπιο στον Βοτανικό Κήπο Matthaei του U-M. Όταν άνθισαν τα λουλούδια, μετρήθηκαν διάφορα χαρακτηριστικά των λουλουδιών με ψηφιακές δαγκάνες.
Οι μετρήσεις έδειξαν ότι τα στεφάνια πρωινής δόξας έγιναν σημαντικά ευρύτερα κατά τη διάρκεια των εννέα ετών—4.5 εκατοστά (1.8 ίντσες) σε διάμετρο το 2003 και 4.8 εκατοστά (1.9 ίντσες) το 2012, και η αλλαγή στο πλάτος της στεφάνης ήταν μεγαλύτερη σε πληθυσμούς σε πιο βόρεια γεωγραφικά πλάτη . Τα πέταλα ενός λουλουδιού είναι συλλογικά γνωστά ως στεφάνη.
Η μελέτη αποκάλυψε επίσης μια στροφή σε προγενέστερους χρόνους ανθοφορίας μεταξύ 2003 και 2012, που οφείλεται κυρίως σε πληθυσμούς σε πιο βόρεια γεωγραφικά πλάτη. Η έναρξη της ανθοφορίας συνέβη κατά μέσο όρο τέσσερις ημέρες νωρίτερα για τα φυτά που καλλιεργήθηκαν από σπόρους που συλλέχθηκαν το 2012.
Είναι ενδιαφέρον ότι οι ερευνητές παρατήρησαν επίσης μια τάση που επηρεάζεται από το γεωγραφικό πλάτος προς μεγαλύτερη επένδυση σε ανταμοιβές λουλουδιών (γύρη και νέκταρ) με την πάροδο του χρόνου. Κατά μέσο όρο, τα λουλούδια πρωινής δόξας που καλλιεργήθηκαν από σπόρους που συλλέχθηκαν το 2012 παρήγαγαν περισσότερους κόκκους γύρης και περισσότερη σακχαρόζη νέκταρ από τα λουλούδια από τους σπόρους που συλλέχθηκαν το 2003.
Ωστόσο, οι αναλύσεις γύρης και νέκταρ αφορούσαν μόνο τέσσερις πληθυσμούς φυτών πρωινής δόξας. Λόγω του μικρού αριθμού των πληθυσμών που εξετάστηκαν, τα ευρήματα των ανταμοιβών λουλουδιών δεν συμπεριλήφθηκαν σε μια στατιστική δοκιμή για την αναζήτηση στοιχείων ότι η προσαρμογή μέσω της φυσικής επιλογής συμβαίνει στα φυτά.
"Παρ' όλα αυτά, φαίνεται πιθανό ότι υπάρχει μια προσωρινή αύξηση των επενδύσεων στην έλξη των επικονιαστών και ότι αυτό το αποτέλεσμα οφείλεται σε πληθυσμούς στα βόρεια γεωγραφικά πλάτη", δήλωσε η επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Regina Baucom, αναπληρώτρια καθηγήτρια στο Τμήμα Οικολογίας και Εξελικτικής Βιολογίας του UM.
Η μελέτη δεν βρήκε στοιχεία ότι οι πρωινές δόξες αυξάνουν τον ρυθμό με τον οποίο αυτογονιμοποιούνται. Στοιχεία από ορισμένες προηγούμενες μελέτες έδειξαν την αυξημένη «εαυτό» ως πιθανή απάντηση της κλιματικής αλλαγής και/ή μειώσεις επικονιαστών που σχετίζονται με την αλλαγή χρήσης γης.
«Αυτό είναι το πρώτο άρθρο που χρησιμοποιεί την προσέγγιση της ανάστασης για να εξετάσει το ενδεχόμενο ότι τα χαρακτηριστικά που ευθύνονται για τις αλληλεπιδράσεις φυτών-επικονιαστών μπορεί να εξελίσσονται με την πάροδο του χρόνου, παράλληλα με τη μείωση της αφθονίας των επικονιαστών και τις δραματικές περιβαλλοντικές αλλαγές λόγω της αλλαγής του κλίματος και των καθεστώτων χρήσης γης». είπε ο Επίσκοπος.
Δεκαπέντε πληθυσμοί πρωινής δόξας συμπεριλήφθηκαν στο πείραμα της ανάστασης που εξετάζει τις αλλαγές στη μορφολογία των φυτών. Είκοσι τρεις πληθυσμοί συμπεριλήφθηκαν στη μελέτη της πρώιμης ανθοφορίας την άνοιξη. Συνολικά, μετρήθηκαν 2,836 άνθη από 456 φυτά.