Der har været et veldokumenteret skift i retning af tidligere forårsblomstring i mange planter, mens verden opvarmes. Tendensen alarmerer biologer, fordi den har potentialet til at forstyrre omhyggeligt koreograferede interaktioner mellem planter og de skabninger - sommerfugle, bier, fugle, flagermus og andre - der bestøver dem.
Men meget mindre opmærksomhed er blevet rettet mod ændringer i andre blomsteregenskaber, såsom blomsterstørrelse, der også kan påvirke plante-bestøver interaktioner, på et tidspunkt, hvor mange insektbestøvere er i global tilbagegang.
I en undersøgelse offentliggjort online i tidsskriftet Evolution Letters, viser to biologer fra University of Michigan og en kollega fra University of Georgia, at vilde populationer af den almindelige morgenfrue i det sydøstlige USA øgede størrelsen af deres blomster mellem 2003 og 2012.
Øget blomsterstørrelse tyder ifølge forskerne på en større investering af planterne i bestøverattraktion. Ændringerne var mest udtalte på mere nordlige breddegrader, i tråd med en bred vifte af tidligere arbejde, der viser, at nordlige plantepopulationer har tendens til at vise mere dramatiske evolutionære reaktioner på klimaændringer.
Et skift til tidligere blomstring blev også observeret blandt disse morning glory-populationer. Derudover var der fristende indikationer på, at planterne har øget deres investering i blomsterbelønninger - nektaren og pollen opnået af bier, syrphidfluer og hvepse, der bestøver de hvide, lyserøde og blå morgenfrueblomster.
"Der er et stort hul i vores forståelse af, hvordan egenskaber, der er afgørende for plante-bestøver-interaktioner, kan udvikle sig over tid som en reaktion på et skiftende klima," sagde studiets hovedforfatter Sasha Bishop, en doktorand i UM Department of Ecology og Evolutionsbiologi.
"Vi viser, at - ud over veldokumenterede skift til tidligere blomstring - kan blomsterarkitektur og belønninger også spille en væsentlig rolle i den evolutionære reaktion på nutidige miljøændringer."
Den almindelige morgenfrue er en årlig ukrudtsagtig vin, der findes i det østlige, midtvestlige og sydlige USA. Det ses hyppigt langs vejkanter og afgrødemarker.
Den UM-ledede undersøgelse brugte en "genopstandelse"-tilgang, der involverede spirende morgenfrue-frø indsamlet fra kanterne af landbrugs-soja- og majsmarker i Tennessee, North Carolina og South Carolina i to år: 2003 og 2012.
I løbet af den ni-årige periode oplevede regionen stigende temperaturer - især stigende minimums- og nattemperaturer - og en stigning i antallet af ekstreme nedbørshændelser blandet med mere ekstrem tørke.
For at lede efter ændringer i blomstermorfologi plantede forskerne feltindsamlede frø fra begge år i et drivhus i UM's Matthaei Botaniske Have. Når blomsterne blomstrede, blev forskellige blomsteregenskaber målt med digital skydelære.
Målinger viste, at morgenfruekroner blev betydeligt bredere i løbet af ni-års intervallet - 4.5 centimeter (1.8 tommer) i diameter i 2003 og 4.8 centimeter (1.9 tommer) i 2012, og ændringen i kronens bredde var størst i populationer på mere nordlige breddegrader . Kronbladene på en blomst er samlet kendt som kronen.
Undersøgelsen afslørede også et skift til tidligere blomstringstider mellem 2003 og 2012, primært drevet af populationer på mere nordlige breddegrader. Starten af blomstringen skete i gennemsnit fire dage tidligere for planterne dyrket fra frø indsamlet i 2012.
Interessant nok observerede forskerne også en breddegradspåvirket tendens til større investering i blomsterbelønninger (pollen og nektar) over tid. I gennemsnit producerede morning glory-blomster dyrket fra 2012-indsamlede frø flere pollenkorn og mere nektarsaccharose end blomsterne fra 2003-samlede frø.
Imidlertid involverede pollen- og nektaranalyserne kun fire populationer af morgenfrueplanter. På grund af det lave antal undersøgte populationer blev resultaterne af blomsterbelønninger ikke inkluderet i en statistisk test for at lede efter beviser for, at tilpasning gennem naturlig selektion finder sted i planterne.
"Ikke desto mindre ser det ud til, at det er sandsynligt, at der er en tidsmæssig stigning i investeringerne i bestøverattraktion, og at dette resultat er drevet af populationer på nordlige breddegrader," siger seniorforfatter af undersøgelsen Regina Baucom, lektor ved UM Department of Ecology and Evolutionary Biology.
Undersøgelsen fandt ingen beviser for, at morgenfruer øger hastigheden, hvormed de selvbestøver. Beviser fra nogle tidligere undersøgelser pegede på øget "selfing" som en mulig reaktion på klima forandring og/eller nedgang i bestøveren i forbindelse med ændringer i arealanvendelsen.
"Dette er den første artikel, der bruger opstandelsestilgangen til at undersøge potentialet for, at egenskaber, der er ansvarlige for plante-bestøver-interaktioner, kan udvikle sig over tid, samtidig med fald i bestøveroverflod og dramatiske miljøændringer på grund af ændrede klima- og arealanvendelsesregimer," sagde biskop.
Femten morning glory-populationer blev inkluderet i genopstandelseseksperimentet, der kiggede på ændringer i blomstermorfologi. Treogtyve populationer blev inkluderet i undersøgelsen af tidligere forårsblomstring. I alt blev der målt 2,836 blomster fra 456 planter.