Альпийские растения могут пропустить срок цветения из-за изменения климата
В высокогорьях Скалистых гор июль приносит буйство красок — ковер из диких цветов всех цветов радуги. Однако у растений в этих условиях очень узкое временное окно для закладки почек.
Из-за изменения климата эта дата «поспеши и зацвети» сдвигается на календаре всё раньше. Как быстро растения могут на это реагировать?
Альпийский вегетационный сезон в таких местах, как Скалистые горы, начинается только после таяния снега, иногда лишь в июне. Снег может выпасть снова уже к октябрю. Снег покрывает землю восемь-девять месяцев в году — или покрывал раньше. В последние десятилетия изменение климата привело к более раннему таянию снега.
Новое исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the Royal Society of London - Biological Series, показывает, что изменение климата значительно повлияло на альпийское растение Drummond's rockcress (Boechera stricta), произрастающее в Скалистых горах.
Экологи под руководством Джилл Андерсон из Университета Дьюка, Дэвида Иноуэ и Эми Маккинни из Университета Мэриленда и Скалистогорной биологической лаборатории в Колорадо, используя уникальную комбинацию долгосрочных данных о времени цветения и таяния снега, а также экспериментальный генетический подход, обнаружили, что Drummond's rockcress зацвела в 2011 году на 13 дней раньше, чем в 1973 году.
Это изменение является результатом сочетания более раннего цветения отдельных растений и постепенных генетических изменений в популяции диких цветов.
«Более 38 лет данных о времени цветения дают нам важное представление о том, как этот дикий цветок — и другие виды — реагируют на изменение климата», — сказал Иноуэ.
Если изменение климата продолжится с той же скоростью, к 2100 году Drummond's rockcress должна зацвести на месяц раньше, чем сейчас. Обладают ли растения такой гибкостью?
«Глобальное изменение климата накладывает на организмы серьезные новые стрессы. Виды, которые не могут эволюционировать достаточно быстро, рискуют вымереть», — заявила Андерсон.
Растения эволюционировали, чтобы цвести в ответ на определенные климатические условия: время таяния снега, температуру вегетационного периода и уровень освещенности. Температура, вероятно, будет расти, но изменение климата вряд ли повлияет на такие переменные, как свет. Это приводит к разъединению ранее надежных и связанных сигналов, что может нарушить репродуктивную биологию многих видов.
В конце каждого лета семена Drummond's rockcress падают прямо под материнское растение, поэтому у вида ограниченная способность мигрировать на более высокие elevations, чтобы спастись от повышения температур. Ему придется адаптироваться к изменению климата не переездом в более прохладные места, а найдя способ процветать там, где он живет.
По словам Иноуэ, это произойдет за счет долгосрочной комбинации изменения реакций отдельных растений и эволюционных изменений популяции диких цветов. Единственная надежда для Drummond's rockcress — становиться всё более ранней «ранней пташкой».