Planter og insekter utviklet seg sammen for å dukke opp på omtrent samme tid om våren. Marek Mierzejewski/Shutterstock

Hekker i midten av februar kan tradisjonelt sett ha vært hvite av snø; i år var det hvite et verk av svarttornblomster – en vårbebuder. Selv om det er et velkomment tegn etter en våt og dyster vinter, bringer den tidlige blomstringen uro for erfarne sesongovervåkere. Har denne planten alltid blomstret i midten av februar, lurte jeg på, eller er det noe i endring?

Heldigvis har vitenskapen om å registrere og forstå sesongmessige hendelser, fenologi, en lang historie i Storbritannia. Robert Marsham, en naturforsker fra 18-tallet, førte opptegnelser over utseendet til blomstene, fuglene og insektene i landsbyen hans i Norfolk så langt tilbake som i 1736. Marshams etterkommere fortsatte innspillingen til 1958. Woodland Trust opprettholder tradisjonen med Naturens kalender, et opplegg der publikum inviteres til å spille inn ulike sesongbegivenheter.

Detaljert analyse av nesten en halv million planteregistreringer av forskere i 2022, viste at når alle arter ble vurdert sammen, hadde den gjennomsnittlige blomstringstiden i Storbritannia økt med en måned i løpet av de siste 40 årene. Det var variasjon mellom artene. Hagtorn, den vanlige hekkeplanten, blomstrer vanligvis 13 dager tidligere enn den gjorde på begynnelsen av 1980-tallet, mens blomstene til hestekastanjetreet dukker opp ti dager tidligere.

Klimaet har varmet opp raskt siden 1980-tallet. Ved å blomstre tidligere, gjenkjenner plantene at vintrene blir kortere og mildere. De merker at dagene blir varmere og endrer vårens utvikling på en måte som ligner på at mennesker føler varme på huden og så går ut med færre lag med klær. De nøyaktige mekanismene for å oppdage disse signalene varierer mellom planter og dyr, men begge reagerer på klimaet når det endrer seg.

Oppdager lys og varme uten øyne og hud

Planter oppdager høstens forkortende dager med et pigment kalt fytokrom som er spesielt følsomt for bølgelengder i det røde området av det elektromagnetiske spekteret. De lengre høstnettene endrer kvaliteten på dette røde lyset. Mens dette subtile skiftet slipper unna mennesker (øynene våre er ikke følsomme for denne delen av spekteret), kan en plante oppdage denne overgangen og begynne å endre seg.

Akkurat som høsten kan gi et fall i nivået av hormonet serotonin i blodet vårt, vil en plante som har sanset vinteren øke produksjonen av et hormon som kalles abscisinsyre. Dette har flere effekter. I løvtrær slutter kvister å vokse og utvikler tøffe vinterknopper som er i stand til å overleve frost og snø og blader faller av.

Vekst om våren bestemmes av lignende utløsere av lyslengde og temperatur, men temperaturen har vanligvis den viktigste rollen. Hvis planter bare tok hensyn til lys, ville de risikere å starte vekst når dødelig frost fortsatt er en trussel, eller for å gå glipp av god veksttid i milde tidlige vårdager. Temperaturdeteksjon avgjør når vårblomster vises. Dette er grunnen til at global oppvarming er tydelig i det tidligere utseendet til disse blomstene.

Det er ikke fullt ut forstått hvordan planter oppdager temperatur. Noe av det kan skyldes at et vekststoppende hormon i cellene brytes ned når luften faller under en viss temperatur, som igjen lar et veksthormon øke.

Mens mennesker har nerver i huden for å oppdage temperatur, er planter sannsynligvis avhengige av pigmenter, selv om mekanismen ikke er fullt ut forstått. Varme er en del av det samme elektromagnetiske spekteret som fytokrom er følsomt for, så muligens er dette pigmentet involvert. Uansett hvilke mekanismer som er ansvarlige for å sette i gang vekst, bestemmer temperaturen også hvor raskt planter vokser.

Blomster og pollinatorer ute av synkronisering

Insektbestøvere som bier må synkronisere livssyklusene sine slik at de er på vingen når blomstene de lever av, dukker opp. Tidspunktet for deres fremvekst fra vinteren bestemmes også av effekten av temperatur og daglengde og formidlet av hormoner.

Evolusjon som jobber med mange generasjoner av pollinatorer har skapt en tett kobling mellom fremveksten av blomster og deres pollinatorer. Hvis utseendet til blomster og pollinatorer ikke er synkronisert, har insektene ingen nektar og plantene blir ikke befruktet.

En lignende kobling eksisterer mellom fremveksten av blader og insektet planteetere som beiter på dem. Hastigheten til klimaendringene og små forskjeller i hvordan de to gruppene reagerer risikerer å bryte denne synkroniseringen med alvorlige konsekvenser for begge sider.

En stor studie av tyske forskere som så på når blomster og deres pollinatorer dukket opp mellom 1980 og 2020, fant et komplekst bilde. Begge reagerte på klimaendringer med tidligere blomstring og utseende, men plantene hadde gjort et større skifte.

Det var variasjon mellom insektgrupper, bier og sommerfugler hadde endret seg synkront med plantene, men dette ble ikke observert hos svefugler. Det var også variasjon mellom arter av disse insektene.

Selv når planter og deres avhengige insekter endrer tidspunkter synkront, kan det hende at neste trinn i næringskjeden ikke er så fleksibel. Eikeblader mates av eikemølllarven. Dette er igjen hovednæringen til fugleunger som blåmeis og fluesnappere lenke tekst. Unger har klekket ut omtrent samtidig, mens eikeblader og larver har dukket opp tidligere og så langt forblir synkroniserte. Men hvor lenge?

Svarttornblomster forblir en velkommen lettelse fra vinteren og et tegn på at våren er på vei. Men de er også et tegn på klimaendringer: et utfoldende eksperiment på timing og synkronisering av planter og dyr – og de intrikate næringskjedene de er en del av.

Paul Ashton, leder for biologi, Edge Hill University

Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.

ing