Pasaulei sasilstot, daudzos augos ir notikusi labi dokumentēta pāreja uz agrāku pavasara ziedēšanu. Šī tendence satrauc biologus, jo tā var izjaukt rūpīgi horeografētu mijiedarbību starp augiem un radībām - tauriņiem, bitēm, putniem, sikspārņiem un citiem, kas tos apputeksnē.
Taču daudz mazāka uzmanība ir pievērsta izmaiņām citās ziedu pazīmēs, piemēram, ziedu lielumā, kas var ietekmēt arī augu un apputeksnētāju mijiedarbību laikā, kad daudzi kukaiņu apputeksnētāji ir globālā lejupslīdē.
Pētījumā, kas publicēts tiešsaistē žurnālā Evolūcijas vēstules, divi Mičiganas Universitātes biologi un Džordžijas Universitātes kolēģis liecina, ka parastās rīta krāšņuma savvaļas populācijas Amerikas Savienoto Valstu dienvidaustrumos laikā no 2003. līdz 2012. gadam palielināja savu ziedu izmēru.
Pēc pētnieku domām, palielināts ziedu izmērs liecina par lielāku augu ieguldījumu apputeksnētāju piesaistē. Izmaiņas bija visizteiktākās ziemeļu platuma grādos saskaņā ar plašu iepriekšējo darbu klāstu, kas liecina, ka ziemeļu augu populācijām ir tendence uzrādīt dramatiskākas evolūcijas reakcijas uz klimata pārmaiņām.
Šo rīta krāšņuma populāciju vidū tika novērota arī pāreja uz agrāku ziedēšanu. Turklāt bija vilinošas norādes, ka augi ir palielinājuši ieguldījumus ziedu ieguvumos — nektārā un ziedputekšņos, ko iegūst bites, sifrīda mušas un lapsenes, kas apputeksnē baltos, rozā un zilos rīta krāšņuma ziedus.
"Ir liela atšķirība mūsu izpratnē par to, kā augu un apputeksnētāju mijiedarbībai būtiskas pazīmes laika gaitā var attīstīties, reaģējot uz mainīgo klimatu," sacīja pētījuma vadošā autore Saša Bišopa, UM Ekoloģijas nodaļas doktorante. un evolucionārā bioloģija.
"Mēs parādām, ka papildus labi dokumentētajām pārmaiņām uz agrāku ziedēšanu ziedu arhitektūra un atlīdzības var arī spēlēt nozīmīgu lomu evolūcijas reakcijā uz mūsdienu vides izmaiņām."
Parastais rīta krāšņums ir ikgadējs nezāļu vīnogulājs, kas sastopams ASV austrumu, vidusrietumu un dienvidu daļā. To bieži var redzēt ceļmalās un labības lauki.
UM vadītajā pētījumā tika izmantota “augšāmcelšanās” pieeja, kas ietvēra dīgstošās rīta krāšņuma sēklas, kas tika savāktas no lauksaimniecības sojas un kukurūzas lauku malām Tenesī, Ziemeļkarolīnā un Dienvidkarolīnā divu gadu laikā: 2003. un 2012. gadā.
Šo deviņu gadu laikā reģionā paaugstinājās temperatūra, jo īpaši paaugstinājās minimālā un nakts temperatūra, un palielinājās ārkārtēju nokrišņu skaits, kas mijas ar ārkārtēju sausumu.
Lai meklētu izmaiņas ziedu morfoloģijā, pētnieki iestādīja laukā savāktās sēklas no abiem gadiem siltumnīcā U-M Matthaei botāniskajā dārzā. Kad ziedi noziedēja, ar digitālajiem suportiem tika mērītas dažādas ziedu pazīmes.
Mērījumi parādīja, ka deviņu gadu intervālā rīta krāšņuma vainags kļuva ievērojami platāks — 4.5 centimetri (1.8 collas) diametrā 2003. gadā un 4.8 centimetri (1.9 collas) 2012. gadā, un vainaga platuma izmaiņas bija vislielākās populācijās vairākos ziemeļu platuma grādos. . Ziedu ziedlapiņas kopā sauc par vainagu.
Pētījums arī atklāja pāreju uz agrākiem ziedēšanas laikiem no 2003. līdz 2012. gadam, ko galvenokārt noteica populācijas vairāk ziemeļu platuma grādos. Augiem, kas izaudzēti no 2012. gadā savāktajām sēklām, ziedēšanas sākums iestājies vidēji četras dienas agrāk.
Interesanti, ka pētnieki novēroja arī platuma ietekmētu tendenci uz lielākiem ieguldījumiem ziedu ieguvumos (ziedputekšņi un nektārs) laika gaitā. Vidēji rīta krāšņuma ziedi, kas audzēti no 2012. gadā savāktajām sēklām, radīja vairāk ziedputekšņu graudu un vairāk nektāra saharozes nekā ziedi no 2003. gadā savāktajām sēklām.
Tomēr ziedputekšņu un nektāra analīzēs bija iesaistītas tikai četras rīta krāšņuma augu populācijas. Tā kā pārbaudīto populāciju skaits ir mazs, ziedu atlīdzības konstatējumi netika iekļauti statistikas testā, lai meklētu pierādījumus tam, ka augos notiek adaptācija dabiskās atlases ceļā.
"Tomēr šķiet iespējams, ka īslaicīgi palielinās ieguldījumi apputeksnētāju piesaistē un ka šo rezultātu nosaka populācijas ziemeļu platuma grādos," sacīja pētījuma vecākā autore Regina Baucom, UM Ekoloģijas un evolūcijas bioloģijas katedras asociētā profesore.
Pētījumā netika atrasti pierādījumi tam, ka rīta krāšņumi palielina pašapputes ātrumu. Pierādījumi no dažiem iepriekšējiem pētījumiem norādīja uz palielinātu “selfing” kā iespējamu reakciju uz klimata pārmaiņas un/vai apputeksnētāju samazināšanās saistībā ar zemes izmantošanas izmaiņām.
"Šis ir pirmais raksts, kurā tiek izmantota augšāmcelšanās pieeja, lai pārbaudītu iespēju, ka pazīmes, kas ir atbildīgas par augu un apputeksnētāju mijiedarbību, laika gaitā var attīstīties, vienlaikus samazinoties apputeksnētāju pārpilnībai un dramatiskām vides izmaiņām klimata un zemes izmantošanas režīmu maiņas dēļ." Bīskaps teica.
Piecpadsmit rīta krāšņuma populācijas tika iekļautas augšāmcelšanās eksperimentā, aplūkojot izmaiņas ziedu morfoloģijā. Divdesmit trīs populācijas tika iekļautas pētījumā par agrāku pavasara ziedēšanu. Kopumā no 2,836 augiem tika izmērīti 456 ziedi.