Plantele și insectele au evoluat împreună pentru a apărea aproximativ în același timp în primăvară. Marek Mierzejewski/Shutterstock

Gardurile vii la mijlocul lunii februarie ar fi putut apărea în mod tradițional albe cu zăpadă; anul acesta, albul a fost opera florilor de porc – un vestitor al primăverii. Deși este un semn de bun venit după o iarnă umedă și mohorâtă, înflorirea timpurie aduce neliniște pentru observatorii experimentați de sezon. Această plantă a înflorit întotdeauna la mijlocul lunii februarie, m-am întrebat, sau se schimbă ceva?

Din fericire, știința înregistrării și înțelegerii evenimentelor sezoniere, fenologia, are o istorie lungă în Marea Britanie. Robert Marsham, un naturalist din secolul al XVIII-lea, a ținut evidențe ale apariției florilor, păsărilor și insectelor în satul său din Norfolk încă din 18. Descendenții lui Marsham au continuat înregistrarea până în 1736. Woodland Trust menține tradiția cu Calendarul naturii, o schemă în care membrii publicului sunt invitați să înregistreze diverse evenimente sezoniere.

Analiza detaliată Înregistrările de aproape jumătate de milion de plante ale oamenilor de știință în 2022 au arătat că, atunci când toate speciile au fost luate în considerare împreună, timpul mediu de înflorire în Marea Britanie a avansat cu o lună în ultimii 40 de ani. Au existat variații între specii. Păducelul, planta de gard viu comun, înflorește în general cu 13 zile mai devreme decât la începutul anilor 1980, în timp ce florile castanului de cal apar cu zece zile mai devreme.

Clima s-a încălzit rapid din anii 1980. Prin înflorirea mai devreme, plantele recunosc că iernile devin mai scurte și mai blânde. Ei simt că zilele se încălzesc și își modifică dezvoltarea de primăvară într-un mod asemănător cu oamenii care simt căldura pe piele și, astfel, ies cu mai puține straturi de îmbrăcăminte. Mecanismele precise pentru detectarea acestor indicii diferă între plante și animale, dar ambele răspund la clima pe măsură ce se schimbă.

Detectează lumina și căldura fără ochi și piele

Plantele detectează scurtarea zilelor de toamnă cu un pigment numit fitocrom, care este deosebit de sensibil la lungimile de undă din regiunea roșie a spectrului electromagnetic. Nopțile mai lungi de toamnă modifică calitatea acestei lumini roșii. În timp ce această schimbare subtilă scapă de oameni (ochii noștri nu sunt sensibili la această parte a spectrului), o plantă poate detecta această tranziție și poate începe să se schimbe.

Așa cum toamna poate provoca o scădere a nivelului hormonului serotonină din sângele nostru, o plantă care a simțit apropierea iernii va crește producția unui hormon numit acid abscisic. Acest lucru are efecte multiple. În copacii de foioase, crenguțele se opresc din creștere și dezvoltă muguri duri de iarnă, capabili să supraviețuiască înghețului și zăpezii, iar frunzele cad.

Creșterea primăverii este determinată de factori declanșatori similari ai lungimii luminii și temperaturii, dar temperatura are de obicei rolul mai semnificativ. Dacă plantele ar acorda atenție doar luminii, ar risca să înceapă creșterea atunci când înghețurile fatale sunt încă o amenințare sau să lipsească un timp bun de creștere în zilele blânde de primăvară. Detectarea temperaturii determină când apar florile de primăvară. Acesta este motivul pentru care încălzirea globală este evidentă în apariția mai timpurie a acestor flori.

Nu se înțelege pe deplin modul în care plantele detectează temperatura. Unele dintre ele se pot datora unui hormon care blochează creșterea din celulele sale care se descompune atunci când aerul scade sub o anumită temperatură, ceea ce la rândul său permite creșterea hormonului de creștere.

În timp ce oamenii au nervi în piele pentru a detecta temperatura, plantele se bazează probabil pe pigmenți, deși mecanismul nu este pe deplin înțeles. Căldura face parte din același spectru electromagnetic la care este sensibil fitocromul, așa că este posibil ca acest pigment să fie implicat. Indiferent de mecanismele care sunt responsabile pentru inițierea creșterii, temperatura determină, de asemenea, cât de repede cresc plantele.

Florile și polenizatorii nu sunt sincronizate

Insectele polenizatoare, cum ar fi albinele, trebuie să-și sincronizeze ciclurile de viață, astfel încât să fie pe aripi atunci când ies florile cu care se hrănesc. Momentul apariției lor din iarnă este, de asemenea, determinat de efectele temperaturii și a duratei zilei și mediat de hormoni.

Evoluția care lucrează pe multe generații de polenizatori a generat o legătură strânsă între apariția florilor și cea a polenizatorilor lor. Dacă aspectul florilor și al polenizatorilor nu este sincronizat, insectele nu au nectar și plantele nu sunt fertilizate.

O legătură similară există între apariția frunzelor și insectele erbivore care pasc pe ele. Rapiditatea schimbărilor climatice și diferențele ușoare în modul în care cele două grupuri răspund riscă să rupă această sincronie cu consecințe grave pentru ambele părți.

Un studiu mare Oamenii de știință germani care au observat când au apărut florile și polenizatorii lor între 1980 și 2020 au găsit o imagine complexă. Ambele au răspuns la schimbările climatice cu înflorire și apariție mai devreme, dar plantele făcuseră o schimbare mai mare.

Au existat variații între grupurile de insecte, albinele și fluturii s-au schimbat în sincronie cu plantele, dar acest lucru nu a fost observat la hoverflies. Au existat, de asemenea, variații între speciile acestor insecte.

Chiar și atunci când plantele și insectele dependente de acestea își schimbă momentele în sincron, următoarea etapă a lanțului trofic poate să nu fie atât de flexibilă. Frunzele de stejar sunt hrănite de omida moliei de stejar. Aceasta, la rândul său, este hrana principală a puilor de păsări, cum ar fi țâțeii albaștri și muștele picior. textul legăturii. Puii au eclozat aproximativ în același timp, în timp ce frunzele de stejar și omizile au apărut mai devreme și rămân până acum în sincronie. Dar pentru cât timp?

Florile de porc rămân o ușurare binevenită a iernii și un semn că primăvara este pe drum. Dar ele sunt și un semn al schimbărilor climatice: un experiment în desfășurare privind sincronizarea și sincronizarea plantelor și animalelor - și lanțurile trofice complicate din care fac parte.

Paul Ashton, șef de biologie, Universitatea Edge Hill

Acest articol este republicat de la Conversaţie sub licență Creative Commons. Citeste Articol original.

ING