มีการเปลี่ยนแปลงเอกสารที่ดีไปสู่การออกดอกในฤดูใบไม้ผลิก่อนหน้านี้ในพืชหลายชนิดเมื่อโลกร้อนขึ้น แนวโน้มดังกล่าวทำให้นักชีววิทยาตื่นตระหนกเพราะมีความเป็นไปได้ที่จะรบกวนการออกแบบท่าเต้นอย่างระมัดระวังระหว่างพืชและสิ่งมีชีวิตต่างๆ เช่น ผีเสื้อ ผึ้ง นก ค้างคาว และอื่นๆ ที่ผสมเกสรพวกมัน
แต่มีการให้ความสนใจน้อยลงมากกับการเปลี่ยนแปลงลักษณะอื่นๆ ของดอกไม้ เช่น ขนาดดอก ซึ่งอาจส่งผลต่อปฏิสัมพันธ์ระหว่างพืชและแมลงผสมเกสร ในเวลาที่หลายๆ แมลงผสมเกสร กำลังตกต่ำทั่วโลก
ในการศึกษาที่เผยแพร่ทางออนไลน์ในวารสาร จดหมายวิวัฒนาการนักชีววิทยาจากมหาวิทยาลัยมิชิแกน 2003 คน และเพื่อนร่วมงานของมหาวิทยาลัยจอร์เจีย 2012 คน แสดงให้เห็นว่าจำนวนประชากรของผักบุ้งในป่าทางตะวันออกเฉียงใต้ของสหรัฐอเมริกาเพิ่มขนาดของดอกไม้ระหว่างปี XNUMX ถึง XNUMX
นักวิจัยกล่าวว่าขนาดดอกไม้ที่เพิ่มขึ้นชี้ให้เห็นถึงการลงทุนที่มากขึ้นของพืชในการดึงดูดแมลงผสมเกสร การเปลี่ยนแปลงนี้เด่นชัดที่สุดที่ละติจูดทางตอนเหนือ ซึ่งสอดคล้องกับผลงานก่อนหน้านี้ที่แสดงให้เห็นว่าประชากรพืชทางตอนเหนือมีแนวโน้มที่จะแสดงการตอบสนองเชิงวิวัฒนาการอย่างมากต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ
นอกจากนี้ยังสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงไปสู่การออกดอกก่อนหน้านี้ในหมู่ประชากรผักบุ้งเหล่านั้น นอกจากนี้ยังมีข้อบ่งชี้ที่ชวนยั่วเย้าว่าพืชได้เพิ่มการลงทุนในรางวัลดอกไม้—น้ำหวานและละอองเรณูที่ผึ้ง แมลงหวี่ และตัวต่อที่ผสมเกสรดอกไม้ผักบุ้งสีขาว ชมพู และฟ้า
“มีช่องว่างที่สำคัญในความเข้าใจของเราเกี่ยวกับลักษณะที่มีความสำคัญต่อการปฏิสัมพันธ์ระหว่างพืชและแมลงผสมเกสรอาจพัฒนาไปตามกาลเวลาเพื่อตอบสนองต่อสภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลง” Sasha Bishop ผู้เขียนนำการศึกษา นักศึกษาปริญญาเอกจาก UM Department of Ecology กล่าว และชีววิทยาวิวัฒนาการ
“เราแสดงให้เห็นว่า นอกจากการเปลี่ยนแปลงไปสู่การออกดอกก่อนหน้านี้แล้ว สถาปัตยกรรมและรางวัลของดอกไม้ยังสามารถมีบทบาทสำคัญในการตอบสนองเชิงวิวัฒนาการต่อการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อมร่วมสมัย”
ผักบุ้งทั่วไปเป็นเถาวัลย์วัชพืชที่พบได้ทั่วไปทางตะวันออก ตะวันตกตอนกลาง และตอนใต้ของสหรัฐอเมริกา มักพบเห็นได้ตามริมถนนและ เขตเพาะปลูก.
