Τα φυτά και τα έντομα συνεξελίχθηκαν για να εμφανιστούν περίπου την ίδια εποχή την Άνοιξη. Marek Mierzejewski/Shutterstock

Οι φράχτες στα μέσα Φεβρουαρίου μπορεί παραδοσιακά να εμφανίζονταν λευκοί με χιόνι. φέτος το άσπρο ήταν έργο ανθών μαυρόαγκας – προάγγελος της άνοιξης. Αν και ένα σημάδι καλωσορίσματος μετά από έναν υγρό και ζοφερό χειμώνα, η πρώιμη ανθοφορία προκαλεί ανησυχία στους έμπειρους παρατηρητές της σεζόν. Αυτό το φυτό άνθιζε πάντα στα μέσα Φεβρουαρίου, αναρωτήθηκα, ή κάτι αλλάζει;

Ευτυχώς, η επιστήμη της καταγραφής και κατανόησης των εποχιακών γεγονότων, η φαινολογία, έχει μακρά ιστορία στη Βρετανία. Ρόμπερτ Μάρσαμ, ένας φυσιοδίφης του 18ου αιώνα, κράτησε αρχεία για την εμφάνιση των λουλουδιών, των πουλιών και των εντόμων στο χωριό του στο Νόρφολκ ήδη από το 1736. Οι απόγονοι του Μάρσαμ συνέχισαν την ηχογράφηση μέχρι το 1958. Το Woodland Trust διατηρεί την παράδοση με Ημερολόγιο της φύσης, ένα σχήμα στο οποίο τα μέλη του κοινού καλούνται να καταγράψουν διάφορες εποχιακές εκδηλώσεις.

Λεπτομερής ανάλυση σχεδόν μισό εκατομμύριο αρχεία φυτών από επιστήμονες το 2022 έδειξαν ότι όταν όλα τα είδη θεωρήθηκαν μαζί, ο μέσος χρόνος ανθοφορίας στο Ηνωμένο Βασίλειο είχε προχωρήσει κατά ένα μήνα τα τελευταία 40 χρόνια. Υπήρχε διαφοροποίηση μεταξύ των ειδών. Ο Κράταιγος, το κοινό φυτό φράχτης, ανθίζει γενικά 13 ημέρες νωρίτερα από ό,τι στις αρχές της δεκαετίας του 1980, ενώ τα άνθη της αλογόκαστανας εμφανίζονται δέκα ημέρες νωρίτερα.

Το κλίμα έχει θερμανθεί ραγδαία από τη δεκαετία του 1980. Ανθοφορώντας νωρίτερα, τα φυτά αναγνωρίζουν ότι οι χειμώνες γίνονται πιο σύντομοι και πιο ήπιοι. Αισθάνονται τις μέρες να ζεσταίνονται και αλλάζουν την ανοιξιάτικη ανάπτυξή τους με τρόπο παρόμοιο με τους ανθρώπους που νιώθουν ζεστασιά στο δέρμα τους και έτσι βγαίνουν έξω με λιγότερα στρώματα ρούχων. Οι ακριβείς μηχανισμοί για την ανίχνευση αυτών των ενδείξεων διαφέρουν μεταξύ φυτών και ζώων, αλλά και οι δύο ανταποκρίνονται στο κλίμα καθώς αλλάζει.

Ανίχνευση φωτός και θερμότητας χωρίς μάτια και δέρμα

Τα φυτά ανιχνεύουν τις λιγότερες μέρες του φθινοπώρου με μια χρωστική ουσία που ονομάζεται φυτόχρωμα που είναι ιδιαίτερα ευαίσθητη στα μήκη κύματος στην κόκκινη περιοχή του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Οι μεγαλύτερες νύχτες του φθινοπώρου αλλάζουν την ποιότητα αυτού του κόκκινου φαναριού. Ενώ αυτή η λεπτή μετατόπιση ξεφεύγει από τους ανθρώπους (τα μάτια μας δεν είναι ευαίσθητα σε αυτό το τμήμα του φάσματος), ένα φυτό μπορεί να ανιχνεύσει αυτή τη μετάβαση και να αρχίσει να αλλάζει.

Ακριβώς όπως το φθινόπωρο μπορεί να δημιουργήσει μια πτώση στο επίπεδο της ορμόνης σεροτονίνης στο αίμα μας, ένα φυτό που έχει αισθανθεί την προσέγγιση του χειμώνα θα αυξήσει την παραγωγή μιας ορμόνης που ονομάζεται αψικικό οξύ. Αυτό έχει πολλαπλά αποτελέσματα. Στα φυλλοβόλα δέντρα, τα κλαδιά σταματούν να αναπτύσσονται και αναπτύσσουν σκληρούς χειμερινούς οφθαλμούς ικανούς να επιβιώσουν από τον παγετό και το χιόνι και τα φύλλα πέφτουν.

Η ανάπτυξη την άνοιξη καθορίζεται από παρόμοια ερεθίσματα μήκους φωτός και θερμοκρασίας, αλλά η θερμοκρασία συνήθως έχει τον πιο σημαντικό ρόλο. Εάν τα φυτά έδιναν προσοχή μόνο στο φως, θα διέτρεχαν τον κίνδυνο να ξεκινήσουν την ανάπτυξη όταν οι θανατηφόροι παγετοί εξακολουθούν να αποτελούν απειλή ή να χάνουν καλό χρόνο ανάπτυξης τις ήπιες πρώτες μέρες της άνοιξης. Η ανίχνευση θερμοκρασίας καθορίζει πότε εμφανίζονται τα ανοιξιάτικα λουλούδια. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η παγκόσμια θέρμανση είναι εμφανής στην προηγούμενη εμφάνιση αυτών των λουλουδιών.

