Ha habido un cambio bien documentado hacia una floración primaveral más temprana en muchas plantas a medida que el mundo se calienta. La tendencia alarma a los biólogos porque tiene el potencial de interrumpir las interacciones cuidadosamente coreografiadas entre las plantas y las criaturas (mariposas, abejas, pájaros, murciélagos y otros) que las polinizan.
Pero se ha prestado mucha menos atención a los cambios en otros rasgos florales, como el tamaño de la flor, que también pueden afectar las interacciones planta-polinizador, en un momento en que muchos polinizadores de insectos están en declive mundial.
En un estudio publicado en línea en la revista. Letras de evolución, dos biólogos de la Universidad de Michigan y un colega de la Universidad de Georgia muestran que las poblaciones silvestres de gloria de la mañana común en el sureste de los Estados Unidos aumentaron el tamaño de sus flores entre 2003 y 2012.
El aumento del tamaño de las flores sugiere una mayor inversión por parte de las plantas en la atracción de polinizadores, según los investigadores. Los cambios fueron más pronunciados en latitudes más septentrionales, en línea con una amplia gama de trabajos previos que muestran que las poblaciones de plantas del norte tienden a mostrar respuestas evolutivas más dramáticas al cambio climático.
También se observó un cambio a una floración más temprana entre esas poblaciones de gloria de la mañana. Además, hubo indicios tentadores de que las plantas han aumentado su inversión en recompensas florales: el néctar y el polen obtenidos por las abejas, las moscas sírfidas y las avispas que polinizan las flores blancas, rosadas y azules de la gloria de la mañana.
"Existe una brecha importante en nuestra comprensión de cómo los rasgos que son cruciales para las interacciones planta-polinizador pueden evolucionar con el tiempo como respuesta a un clima cambiante", dijo la autora principal del estudio, Sasha Bishop, estudiante de doctorado en el Departamento de Ecología de la UM. y Biología Evolutiva.
“Demostramos que, además de los cambios bien documentados hacia una floración más temprana, la arquitectura floral y las recompensas también pueden desempeñar un papel importante en la respuesta evolutiva al cambio ambiental contemporáneo”.
La gloria de la mañana común es una enredadera herbácea anual que se encuentra en el este, medio oeste y sur de los Estados Unidos. Se le ve con frecuencia a lo largo de los caminos y campos de cultivo.
El estudio dirigido por la UM utilizó un enfoque de "resurrección" que involucró la germinación de semillas de gloria de la mañana recolectadas de los bordes de los campos agrícolas de soya y maíz en Tennessee, Carolina del Norte y Carolina del Sur en dos años: 2003 y 2012.
Durante ese lapso de nueve años, la región experimentó un aumento de las temperaturas, en particular un aumento de las temperaturas mínimas y nocturnas, y un aumento en la cantidad de eventos de lluvia extrema intercalados con sequías más extremas.
Para buscar cambios en la morfología floral, los investigadores plantaron semillas recolectadas en el campo de ambos años en un invernadero en los Jardines Botánicos Matthaei de la U-M. Cuando las flores florecieron, se midieron varios rasgos florales con calibradores digitales.
Las mediciones mostraron que las corolas de la campanilla se ensancharon significativamente durante el intervalo de nueve años: 4.5 centímetros (1.8 pulgadas) de diámetro en 2003 y 4.8 centímetros (1.9 pulgadas) en 2012, y el cambio en el ancho de la corola fue mayor en las poblaciones de latitudes más septentrionales . Los pétalos de una flor se conocen colectivamente como la corola.
El estudio también reveló un cambio hacia tiempos de floración más tempranos entre 2003 y 2012, impulsado principalmente por poblaciones en latitudes más al norte. El inicio de la floración se produjo en promedio cuatro días antes para las plantas cultivadas a partir de semillas recolectadas en 2012.
Curiosamente, los investigadores también observaron una tendencia influenciada por la latitud hacia una mayor inversión en recompensas florales (polen y néctar) con el tiempo. En promedio, las flores de gloria de la mañana cultivadas a partir de semillas recolectadas en 2012 produjeron más granos de polen y más sacarosa en néctar que las flores de las semillas recolectadas en 2003.
Sin embargo, los análisis de polen y néctar involucraron solo cuatro poblaciones de plantas de gloria de la mañana. Debido al bajo número de poblaciones examinadas, los hallazgos de recompensas florales no se incluyeron en una prueba estadística para buscar evidencia de que la adaptación a través de la selección natural está ocurriendo en las plantas.
"Sin embargo, parece probable que haya un aumento temporal en la inversión en la atracción de polinizadores y que este resultado esté impulsado por las poblaciones en las latitudes del norte", dijo la autora principal del estudio, Regina Baucom, profesora asociada en el Departamento de Ecología y Biología Evolutiva de la UM.
El estudio no encontró evidencia de que las glorias de la mañana estén aumentando la velocidad a la que se autopolinizan. La evidencia de algunos estudios previos apuntaba a una mayor "autofecundación" como una posible respuesta a cambio climático y/o disminuciones de polinizadores asociadas con el cambio de uso de la tierra.
“Este es el primer artículo que utiliza el enfoque de la resurrección para examinar el potencial de que los rasgos responsables de las interacciones entre plantas y polinizadores puedan evolucionar con el tiempo, de manera concomitante con la disminución en la abundancia de polinizadores y cambios ambientales dramáticos debido al cambio climático y los regímenes de uso de la tierra”. dijo el obispo.
Quince poblaciones de gloria de la mañana se incluyeron en el experimento de resurrección para observar los cambios en la morfología floral. Se incluyeron veintitrés poblaciones en el estudio de la floración primaveral temprana. En total, se midieron 2,836 flores de 456 plantas.
