Kwiaty zmieniają kolor w odpowiedzi na zmiany klimatyczneCzas czytania: 4 min

Silna presja czynników antropogenicznych spowodowała, że wiele roślin przystosowało się do lokalnych warunków, dokonując coraz to nowszych adaptacji. Niektóre z tych przystosowań mogą być obserwowane gołym okiem, inne wymagają wyspecjalizowanej aparatury. Istnieją np. grupy roślin, które potrafią swoim wyglądem, tak jak dwulistnik pszczeli, przypominać osobniki należące do królestwa zwierząt, ale czy  mogłyby one zmieniać swoją barwę i wzory? Pigmenty są to kompleksowe związki organiczne, takie jak karotenoidy, ksantofile, flawonoidy, antocyjany i chlorofile, które odpowiadają m.in. za absorbowanie określonych długości fali światła i nadanie barwy roślinom, niektóre z nich posiadają przy tym własności fotosyntetyczne. Chociaż pigmenty UV kwiatów nie są dla nas widoczne, przyciągają owady oraz kolibry będące ich potencjalnymi zapylaczami. Stanowią również ochronę przeciw określonym długościom promieniowania słonecznego, które mogą uszkodzić wrażliwe komórki, takie jak pyłek¹.

Matthew Koski, młody ekolog, botanik i filogenetyk, adiunkt w College of Sciences na Wydziale Nauk Biologicznych w Clemson University, razem z Drew MacQueen z University of Virginia oraz Tia-Lynn Ashman z University of Pittsburgh dokonali ciekawego odkrycia, którego wyniki opublikowali niedawno w czasopiśmie „Current Biology”. Naukowcy wykazali, że rośliny dostosowują swoją pigmentację UV względem zmieniającego się klimatu. Na podstawie badań prowadzonych w Ameryce Północnej, Europie i Australii badaczom udało się porównać pigmenty UV kolekcji kwiatowych z wielu herbariów od 1941 roku z tymi występującymi aktualnie. Do tego celu sfotografowano kwiaty tych samych gatunków według zasięgu ich występowania, które zebrano w różnym czasie. Zdjęcia powstały przy pomocy kamery czułej na promieniowanie ultrafioletowe, która rejestrowała zmiany pigmentu UV. W sumie przebadano w ten sposób 1238 kwiatów z 42 różnych gatunków. Naukowcy dokonali jednocześnie zestawienia wspomnianych obserwacji z globalnym wzrostem temperatury oraz zmianami poziomu degradującej warstwy ozonu unoszącej się w stratosferze. Te rośliny, które były narażone na wyższe promieniowanie, były powiązane z większym wzrostem pigmentów UV. Koski odkrył, że oprócz zubożenia warstwy ozonowej ocieplenie klimatu powoduje również zmianę pigmentu, szczególnie u gatunków, które mają pyłek schowany pod tkanką płatków, dlatego pigmentacja różniła się w zależności od struktury kwiatu. W kwiatach z odsłoniętymi pyłkami, jak jaskry, ilość pigmentu pochłaniającego promieniowanie UV wzrastała, gdy poziom ozonu spadał, a malała w miejscach, w których następował wzrost ozonu. Kwiaty z pyłkiem ukrytym pod płatkami, takie jak pływacz zwyczajny (fotografia nad tytułem), zmniejszały swój pigment UV wraz ze wzrostem temperatury – niezależnie od tego, czy zmienił się poziom ozonu. Badania wykazują, że jaśniejszy kolor płatków i ciemniejszy środek kwiatu, poprzez swój kontrast przyciągają zwierzęta zapylające, dlatego kwiaty, których płatki doświadczają wzrostu pigmentacji UV, mogą stać się mniej dla nich atrakcyjne. „Ma to wpływ na rozmnażanie roślin zarówno rodzimych kwiatów, jak i udomowionych gatunków roślin uprawnych, które mają pigmenty UV ukształtowane, jak u rzepaku i słoneczników” – podsumował Koski w wywiadzie dla „Clemson Newsstand”. „Zmienione zabarwienie kwiatów przez UV może potencjalnie zakłócić możliwości zapylania”².

Naukowcy zadają sobie pytania dotyczące szybkości dostosowania pigmentacji UV do zmian środowiskowych, czy są one stałe, czy jedynie przejściowe. Zastanawiają się również nad składem chemicznym czynników uczestniczących w absorpcji promieni ultrafioletowych oraz w jaki sposób zmienia się przy tym skład pigmentu widzialnego dla ludzkiego oka. Obawiają się jednocześnie, że globalna zmiana pigmentacji UV może wpłynąć negatywnie na zdolność reprodukcyjną roślin. Z danych statystycznych wynika, że około trzy czwarte światowych upraw wykorzystywanych w przemyśle spożywczym jest zależna w mniejszym lub większym stopniu od zapylania, a co za tym idzie, nowe odkrycie stanowi dodatkowy czynnik, który obok zanieczyszczeń chemicznych może mieć istotny wpływ na dobrostan zapylaczy.

Przemysław Maksymowicz

Źródło zdjęcia: zbiory własne

Ostatnia aktualizacja strony: 15.11.2020