การศึกษาที่นำโดย UM ใช้วิธีการ "ฟื้นคืนชีพ" ที่เกี่ยวข้องกับการงอกของเมล็ดผักบุ้งที่เก็บรวบรวมจากขอบไร่ถั่วเหลืองและข้าวโพดทางการเกษตรในเทนเนสซี นอร์ทแคโรไลนา และเซาท์แคโรไลนาในสองปี: 2003 และ 2012
ในช่วงเก้าปีนั้น ภูมิภาคนี้ประสบกับอุณหภูมิที่สูงขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งอุณหภูมิต่ำสุดและตอนกลางคืนที่สูงขึ้น และจำนวนเหตุการณ์ฝนตกหนักที่เพิ่มขึ้นสลับกับภัยแล้งที่รุนแรงมากขึ้น
เพื่อค้นหาการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาของดอกไม้ นักวิจัยได้ปลูกเมล็ดพันธุ์ที่เก็บรวบรวมจากภาคสนามจากทั้งสองปีในเรือนกระจกที่สวนพฤกษศาสตร์มัตแทอิ ของ U-M เมื่อดอกไม้บาน ลักษณะต่างๆ ของดอกไม้จะถูกวัดด้วยคาลิปเปอร์แบบดิจิทัล
การวัดพบว่ากลีบดอกผักบุ้งกว้างขึ้นอย่างมากในช่วงระยะเวลาเก้าปี โดยเส้นผ่านศูนย์กลาง 4.5 เซนติเมตร (1.8 นิ้ว) ในปี 2003 และ 4.8 เซนติเมตร (1.9 นิ้ว) ในปี 2012 และการเปลี่ยนแปลงความกว้างของกลีบดอกมีมากที่สุดในประชากรที่ละติจูดเหนือ . กลีบของดอกไม้เรียกรวมกันว่ากลีบดอก
การศึกษายังเผยให้เห็นการเปลี่ยนแปลงของเวลาการออกดอกก่อนหน้านี้ระหว่างปี 2003 และ 2012 ซึ่งขับเคลื่อนโดยประชากรในละติจูดเหนือเป็นหลัก การเริ่มออกดอกเกิดขึ้นโดยเฉลี่ยสี่วันก่อนหน้านี้สำหรับพืชที่ปลูกจากเมล็ดที่เก็บในปี 2012
ที่น่าสนใจคือ นักวิจัยยังสังเกตเห็นแนวโน้มที่ได้รับอิทธิพลจากละติจูดซึ่งนำไปสู่การลงทุนในรางวัลดอกไม้ (เกสรและน้ำหวาน) มากขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป โดยเฉลี่ยแล้ว ดอกผักบุ้งที่ปลูกจากเมล็ดที่เก็บในปี 2012 จะสร้างละอองเรณูและน้ำหวานซูโครสมากกว่าดอกไม้จากเมล็ดที่เก็บในปี 2003
อย่างไรก็ตาม การวิเคราะห์ละอองเรณูและน้ำหวานเกี่ยวข้องกับประชากรผักบุ้งเพียงสี่กลุ่มเท่านั้น เนื่องจากจำนวนประชากรที่ตรวจสอบมีน้อย การค้นพบรางวัลดอกไม้จึงไม่รวมอยู่ในการทดสอบทางสถิติเพื่อค้นหาหลักฐานว่ามีการปรับตัวผ่านการคัดเลือกโดยธรรมชาติในพืช
Regina Baucom ผู้เขียนอาวุโสด้านการศึกษา ซึ่งเป็นรองศาสตราจารย์จาก UM Department of Ecology and Evolutionary Biology กล่าวว่า "อย่างไรก็ตาม ดูเหมือนว่ามีแนวโน้มว่าจะมีการลงทุนเพิ่มขึ้นชั่วคราวในการดึงดูดแมลงผสมเกสร และผลลัพธ์นี้ขับเคลื่อนโดยประชากรในละติจูดเหนือ"
การศึกษาไม่พบหลักฐานว่าผักบุ้งเพิ่มอัตราการผสมเกสรด้วยตนเอง หลักฐานจากการศึกษาก่อนหน้านี้ชี้ให้เห็นถึงการเพิ่ม "การพึ่งพาตนเอง" เป็นการตอบสนองที่เป็นไปได้ อากาศเปลี่ยนแปลง และ/หรือการลดลงของแมลงผสมเกสรที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดิน
“นี่เป็นบทความแรกที่ใช้แนวทางการฟื้นคืนชีพเพื่อตรวจสอบศักยภาพที่ลักษณะที่รับผิดชอบในปฏิกิริยาระหว่างพืชและแมลงผสมเกสรอาจพัฒนาไปตามกาลเวลา ควบคู่ไปกับการลดลงของความอุดมสมบูรณ์ของแมลงผสมเกสร และการเปลี่ยนแปลงทางสิ่งแวดล้อมอย่างมากเนื่องจากสภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลงและระบอบการใช้ที่ดิน” อธิการกล่าวว่า
ประชากรผักบุ้งสิบห้าตัวรวมอยู่ในการทดลองคืนชีพโดยดูที่การเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาของดอกไม้ ประชากรยี่สิบสามคนรวมอยู่ในการศึกษาการออกดอกในฤดูใบไม้ผลิก่อนหน้านี้ วัดได้ทั้งหมด 2,836 ดอก จาก 456 ต้น