Изменения температуры и засушливости за последнее столетие связаны с изменением цвета цветков

Учёные из Университета Клемсона связали климатические колебания за последние 125 лет с изменениями цвета цветков.

Исследователи объединили описания цвета цветков из музейных гербарных образцов, начиная с 1895 года, с климатическими данными, специфичными для долготы и широты, чтобы связать изменения температуры и засушливости с изменением цвета в видимом для человека спектре (от белого до фиолетового).

Исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the Royal Society B, показало, что изменения варьировались среди таксонов.

«Виды, испытывавшие более значительное повышение температуры, имели тенденцию к снижению пигментации, а те, что испытывали большее увеличение засушливости, — к её усилению», — сказала Сьерра Салливан, аспирант кафедры биологических наук и ведущий автор статьи «Влияние изменения климата на полиморфизм антоцианов в цветках».

Доцент кафедры биологических наук Мэтью Коски выступил соавтором работы.

Предыдущее исследование Коски и его команды, включая Салливан, показало, что поглощающая ультрафиолет пигментация цветков увеличилась по всему миру за последние 75 лет в ответ на быстрое разрушение озонового слоя. В этом исследовании также обсуждалось, как изменение цвета цветков может влиять на поведение опылителей, которые имеют УФ-фоторецепторы. Новое же исследование рассматривает изменение цвета, видимое человеку.

«Хотя мы наблюдаем эти изменения в цвете цветков, это не обязательно означает катастрофу, потому что леса, растения и животные естественным образом реагируют на то, что происходит в их среде», — отметила Салливан.

Исследователи отобрали 12 видов из Северной Америки с зарегистрированным полиморфизмом окраски цветков, представляющих восемь семейств и 10 родов.

Были получены данные о гербарных образцах из нескольких региональных консорциумов и коллекций. После получения даты сбора образца и его координат исследователи получили исторические биоклиматические данные за соответствующий год и месяц, включая:

• Ежемесячные осадки.
• Минимальную, максимальную и среднюю температуру.
• Минимальный и максимальный дефицит давления водяного пара (VPD).
• Температуру точки росы.

VPD — это разница между фактическим количеством влаги в воздухе и максимально возможным при насыщении. Более высокий VPD означает большую потерю воды растениями.

Полные наборы данных были получены для 1944 гербарных образцов.

Было обнаружено, что среди 12 видов наблюдались различия: одни увеличили пигментацию, другие — потеряли цвет за последнее столетие.

«Это было тесно связано с тем, насколько сильные климатические изменения они испытали с течением времени в пределах своего ареала», — пояснил Коски.

Два вида, которые имели тенденцию к осветлению пигментации, встречаются в западных частях Северной Америки, где изменения температуры были более резкими, по сравнению с видами на востоке США, где потепление было более умеренным.

«Это исследование документирует, что цвет цветков, более очевидный для человека, также реагирует на глобальные изменения, но реагирует на другие факторы, такие как температура и засуха», — сказал Коски.

По его словам, такие изменения цвета цветков, вероятно, повлияют на взаимодействия «растение-опылитель» и «растение-фитофаг» и требуют дальнейшего изучения.

«Продолжение исследований поможет понять, как виды будут реагировать на различные аспекты изменения климата и какие из них наиболее уязвимы к будущим климатическим прогнозам», — заключил он.