Terdapat peralihan yang didokumentasikan dengan baik ke arah berbunga awal musim bunga di banyak tumbuhan ketika dunia semakin panas. Aliran ini membimbangkan ahli biologi kerana ia berpotensi mengganggu interaksi yang dikoreografi dengan teliti antara tumbuhan dan makhluk—rama-rama, lebah, burung, kelawar dan lain-lain—yang mendebungakannya.
Tetapi kurang perhatian telah diberikan kepada perubahan dalam ciri bunga lain, seperti saiz bunga, yang juga boleh menjejaskan interaksi pendebunga tumbuhan, pada masa yang banyak. pendebunga serangga berada dalam kemerosotan global.
Dalam kajian yang diterbitkan dalam talian dalam jurnal Surat Evolusi, dua ahli biologi Universiti Michigan dan rakan sekerja Universiti Georgia menunjukkan bahawa populasi liar kegemilangan pagi biasa di tenggara Amerika Syarikat meningkatkan saiz bunga mereka antara 2003 dan 2012.
Peningkatan saiz bunga mencadangkan pelaburan yang lebih besar oleh tumbuhan dalam tarikan pendebunga, menurut para penyelidik. Perubahan itu paling ketara di lebih banyak latitud utara, sejajar dengan pelbagai kerja sebelumnya yang menunjukkan bahawa populasi tumbuhan utara cenderung menunjukkan tindak balas evolusi yang lebih dramatik terhadap perubahan iklim.
Peralihan kepada berbunga awal juga diperhatikan di kalangan populasi kegemilangan pagi tersebut. Di samping itu, terdapat tanda-tanda yang menggembirakan bahawa tumbuhan telah meningkatkan pelaburan mereka dalam ganjaran bunga— nektar dan debunga yang diperolehi oleh lebah, lalat syrphid dan tebuan yang mendebungakan bunga kemuliaan pagi berwarna putih, merah jambu dan biru.
"Terdapat jurang besar dalam pemahaman kami tentang bagaimana ciri-ciri yang penting untuk interaksi pendebunga tumbuhan mungkin berkembang dari masa ke masa sebagai tindak balas kepada iklim yang berubah-ubah," kata pengarang utama kajian Sasha Bishop, seorang pelajar kedoktoran di Jabatan Ekologi UM dan Biologi Evolusi.
"Kami menunjukkan bahawa-sebagai tambahan kepada peralihan yang didokumentasikan dengan baik kepada bunga yang lebih awal-seni bina dan ganjaran bunga juga boleh memainkan peranan penting dalam tindak balas evolusi terhadap perubahan persekitaran kontemporari."
Kemuliaan pagi biasa ialah pokok anggur rumpai tahunan yang ditemui di seluruh timur, barat tengah dan selatan Amerika Syarikat. Ia sering dilihat di sepanjang tepi jalan dan ladang tanaman.
Kajian yang diterajui UM menggunakan pendekatan "kebangkitan" yang melibatkan percambahan benih kemuliaan pagi yang dikumpulkan dari pinggir ladang soya dan jagung pertanian di Tennessee, Carolina Utara dan Carolina Selatan dalam dua tahun: 2003 dan 2012.
Dalam tempoh sembilan tahun itu, rantau ini mengalami peningkatan suhu—terutamanya peningkatan suhu minimum dan waktu malam—dan peningkatan dalam bilangan kejadian hujan yang melampau diselangi dengan kemarau yang lebih melampau.
Untuk mencari perubahan dalam morfologi bunga, para penyelidik menanam benih yang dikumpulkan di lapangan dari kedua-dua tahun di rumah hijau di Taman Botani Matthaei U-M. Apabila bunga mekar, pelbagai ciri bunga diukur dengan angkup digital.
Pengukuran menunjukkan bahawa mahkota kemuliaan pagi menjadi lebih lebar dengan ketara semasa selang sembilan tahun—diameter 4.5 sentimeter (1.8 inci) pada tahun 2003 dan 4.8 sentimeter (1.9 inci) pada tahun 2012, dan perubahan lebar mahkota adalah paling besar dalam populasi di lebih banyak latitud utara. . Kelopak bunga secara kolektif dikenali sebagai corolla.
Kajian itu juga mendedahkan peralihan kepada masa berbunga awal antara 2003 dan 2012, didorong terutamanya oleh populasi di lebih banyak latitud utara. Permulaan berbunga berlaku purata empat hari lebih awal untuk tumbuhan yang ditanam daripada benih yang dikumpul pada tahun 2012.
Menariknya, para penyelidik juga memerhatikan trend yang dipengaruhi latitud ke arah pelaburan yang lebih besar dalam ganjaran bunga (debunga dan nektar) dari semasa ke semasa. Secara purata, bunga kemuliaan pagi yang ditanam daripada benih yang dikumpul pada tahun 2012 menghasilkan lebih banyak biji debunga dan lebih banyak sukrosa nektar daripada bunga daripada benih yang dikumpul pada tahun 2003.
Walau bagaimanapun, analisis debunga dan nektar hanya melibatkan empat populasi tumbuhan kemuliaan pagi. Disebabkan bilangan populasi yang rendah yang diperiksa, penemuan ganjaran bunga tidak dimasukkan dalam ujian statistik untuk mencari bukti bahawa penyesuaian melalui pemilihan semula jadi berlaku dalam tumbuhan.
"Walau bagaimanapun, nampaknya terdapat peningkatan sementara dalam pelaburan dalam tarikan pendebunga dan hasil ini didorong oleh populasi di latitud utara," kata pengarang kanan kajian Regina Baucom, seorang profesor bersekutu di Jabatan Ekologi dan Biologi Evolusi UM.
Kajian itu tidak menemui bukti bahawa kemuliaan pagi meningkatkan kadar pendebungaan sendiri. Bukti dari beberapa kajian terdahulu menunjukkan peningkatan "selfing" sebagai tindak balas yang mungkin perubahan iklim dan/atau penurunan pendebunga yang berkaitan dengan perubahan guna tanah.
"Ini adalah artikel pertama yang menggunakan pendekatan kebangkitan untuk mengkaji potensi ciri-ciri yang bertanggungjawab untuk interaksi pendebunga tumbuhan mungkin berkembang dari semasa ke semasa, seiring dengan penurunan kelimpahan pendebunga dan perubahan persekitaran yang dramatik akibat perubahan iklim dan rejim penggunaan tanah," Bishop berkata.
Lima belas populasi kemuliaan pagi telah dimasukkan dalam eksperimen kebangkitan melihat perubahan dalam morfologi bunga. Dua puluh tiga populasi telah dimasukkan ke dalam kajian berbunga awal musim bunga. Secara keseluruhan, 2,836 bunga diukur daripada 456 pokok.