Bitkiler ve böcekler ilkbaharda yaklaşık olarak aynı anda ortaya çıkacak şekilde birlikte evrimleştiler. Marek Mierzejewski/Shutterstock

Şubat ortasındaki çitler geleneksel olarak kar nedeniyle beyaz görünebilirdi; Bu yıl beyaz, baharın habercisi olan karadiken çiçeklerinin eseriydi. Yağışlı ve kasvetli bir kış mevsiminin ardından hoş geldin işareti olsa da erken çiçeklenme, deneyimli mevsim gözlemcileri için tedirginlik yaratıyor. Acaba bu bitki her zaman şubat ortasında mı çiçek açtı, yoksa bir şeyler mi değişiyor?

Neyse ki, mevsimsel olayları kaydetme ve anlama bilimi olan fenolojinin Britanya'da uzun bir geçmişi var. Robert Marsham18. yüzyıldan kalma bir doğa bilimci olan Thomas, 1736 yılına kadar Norfolk köyündeki çiçeklerin, kuşların ve böceklerin görünümünün kayıtlarını tutuyordu. Marsham'ın torunları bu kaydı 1958 yılına kadar sürdürdü. Woodland Trust bu geleneği şu şekilde sürdürüyor: Doğa TakvimiHalkın çeşitli mevsimsel etkinlikleri kaydetmeye davet edildiği bir program.

Detaylı analiz 2022'de bilim adamlarının kaydettiği neredeyse yarım milyon bitki kaydı, tüm türler birlikte ele alındığında Birleşik Krallık'taki ortalama çiçeklenme süresinin son 40 yılda bir ay ilerlediğini gösterdi. Türler arasında farklılıklar vardı. Yaygın çit bitkisi olan alıç, 13'lerin başında olduğundan genellikle 1980 gün daha erken çiçek açarken, at kestanesi ağacının çiçekleri on gün daha erken ortaya çıkıyor.

1980'lerden bu yana iklim hızla ısındı. Bitkiler daha erken çiçek açarak kışların kısaldığını ve ılımanlaştığını fark ederler. Günlerin ısındığını hissediyorlar ve bahar gelişimlerini, insanların cildinde sıcaklık hissetmesi ve böylece daha az kıyafetle dışarı çıkması gibi bir şekilde değiştiriyorlar. Bu ipuçlarını tespit etmeye yönelik kesin mekanizmalar bitkiler ve hayvanlar arasında farklılık gösterir, ancak her ikisi de değişen iklime tepki verir.

Gözler ve cilt olmadan ışığı ve ısıyı tespit etmek

Bitkiler, sonbaharın kısalan günlerini, elektromanyetik spektrumun kırmızı bölgesindeki dalga boylarına özellikle duyarlı olan fitokrom adı verilen bir pigmentle algılar. Uzun sonbahar geceleri bu kırmızı ışığın kalitesini değiştiriyor. Bu ince değişim insanlardan kaçarken (gözlerimiz spektrumun bu kısmına duyarlı değildir) bir bitki bu geçişi algılayabilir ve değişmeye başlayabilir.

Sonbaharın kanımızdaki serotonin hormonunun seviyesini düşürmesi gibi, kışın yaklaştığını hisseden bir bitki de absisik asit adı verilen hormonun üretimini artıracaktır. Bunun birden fazla etkisi var. Yaprak döken ağaçlarda dalların büyümesi durur ve dona ve kara dayanabilen sert kış tomurcukları gelişir ve yapraklar düşer.

İlkbaharda büyüme, ışık uzunluğu ve sıcaklığın benzer tetikleyicileri tarafından belirlenir, ancak sıcaklık genellikle daha önemli bir role sahiptir. Bitkiler yalnızca ışığa dikkat etselerdi, ölümcül donların hala bir tehdit olduğu zamanlarda büyümeye başlama veya ılıman erken ilkbahar günlerinde iyi büyüme zamanını kaçırma riskiyle karşı karşıya kalacaklardı. Sıcaklık algılama, bahar çiçeklerinin ne zaman görüneceğini belirler. Bu çiçeklerin erken ortaya çıkışında küresel ısınmanın belirgin olmasının nedeni budur.

