随着世界气候的变化,有的动植物已经适应了新的气候,迁移到了新的地方,部分动植物的繁殖期甚至还出现了变化。近日发布的一项研究表明,在过去的75年中,花朵还通过改变花瓣中的吸收紫外线的色素(UV pigments)来适应不断升高的温度和不断减少的臭氧。
克莱姆森大学(Clemson University)的植物生态学家马修·科斯基(Matthew Koski)说,人看不见鲜花的紫外线色素,其作用在于吸引动物传播花粉,还具有类似防晒霜的作用,防止花朵被晒伤。
但是,就像紫外线对人体有害一样,它也可能破坏花粉,使其丧失活性,进而影响到开花繁殖。花瓣中吸收紫外线的色素越多,到达敏感细胞的有害辐射就越少。
此前,马修及其同事发现,暴露于更多紫外线辐射的花朵(通常是在更高海拔或靠近赤道生长的花朵)的花瓣中含有更多的紫外线色素。由此,他开始研究臭氧层的破坏和温度变化是否会对花中的紫外线波产生影响,这两种变化很大程度上都是由人类活动造成的。
为了找出答案,马修及其同事研究1941年记录的北美,欧洲和澳大利亚的植物,该团队共研究了1238朵花,涉及42种不同种类。他们使用紫外线敏感相机拍摄了在整个自然范围内不同时间采集的同一物种的花瓣,该相机捕获了紫外线色素的变化,然后团队将这些变化与当地臭氧水平和温度的数据相匹配。
团队最终的研究结果发表在本月的《当代生物学》(Current Biology)。研究显示,所有花中的紫外线色素都随时间增加,从1941年到2017年,每年平均增长2%。
当然,这一增加取决于花的结构。在花粉外露的碟形花朵中,当臭氧水平下降时,吸收紫外线的色素增加,而在臭氧上升的地方则下降。但那些花粉隐藏在花瓣中的花会随着温度的升高降低其紫外线色素,而与臭氧水平是否发生变化无关。
哈佛大学植物生物学家查尔斯·戴维斯(Charles Davis)说,尽管这一发现令人惊讶,但却“完全合情合理”。
由于花粉隐藏在花瓣中,这些花可以自然抵御紫外线,但是这种“保护壳”却像温室一样会吸收热量。戴维斯表示,当这些花暴露在高温下时,内藏的花粉有被高温破坏的风险。因此,减少花瓣中的紫外线色素会减少太阳辐射,从而降低温度。
尽管这种色素变化在人眼中可能难以区分,但对于蜂鸟和蜜蜂等授粉媒介却非常显眼。
这种色素的变化对花朵繁殖也有影响。色素越少的花朵对授粉者的吸引更大,因而花粉传播就更容易。那些色素增加的花的对授粉动物的吸引力会下降,最终可能无法完成授粉。戴维斯表示,这种色素的变化虽然可以减少太阳辐射的伤害,但“授粉者可能会完全略过这些花。”
自然界比人类想象的更为脆弱,细微的变化就会对动植物产生极大影响,部分花朵对太阳辐射的变化最终可能会影响花朵繁殖,最终甚至带来灭绝的风险。
编译/前瞻经济学人APP资讯组
原文来源:
https://www.sciencemag.org/news/2020/09/flowers-are-changing-their-colors-adapt-climate-change
https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2903220/Could-colour-flowers-reveal-shed-light-climate-change-Petals-UV-light-appear-darker-warmer-regions.html
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