Växter och insekter utvecklades tillsammans för att dyka upp ungefär samtidigt på våren. Marek Mierzejewski/Shutterstock

Häckar i mitten av februari kan traditionellt sett ha sett vita av snö; i år var det vita ett verk av svarttornsblomningar – ett vårförebud. Även om det är ett välkommet tecken efter en våt och dyster vinter, skapar den tidiga blomningen oro för erfarna säsongsbevakare. Har den här plantan alltid blommat i mitten av februari, undrade jag, eller är det något som förändras?

Lyckligtvis har vetenskapen om att registrera och förstå säsongsbetonade händelser, fenologi, en lång historia i Storbritannien. Robert Marsham, en naturforskare från 18-talet, förde register över utseendet på blommorna, fåglarna och insekterna i sin by i Norfolk så långt tillbaka som 1736. Marshams ättlingar fortsatte med inspelningen till 1958. Woodland Trust upprätthåller traditionen med Naturens kalender, ett system där medlemmar av allmänheten bjuds in att spela in olika säsongsbetonade evenemang.

Detaljerad analys av nästan en halv miljon växtrekord av forskare 2022 visade att när alla arter betraktades tillsammans hade den genomsnittliga blomningstiden i Storbritannien ökat med en månad under de senaste 40 åren. Det fanns variation mellan arterna. Hagtorn, den vanliga häckväxten, blommar i allmänhet 13 dagar tidigare än den gjorde i början av 1980-talet medan hästkastanjens blommor dyker upp tio dagar tidigare.

Klimatet har värmts upp snabbt sedan 1980-talet. Genom att blomma tidigare inser växter att vintrarna blir kortare och mildare. De känner att dagarna blir varmare och förändrar sin vårutveckling på ett sätt som liknar att människor känner värme på huden och så kliver ut med färre lager kläder. De exakta mekanismerna för att upptäcka dessa signaler skiljer sig mellan växter och djur, men båda reagerar på klimatet när det förändras.

Upptäcker ljus och värme utan ögon och hud

Växter upptäcker höstens förkortningsdagar med ett pigment som kallas fytokrom som är särskilt känsligt för våglängder i det röda området av det elektromagnetiska spektrumet. De längre höstnätterna förändrar kvaliteten på detta röda ljus. Medan denna subtila förändring undkommer människor (våra ögon är inte känsliga för denna del av spektrumet) kan en växt upptäcka denna övergång och börja förändras.

Precis som hösten kan åstadkomma en sänkning av halten av hormonet serotonin i vårt blod, kommer en växt som har känt av vinterns närmande att öka produktionen av ett hormon som kallas abscisinsyra. Detta har flera effekter. I lövträd slutar kvistar växa och utvecklar sega vinterknoppar som kan överleva frost och snö och löv faller av.

Tillväxt på våren bestäms av liknande triggers av ljuslängd och temperatur, men temperaturen har vanligtvis den mer betydande rollen. Om växter bara uppmärksammade ljus, skulle de riskera att börja växa när dödlig frost fortfarande är ett hot eller att missa bra växttid under milda tidiga vårdagar. Temperaturdetektering avgör när vårblommor dyker upp. Det är därför global uppvärmning är uppenbar i det tidigare utseendet av dessa blommor.

Det är inte helt förstått hur växter upptäcker temperatur. En del av det kan bero på att ett tillväxthormon i dess celler bryts ner när luften sjunker under en viss temperatur, vilket i sin tur gör att ett tillväxthormon kan öka.

Medan människor har nerver i huden för att upptäcka temperatur, förlitar sig växter förmodligen på pigment, även om mekanismen inte är helt klarlagd. Värme är en del av samma elektromagnetiska spektrum som fytokrom är känsligt för, så möjligen är detta pigment inblandat. Oavsett vilka mekanismer som är ansvariga för att initiera tillväxt, avgör temperaturen också hur snabbt växter växer.

Blommor och pollinatörer ur synk

Insektspollinatorer som bin måste synkronisera sina livscykler så att de är på vingen när de blommor som de äter kommer fram. Tidpunkten för deras uppkomst från vintern bestäms också av effekterna av temperatur och dagslängd och förmedlas av hormoner.

Evolution som arbetar på många generationer av pollinatörer har skapat en nära koppling mellan uppkomsten av blommor och deras pollinatörer. Om utseendet på blommor och pollinatörer inte synkroniseras, har insekterna ingen nektar och växterna befruktas inte.

En liknande koppling finns mellan uppkomsten av löv och de insektsväxtätare som betar på dem. Den snabba klimatförändringen och små skillnader i hur de två grupperna reagerar riskerar att bryta denna synkronisering med allvarliga konsekvenser för båda sidor.

En stor studie av tyska forskare som tittade på när blommor och deras pollinatörer dök upp mellan 1980 och 2020 hittade en komplex bild. Båda reagerade på klimatförändringarna med tidigare blomning och utseende, men växterna hade gjort en större förändring.

Det fanns variation mellan insektsgrupper, bin och fjärilar hade skiftat synkront med växterna, men detta observerades inte hos svävflugor. Det fanns också variation mellan arter av dessa insekter.

Även när växter och deras beroende insekter ändrar tidpunkter synkront, kanske nästa steg i näringskedjan inte är så flexibelt. Eklöven matas av ekmallarven. Detta är i sin tur den primära födan för fågelungar som blåmesar och piedflugsnappare länk text. Ungar har kläckts ungefär samtidigt, medan eklöv och larver har dykt upp tidigare och än så länge förblir synkroniserade. Men hur länge?

Svarttornsblomningar förblir en välkommen lättnad från vintern och ett tecken på att våren är på väg. Men de är också ett tecken på klimatförändringar: ett experiment på gång om växters och djurs timing och synkronisering – och de invecklade näringskedjor som de är en del av.

Paul Ashton, chef för biologi, Edge Hill University

Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.

användning