Ada pergeseran yang terdokumentasi dengan baik ke arah pembungaan awal musim semi di banyak tanaman saat dunia menghangat. Kecenderungan ini mengkhawatirkan ahli biologi karena berpotensi mengganggu interaksi koreografi yang hati-hati antara tanaman dan makhluk — kupu-kupu, lebah, burung, kelelawar, dan lainnya — yang menyerbuki mereka.
Tetapi lebih sedikit perhatian diberikan pada perubahan ciri-ciri bunga lainnya, seperti ukuran bunga, yang juga dapat mempengaruhi interaksi tanaman-penyerbuk, pada saat banyak penyerbuk serangga sedang mengalami penurunan global.
Dalam sebuah penelitian yang dipublikasikan secara online di jurnal tersebut Surat Evolusi, dua ahli biologi University of Michigan dan seorang kolega University of Georgia menunjukkan bahwa populasi liar dari morning glory biasa di Amerika Serikat bagian tenggara meningkatkan ukuran bunga mereka antara tahun 2003 dan 2012.
Peningkatan ukuran bunga menunjukkan investasi yang lebih besar oleh tanaman dalam daya tarik penyerbuk, menurut para peneliti. Perubahan tersebut paling menonjol di garis lintang yang lebih utara, sejalan dengan berbagai penelitian sebelumnya yang menunjukkan bahwa populasi tanaman di utara cenderung menunjukkan respons evolusioner yang lebih dramatis terhadap perubahan iklim.
Pergeseran ke pembungaan lebih awal juga diamati di antara populasi morning glory tersebut. Selain itu, ada indikasi menggiurkan bahwa tanaman telah meningkatkan investasi mereka dalam hadiah bunga — nektar dan serbuk sari yang diperoleh lebah, lalat syrphid, dan tawon yang menyerbuki bunga morning glory yang berwarna putih, merah muda, dan biru.
“Ada kesenjangan besar dalam pemahaman kita tentang bagaimana sifat-sifat yang sangat penting untuk interaksi penyerbuk tanaman dapat berkembang dari waktu ke waktu sebagai respons terhadap perubahan iklim,” kata penulis utama studi Sasha Bishop, seorang mahasiswa doktoral di Departemen Ekologi UM. dan Biologi Evolusi.
“Kami menunjukkan bahwa — selain pergeseran yang terdokumentasi dengan baik ke pembungaan sebelumnya — arsitektur dan penghargaan bunga juga dapat memainkan peran penting dalam respons evolusioner terhadap perubahan lingkungan kontemporer.”
Kemuliaan pagi yang umum adalah tanaman merambat tahunan yang ditemukan di Amerika Serikat bagian timur, barat tengah, dan selatan. Itu sering terlihat di sepanjang pinggir jalan dan bidang tanaman.
Studi yang dipimpin UM menggunakan pendekatan "kebangkitan" yang melibatkan perkecambahan biji morning glory yang dikumpulkan dari tepi ladang kedelai dan jagung pertanian di Tennessee, Carolina Utara, dan Carolina Selatan dalam dua tahun: 2003 dan 2012.
Selama kurun waktu sembilan tahun tersebut, wilayah tersebut mengalami peningkatan suhu—khususnya peningkatan suhu minimum dan malam hari—dan peningkatan jumlah curah hujan ekstrem yang diselingi dengan kekeringan yang lebih ekstrem.
Untuk mencari perubahan morfologi bunga, para peneliti menanam benih yang dikumpulkan dari lapangan dari kedua tahun di rumah kaca di Kebun Raya Matthaei U-M. Saat bunga mekar, berbagai ciri bunga diukur dengan kaliper digital.
Pengukuran menunjukkan bahwa bunga mahkota bunga morning glory menjadi lebih lebar secara signifikan selama interval sembilan tahun—dengan diameter 4.5 cm (1.8 inci) pada tahun 2003 dan 4.8 cm (1.9 inci) pada tahun 2012, dan perubahan lebar daun mahkota paling besar pada populasi di garis lintang yang lebih utara. . Kelopak bunga secara kolektif dikenal sebagai mahkota.
Studi ini juga mengungkapkan pergeseran ke waktu berbunga lebih awal antara tahun 2003 dan 2012, terutama didorong oleh populasi di garis lintang utara. Awal pembungaan terjadi rata-rata empat hari sebelumnya untuk tanaman yang ditanam dari biji yang dikumpulkan pada tahun 2012.
Menariknya, para peneliti juga mengamati tren yang dipengaruhi garis lintang menuju investasi yang lebih besar dalam hadiah bunga (serbuk sari dan nektar) dari waktu ke waktu. Rata-rata, bunga morning glory yang ditanam dari biji yang dikumpulkan tahun 2012 menghasilkan lebih banyak serbuk sari dan lebih banyak sukrosa nektar daripada bunga dari biji yang dikumpulkan tahun 2003.
Namun, analisis serbuk sari dan nektar hanya melibatkan empat populasi tumbuhan morning glory. Karena rendahnya jumlah populasi yang diteliti, temuan floral rewards tidak dimasukkan dalam uji statistik untuk mencari bukti bahwa adaptasi melalui seleksi alam sedang terjadi pada tumbuhan.
“Meskipun demikian, tampaknya ada peningkatan sementara dalam investasi dalam daya tarik penyerbuk dan hasil ini didorong oleh populasi di garis lintang utara,” kata penulis senior studi Regina Baucom, seorang profesor di Departemen Ekologi dan Biologi Evolusioner UM.
Studi ini tidak menemukan bukti bahwa morning glory meningkatkan laju penyerbukan sendiri. Bukti dari beberapa penelitian sebelumnya menunjukkan peningkatan "selfing" sebagai kemungkinan respon terhadap perubahan iklim dan/atau penyerbuk menurun terkait dengan perubahan penggunaan lahan.
“Ini adalah artikel pertama yang menggunakan pendekatan kebangkitan untuk memeriksa potensi bahwa sifat-sifat yang bertanggung jawab atas interaksi penyerbuk tanaman dapat berkembang dari waktu ke waktu, bersamaan dengan penurunan kelimpahan penyerbuk dan perubahan lingkungan yang dramatis akibat perubahan iklim dan rezim penggunaan lahan,” kata uskup.
Lima belas populasi morning glory dimasukkan dalam percobaan kebangkitan dengan mengamati perubahan morfologi bunga. Dua puluh tiga populasi dimasukkan dalam studi pembungaan musim semi sebelumnya. Secara total, 2,836 bunga diukur dari 456 tanaman.