Bitkilerin sıcaklığı nasıl algıladığı tam olarak anlaşılamamıştır. Bazıları, hava belirli bir sıcaklığın altına düştüğünde hücrelerindeki büyümeyi durduran hormonun parçalanmasından kaynaklanıyor olabilir, bu da büyüme hormonunun artmasına izin verir.

İnsanların derilerinde sıcaklığı algılamak için sinirler bulunurken, mekanizma tam olarak anlaşılmamasına rağmen bitkiler muhtemelen pigmentlere güveniyor. Isı, fitokromun duyarlı olduğu aynı elektromanyetik spektrumun bir parçasıdır, dolayısıyla muhtemelen bu pigment de işin içindedir. Büyümeyi başlatmaktan sorumlu olan mekanizmalar ne olursa olsun, sıcaklık aynı zamanda bitkilerin ne kadar hızlı büyüyeceğini de belirler.

Çiçekler ve polen taşıyıcılar senkronize değil

Arılar gibi tozlaştırıcı böcekler, beslendikleri çiçekler ortaya çıktığında kanatta olacak şekilde yaşam döngülerini senkronize etmelidir. Kıştan çıkma zamanları da sıcaklığın ve gün uzunluğunun etkisiyle belirlenmekte ve hormonlar aracılık etmektedir.

Pek çok tozlaştırıcı nesli üzerinde çalışan evrim, çiçeklerin ortaya çıkışı ile tozlayıcıların ortaya çıkışı arasında sıkı bir bağlantı oluşturmuştur. Çiçeklerin ve tozlayıcıların görünümü senkronize değilse böceklerin nektarı olmaz ve bitkiler döllenmez.

Yaprakların ortaya çıkışı ile onları otlayan otçul böcekler arasında da benzer bir bağlantı vardır. İklim değişikliğinin hızı ve iki grubun tepkilerindeki küçük farklılıklar, bu senkronizasyonun bozulması ve her iki taraf için de ciddi sonuçlar doğurması riskini taşıyor.

Büyük bir çalışma Alman bilim insanları, 1980 ile 2020 yılları arasında çiçeklerin ve polen taşıyıcılarının ne zaman ortaya çıktığını inceleyerek karmaşık bir tablo buldu. Her ikisi de iklim değişikliğine daha erken çiçeklenme ve görünümle karşılık verdi, ancak bitkiler daha büyük bir değişim göstermişti.

Böcek grupları arasında farklılıklar vardı, arılar ve kelebekler bitkilerle eşzamanlı olarak yer değiştirmişlerdi, ancak uçan sineklerde bu gözlenmedi. Bu böceklerin türleri arasında da farklılıklar vardı.

Bitkiler ve onlara bağımlı böcekler zamanlamayı eşzamanlı olarak değiştirse bile, besin zincirinin bir sonraki aşaması o kadar esnek olmayabilir. Meşe yaprakları meşe güvesi tırtılları tarafından beslenir. Bu da mavi baştankara ve alaca sinekkapan gibi kuşların yavrularının temel besinidir. bağlantı metni. Civcivler hemen hemen aynı anda yumurtadan çıkarken, meşe yaprakları ve tırtıllar daha erken ortaya çıktı ve şu ana kadar uyum içinde kalıyor. Ama ne kadar süreyle?

Karaçalı çiçekleri kıştan sonra hoş bir rahatlama ve baharın yaklaştığının bir işareti olmaya devam ediyor. Ancak bunlar aynı zamanda iklim değişikliğinin de bir işareti: Bitki ve hayvanların zamanlaması ve senkronizasyonu ile bunların parçası oldukları karmaşık besin zincirleri üzerine gelişen bir deney.

Paul Ashton, Biyoloji Bölüm Başkanı, Edge Hill University

Bu makale şu adresten yeniden yayınlandı: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Okumak Orijinal makale.

ing