세계가 따뜻해짐에 따라 많은 식물에서 더 이른 봄철 개화를 향한 잘 문서화된 변화가 있었습니다. 이 경향은 식물과 식물을 수분시키는 나비, 벌, 새, 박쥐 등의 생물체 사이에 신중하게 짜여진 상호 작용을 방해할 가능성이 있기 때문에 생물학자들에게 경종을 울립니다.
그러나 식물-수분 매개자 상호 작용에도 영향을 미칠 수 있는 꽃 크기와 같은 다른 꽃 특성의 변화에 대한 관심은 훨씬 적습니다. 곤충 수분제 전 세계적으로 쇠퇴하고 있습니다.
학술지에 온라인으로 발표된 연구에서 진화 편지, 미시간 대학교 생물학자 2003명과 조지아 대학교 동료는 미국 남동부에서 나팔꽃의 야생 개체군이 2012년에서 XNUMX년 사이에 꽃 크기가 증가했음을 보여줍니다.
연구자에 따르면 꽃 크기가 커지면 꽃가루 매개자 유인에 식물이 더 많이 투자한다는 것을 알 수 있습니다. 변화는 북반구 식물 개체군이 기후 변화에 대해 보다 극적인 진화적 반응을 보이는 경향이 있음을 보여주는 광범위한 이전 작업과 일치하여 더 북반구 위도에서 가장 두드러졌습니다.
이른 개화로의 이동도 나팔꽃 개체군 사이에서 관찰되었습니다. 또한 벌이 얻은 꿀과 꽃가루, 흰색, 분홍색, 파란색 나팔꽃을 수분시키는 말벌, 꿀과 꽃가루 등 식물이 꽃 보상에 대한 투자를 늘렸다는 감질나는 징후가 있었습니다.
"변화하는 기후에 대한 반응으로 시간이 지남에 따라 식물-수분 매개자 상호 작용에 중요한 특성이 어떻게 진화할 수 있는지에 대한 우리의 이해에는 큰 차이가 있습니다."라고 UM 생태학과의 박사 과정 학생인 Sasha Bishop이 말했습니다. 및 진화 생물학.
"우리는 더 이른 개화로의 잘 문서화된 변화 외에도 꽃 건축과 보상이 현대 환경 변화에 대한 진화적 반응에서 중요한 역할을 할 수 있음을 보여줍니다."
일반적인 나팔꽃은 미국 동부, 중서부 및 남부 전역에서 발견되는 연간 잡초 덩굴입니다. 도로변에서 흔히 볼 수 있는 농작물 분야.
UM이 주도한 연구는 2003년과 2012년 테네시, 노스캐롤라이나, 사우스캐롤라이나의 콩밭과 옥수수밭 가장자리에서 수집한 나팔꽃 씨앗을 발아시키는 "부활" 접근법을 사용했습니다.
그 XNUMX년 동안 이 지역은 기온 상승(특히 최저기온과 야간 기온 상승)을 경험했으며, 극단적인 가뭄과 함께 극한 강우 사건의 수가 증가했습니다.
꽃 형태의 변화를 찾기 위해 연구원들은 UM의 Matthaei Botanical Gardens에 있는 온실에서 두 해 동안 현장에서 수집한 씨앗을 심었습니다. 꽃이 피었을 때 다양한 꽃의 특성을 디지털 캘리퍼스로 측정했습니다.
측정 결과 나팔꽃 화관은 4.5년에 직경이 1.8cm(2003인치), 4.8년에 1.9cm(2012인치)로 XNUMX년 간격 동안 상당히 넓어졌으며 화관 폭의 변화는 북위도가 더 높은 개체군에서 가장 컸습니다. . 꽃의 꽃잎은 총칭하여 화관으로 알려져 있습니다.
이 연구는 또한 2003년에서 2012년 사이에 더 이른 개화 시기로의 이동을 밝혀냈는데, 이는 주로 더 북위도에 있는 인구에 의해 주도되었습니다. 개화 시작은 2012년에 채취한 종자에서 자란 식물의 경우 평균 XNUMX일 더 일찍 시작되었습니다.
흥미롭게도 연구원들은 시간이 지남에 따라 꽃 보상(꽃가루와 꿀)에 더 많은 투자를 하는 위도에 영향을 받는 경향을 관찰했습니다. 평균적으로 2012년 수집된 씨앗에서 자란 나팔꽃은 2003년 수집된 씨앗에서 나온 꽃보다 더 많은 꽃가루 알갱이와 더 많은 과즙 자당을 생산했습니다.
그러나 꽃가루와 과즙 분석에는 나팔꽃 식물의 XNUMX개 개체군만 포함되었습니다. 조사된 인구 수가 적기 때문에 식물에서 자연 선택을 통한 적응이 일어나고 있다는 증거를 찾기 위한 통계 테스트에 꽃 보상 결과가 포함되지 않았습니다.
"그럼에도 불구하고 수분매개자 유인에 대한 투자가 일시적으로 증가한 것으로 보이며 이 결과는 북위도의 인구에 의해 주도된 것으로 보입니다.
이 연구는 나팔꽃이 자가수분율을 증가시킨다는 어떠한 증거도 발견하지 못했습니다. 일부 이전 연구의 증거는 다음에 대한 가능한 반응으로 "자아" 증가를 지적했습니다. 기후 변화 및/또는 토지 이용 변화와 관련된 수분 매개체 감소.
"이는 식물-수분 매개자 상호 작용을 담당하는 특성이 시간이 지남에 따라 진화할 수 있는 가능성을 조사하기 위해 부활 접근법을 사용하는 첫 번째 기사이며, 이는 수분 매개자 수의 감소와 변화하는 기후 및 토지 이용 체제로 인한 극적인 환경 변화와 함께 발생합니다." 비숍이 말했다.
2,836개의 나팔꽃 개체군이 꽃 형태의 변화를 살펴보는 부활 실험에 포함되었습니다. 이른 봄 개화 연구에 456개 개체군이 포함되었습니다. 총 XNUMX개의 식물에서 XNUMX개의 꽃이 측정되었습니다.