Δεν είναι πλήρως κατανοητό πώς τα φυτά ανιχνεύουν τη θερμοκρασία. Κάποια από αυτά μπορεί να οφείλονται σε μια ορμόνη που καθυστερεί την ανάπτυξη στα κύτταρά της που διασπάται όταν ο αέρας πέσει κάτω από μια συγκεκριμένη θερμοκρασία, η οποία με τη σειρά της επιτρέπει σε μια αυξητική ορμόνη να αυξηθεί.

Ενώ οι άνθρωποι έχουν νεύρα στο δέρμα τους για να ανιχνεύσουν τη θερμοκρασία, τα φυτά πιθανότατα βασίζονται σε χρωστικές ουσίες, αν και ο μηχανισμός δεν είναι πλήρως κατανοητός. Η θερμότητα είναι μέρος του ίδιου ηλεκτρομαγνητικού φάσματος στο οποίο είναι ευαίσθητο το φυτόχρωμα, επομένως πιθανώς εμπλέκεται αυτή η χρωστική ουσία. Όποιοι μηχανισμοί είναι υπεύθυνοι για την έναρξη της ανάπτυξης, η θερμοκρασία καθορίζει επίσης πόσο γρήγορα αναπτύσσονται τα φυτά.

Λουλούδια και επικονιαστές εκτός συγχρονισμού

Οι επικονιαστές εντόμων, όπως οι μέλισσες, πρέπει να συγχρονίζουν τους κύκλους της ζωής τους, ώστε να βρίσκονται στο φτερό όταν αναδύονται τα άνθη με τα οποία τρέφονται. Ο χρόνος εμφάνισής τους από τον χειμώνα καθορίζεται επίσης από τις επιδράσεις της θερμοκρασίας και της διάρκειας της ημέρας και με τη μεσολάβηση των ορμονών.

Η εξέλιξη που εργάζεται σε πολλές γενιές επικονιαστών έχει δημιουργήσει μια στενή σχέση μεταξύ της εμφάνισης των λουλουδιών και των επικονιαστών τους. Εάν η εμφάνιση των λουλουδιών και των επικονιαστών δεν είναι συγχρονισμένη, τα έντομα δεν έχουν νέκταρ και τα φυτά δεν γονιμοποιούνται.

Παρόμοιος σύνδεσμος υπάρχει μεταξύ της εμφάνισης των φύλλων και των φυτοφάγων εντόμων που βόσκουν πάνω τους. Η ταχύτητα της κλιματικής αλλαγής και οι μικρές διαφορές στον τρόπο αντίδρασης των δύο ομάδων κινδυνεύουν να σπάσουν αυτόν τον συγχρονισμό με σοβαρές συνέπειες και για τις δύο πλευρές.

Μεγάλη μελέτη από Γερμανούς επιστήμονες που εξετάζουν πότε εμφανίστηκαν τα λουλούδια και οι επικονιαστές τους μεταξύ 1980 και 2020 βρήκαν μια περίπλοκη εικόνα. Και οι δύο ανταποκρίθηκαν στην κλιματική αλλαγή με νωρίτερα άνθηση και εμφανίσεις, αλλά τα φυτά είχαν κάνει μεγαλύτερη μετατόπιση.

Υπήρχε διακύμανση μεταξύ των ομάδων εντόμων, οι μέλισσες και οι πεταλούδες είχαν μετατοπιστεί σε συγχρονισμό με τα φυτά, αλλά αυτό δεν παρατηρήθηκε στις μύγες. Υπήρχε επίσης ποικιλία μεταξύ των ειδών αυτών των εντόμων.

Ακόμη και όταν τα φυτά και τα εξαρτώμενα έντομά τους αλλάζουν συγχρονισμένα χρονικά διαστήματα, το επόμενο στάδιο της τροφικής αλυσίδας μπορεί να μην είναι τόσο ευέλικτο. Τα φύλλα βελανιδιάς τρέφονται από την κάμπια του σκόρου της βελανιδιάς. Αυτή, με τη σειρά της, είναι η κύρια τροφή των νεοσσών των πουλιών όπως τα μπλε βυζιά και οι παρδαλές μυγοθήρες σύνδεσμο κειμένου. Οι νεοσσοί έχουν εκκολαφθεί περίπου την ίδια εποχή, ενώ φύλλα βελανιδιάς και κάμπιες έχουν εμφανιστεί νωρίτερα και μέχρι στιγμής παραμένουν σε συγχρονισμό. Για πόσο όμως;

Τα άνθη Blackthorn παραμένουν μια ευπρόσδεκτη ανακούφιση από τον χειμώνα και ένα σημάδι ότι η άνοιξη πλησιάζει. Αλλά είναι επίσης ένα σημάδι της κλιματικής αλλαγής: ένα εξελισσόμενο πείραμα σχετικά με το χρόνο και το συγχρονισμό των φυτών και των ζώων – και τις περίπλοκες τροφικές αλυσίδες στις οποίες αποτελούν μέρος.

Πολ Άστον, Επικεφαλής Βιολογίας, Edge Hill University

Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύθηκε από το Η Συνομιλία υπό την άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.

ING