Plante en insekte het saam-evolueer om op ongeveer dieselfde tyd in die lente te verskyn. Marek Mierzejewski/Shutterstock

Henings in die middel van Februarie kon tradisioneel wit van sneeu gelyk het; hierdie jaar was die wit die werk van swartdoringbloeisels – 'n voorbode van die lente. Alhoewel 'n welkome teken na 'n nat en somber winter, bring die vroeë blom onrus vir ervare seisoenkykers. Het hierdie plant altyd in middel Februarie geblom, het ek gewonder, of is iets besig om te verander?

Gelukkig het die wetenskap om seisoenale gebeure, fenologie, op te teken en te verstaan, 'n lang geskiedenis in Brittanje. Robert Marsham, 'n 18de-eeuse natuurkundige, het rekord gehou van die voorkoms van die blomme, voëls en insekte in sy Norfolk-dorpie so ver terug as 1736. Marsham se afstammelinge het die opname voortgesit tot 1958. Die Woodland Trust handhaaf die tradisie met Nature's Calendar, 'n skema waarin lede van die publiek genooi word om verskeie seisoenale gebeurtenisse op te neem.

Gedetailleerde ontleding van byna 'n halfmiljoen plantrekords deur wetenskaplikes in 2022 het getoon dat wanneer alle spesies saam beskou is, die gemiddelde blomtyd in die VK oor die afgelope 40 jaar met 'n maand gevorder het. Daar was variasie tussen spesies. Meidoorn, die algemene heiningplant, blom oor die algemeen 13 dae vroeër as in die vroeë 1980's, terwyl die blomme van die perdekastaiingboom tien dae vroeër verskyn.

Die klimaat het sedert die 1980's vinnig opgewarm. Deur vroeër te blom, erken plante dat winters korter en sagter word. Hulle voel hoe die dae warmer word en verander hul lente-ontwikkeling op 'n manier wat soortgelyk is aan mense wat warmte op hul vel voel en so met minder lae klere uitstap. Die presiese meganismes vir die opsporing van hierdie leidrade verskil tussen plante en diere, maar albei reageer op die klimaat soos dit verander.

Bespeur lig en hitte sonder oë en vel

Plante bespeur die verkortende dae van die herfs met 'n pigment genaamd fitochroom wat veral sensitief is vir golflengtes in die rooi gebied van die elektromagnetiese spektrum. Die langer herfsnagte verander die kwaliteit van hierdie rooi lig. Terwyl hierdie subtiele verskuiwing mense ontsnap (ons oë is nie sensitief vir hierdie deel van die spektrum nie), kan 'n plant hierdie oorgang opspoor en begin verander.

Net soos die herfs 'n daling in die vlak van die hormoon serotonien in ons bloed kan bewerkstellig, sal 'n plant wat die winter se benadering aangevoel het, die produksie van 'n hormoon genaamd absisiensuur verhoog. Dit het veelvuldige effekte. By bladwisselende bome hou takkies op groei en ontwikkel taai winterknoppies wat ryp en sneeu kan oorleef en blare val af.

Groei in die lente word bepaal deur soortgelyke snellers van liglengte en temperatuur, maar temperatuur speel tipies die belangrikste rol. As plante net aandag gee aan lig, loop hulle die risiko om te begin groei wanneer noodlottige ryp nog 'n bedreiging is of om goeie groeityd in sagte vroeë lente dae te mis. Temperatuuropsporing bepaal wanneer lenteblomme verskyn. Dit is hoekom globale verhitting sigbaar is in die vroeëre verskyning van hierdie blomme.

Dit word nie ten volle verstaan ​​hoe plante temperatuur opspoor nie. Sommige daarvan kan wees as gevolg van 'n groei-stallige hormoon in sy selle wat afbreek wanneer die lug onder 'n sekere temperatuur daal, wat weer 'n groeihormoon laat toeneem.

Terwyl mense senuwees in hul vel het om temperatuur op te spoor, maak plante waarskynlik staat op pigmente, hoewel die meganisme nie ten volle verstaan ​​word nie. Hitte is deel van dieselfde elektromagnetiese spektrum waarvoor fitochroom sensitief is, so moontlik is hierdie pigment betrokke. Watter meganismes ook al verantwoordelik is vir die aanvang van groei, temperatuur bepaal ook hoe vinnig plante groei.

Blomme en bestuiwers nie gesinchroniseer nie

Insekbestuiwers soos bye moet hul lewensiklusse sinchroniseer sodat hulle op die vlerk is wanneer die bloeisels waarop hulle voed opkom. Die tydsberekening van hul opkoms vanaf die winter word ook bepaal deur die uitwerking van temperatuur en daglengte en word deur hormone bemiddel.

Evolusie wat op baie generasies bestuiwers werk, het 'n noue skakel geskep tussen die opkoms van blomme en dié van hul bestuiwers. As die voorkoms van blomme en bestuiwers nie gesinchroniseer is nie, het die insekte geen nektar nie en word die plante nie bevrug nie.

’n Soortgelyke verband bestaan ​​tussen die opkoms van blare en die insek herbivore wat daarop wei. Die snelheid van klimaatsverandering en geringe verskille in hoe die twee groepe reageer, kan hierdie sinchronie verbreek met ernstige gevolge vir beide kante.

'n Groot studie deur Duitse wetenskaplikes wat gekyk het na wanneer blomme en hul bestuiwers tussen 1980 en 2020 opgekom het, het 'n komplekse prentjie gevind. Albei het op klimaatsverandering gereageer met vroeëre blom en voorkoms, maar die plante het 'n groter verskuiwing gemaak.

Daar was variasie tussen insekgroepe, bye en skoenlappers het in ooreenstemming met die plante verskuif, maar dit is nie by sweefvlieë waargeneem nie. Daar was ook variasie tussen spesies van hierdie insekte.

Selfs wanneer plante en hul afhanklike insekte tydsberekeninge sinchronies verander, is die volgende stadium van die voedselketting dalk nie so buigsaam nie. Eikeblare word gevoed deur die eikemotruspe. Dit is op sy beurt die primêre voedsel van die kuikens van voëls soos bloumesies en bontvlieëvangers skakel teks. Kuikens het min of meer dieselfde tyd uitgebroei, terwyl eikehoutblare en ruspes vroeër verskyn het en tot dusver sinchroniseer. Maar vir hoe lank?

Swartdoringbloeisels bly 'n welkome verligting van die winter en 'n teken dat die lente op pad is. Maar hulle is ook 'n teken van klimaatsverandering: 'n ontvouende eksperiment oor die tydsberekening en sinchronie van plante en diere - en die ingewikkelde voedselkettings waarvan hulle deel is.

Paul Ashton, Hoof van Biologie, Edge Hill Universiteit

Hierdie artikel is gepubliseer vanaf Die gesprek onder 'n Creative Commons lisensie. Lees die oorspronklike artikel.

ing