În ultimii 75 de ani, multe plante au început să producă mai mulți pigmenți care absorb lumina ultravioletă.

O mică schimbare a vremii ar putea avea consecințe grave. Cercetătorii care au studiat efectele schimbărilor climatice asupra animalelor au arătat acest fapt de multe ori. Primăvara vine mai devreme din cauza schimbărilor climatice și de aceea sezonul de reproducere al păsărilor, care au reușit să țină pasul cu noile condiții, începe cu câteva zile mai devreme. Alte animale au fost mai puțin norocoase: schimbările climatice provoacă daune serioase în succesului reproducerii căprioarelor europene, se nasc mai puțini pui în fiecare an.

Un nou studiu a evidențiat faptul că există mai multe urme ale schimbărilor climatice nu numai în comportamentul animalelor, ci și al plantelor. În ultimii 75 de ani plantele s-au adaptat la creșterea temperaturii și subțierea stratului de ozon prin creșterea cantitativă a pigmenților care absorb lumina ultravioletă în petalele lor.

Potrivit lui Matthew Koski, un botanist de la Universitatea Clemson, chiar dacă pigmenții ultravioleți sunt invizibili pentru oameni, servesc ca o protecție solară importantă pentru floarea plantelor, iar în aceleași timp au și un rol important în atragerea atenției polenizatorilor. Cum radiațiile ultraviolete sunt dăunătoare pentru oameni, și polenul florilor are nevoie de protecție. Cu cât petalele conțin mai mulți pigmenți UV, cu atât sunt afectate mai puțin.

Pe baza studii anterioare, Koski și colegii lui au constatat că există mai mulți pigmenți care absorb UV-ul în petalele plantelor expuse la mai multe radiații ultraviolete. Aceste plante sunt de obicei în zonele înalte sau în apropierea ecuatorului. Pe baza acestui fapt, el s-a întrebat dacă subțierea ozonului și modificarea temperaturii are vreun efect asupra compoziției acestor pigmenți.

Pentru a răspunde, Koski și colegii lui au examinat mai multe colecții de plante din America de Nord, Europa și Australia, care datează chiar și din 1941. În total, au fost examinate 1238 de flori din 42 de specii diferite, culese din 1941 până în 2017. Mai mult, petalele florilor din aceeași specie au fost colectate în habitatul lor natural, modificările compoziției pigmenților UV au fost înregistrate cu o cameră sensibilă la raze ultraviolete, iar datele au fost comparate cu nivelurile și temperatura locală.

Rezultatele studiului au arătat o creștere medie cu două procente a cantității de pigmenți care absorb UV-ul în toate locurile studiate. Cu toate acestea, rezultatul a depins în mod semnificativ de aspectul florilor. De exemplu, florile asemănătoare cu genul Ranunculus, cum ar fi piciorul cocoșului, la care polenul este semnificativ mai expus la radiațiile UV, numărul de pigmenți UV a crescut odată cu scăderea nivelului de ozon și a scăzut în locurile în care nivelul de ozon a crescut. În schimb, plantele cu polen acoperit de petale, cum ar fi otrățelul de baltă, și-au redus pigmenții UV atunci când temperatura a crescut, indiferent dacă nivelul de ozon a fost ridicat sau scăzut.

Charles Davis, botanist la Universitatea Harvard, oferă o explicație simplă pentru acest fenomen. El susține că petalele florilor oferă protecție naturală pentru polenul ascuns printre petalele florilor, împotriva radiațiilor ultraviolete. Iar în aceleași timp prezența pigmenților care absorb UV-ul realizează un efect de seră, capturând căldura între petalele florilor. Cu o temperatură atât de ridicată, polenul pur și simplu „fierbe” și devine infertil. Astfel, prin reducerea pigmenților UV, planta încearcă să absoarbă cât mai puține radiații și să capteze mai puțină căldură.

Chiar dacă acești pigmenți sunt invizibili pentru oameni, sunt foarte atractivi pentru ochii insectelor polenizatoare și a colibrilor. Potrivit lui Koski, pentru majoritatea polenizatorilor, modelul „ochi de taur” este cel mai atractiv: vârfurile petalelor reflectă radiația ultravioletă și o parte a UV se absoarbe în jurul centrului florii. Cercetătorii nu înțeleg atracția specială a acestui model, însă cred că ajută la deosebirea aceste flori față de altele. O altă ipoteză este că insectele au „identificat” asocierea florilor care au un contrast de pigmenți UV cu un polen viabil.

Pigmenții care absorb UV-ul au un preț mare. Potrivit lui Koski, florile cu mai puțini pigmenți sunt mai bine observate de către polenizatori, în timp ce, florile care își măresc conținutul pigmenților care absorb UV-ul sunt mai rău văzute de insecte deoarece își pierd contrastul. În cele din urmă, acești pigmenți protejează polenul de UV, dar există șanse ca polenizatorii nici să nu le observe.

Relația între plante și polenizatori este perturbată în mai multe aspecte de schimbările climatice. Datorită creșterii temperaturilor medii din ultimele decenii, unele plante au început să înflorească mai devreme, astfel încât polenizatorii lor nu primesc hrană la timp deoarece sunt incapabili să se adapteze. Polenizatorii rămân fără hrană și plantele rămân fără polenizare.

Sursa:

Flower colors are changing in response to climate change | Science | AAAS (sciencemag.org)

Floral Pigmentation Has Responded Rapidly to Global Change in Ozone and Temperature: Current Biology (cell.com)