Mimea na wadudu waliibuka kwa pamoja na kuibuka kwa takriban wakati mmoja katika Spring. Marek Mierzejewski/Shutterstock

Hedgerows katikati ya Februari inaweza kuwa jadi alionekana nyeupe na theluji; mwaka huu nyeupe ilikuwa kazi ya maua ya blackthorn - harbinger ya spring. Ingawa ni ishara ya kukaribisha baada ya majira ya baridi yenye unyevunyevu na yenye huzuni, maua ya mapema huleta wasiwasi kwa watazamaji wa msimu wenye uzoefu. Je! mmea huu umekuwa na maua katikati ya Februari, nilijiuliza, au kuna kitu kinabadilika?

Kwa bahati nzuri, sayansi ya kurekodi na kuelewa matukio ya msimu, phenolojia, ina historia ndefu nchini Uingereza. Robert Marsham, mtaalamu wa mambo ya asili wa karne ya 18, aliweka rekodi za kuonekana kwa maua, ndege na wadudu katika kijiji chake cha Norfolk hadi mwaka wa 1736. Wazao wa Marsham waliendelea kurekodi hadi 1958. The Woodland Trust inadumisha mila na Kalenda ya Asili, mpango ambao wanachama wa umma wanaalikwa kurekodi matukio mbalimbali ya msimu.

Uchambuzi wa kina ya karibu nusu milioni ya rekodi za mimea na wanasayansi katika 2022 ilionyesha kwamba wakati aina zote zilizingatiwa pamoja wakati wa wastani wa maua nchini Uingereza ulikuwa umeendelea kwa mwezi zaidi ya miaka 40 iliyopita. Kulikuwa na tofauti kati ya aina. Hawthorn, mmea wa kawaida wa hedgerow, kwa ujumla hutoa maua siku 13 mapema kuliko ilivyokuwa mwanzoni mwa miaka ya 1980 wakati maua ya mti wa chestnut ya farasi yanaonekana siku kumi mapema.

Hali ya hewa imeongezeka kwa kasi tangu miaka ya 1980. Kwa maua mapema, mimea inatambua kuwa msimu wa baridi unakuwa mfupi na mpole. Huhisi siku zikizidi kuwa na joto na kubadilisha ukuaji wao wa majira ya kuchipua kwa namna sawa na binadamu kuhisi joto kwenye ngozi zao na hivyo kuondoka na tabaka chache za nguo. Njia sahihi za kugundua dalili hizi hutofautiana kati ya mimea na wanyama, lakini zote mbili zinajibu hali ya hewa inapobadilika.

Kugundua mwanga na joto bila macho na ngozi

Mimea hutambua siku za kufupisha za vuli kwa rangi inayoitwa phytochrome ambayo ni nyeti sana kwa urefu wa mawimbi katika eneo nyekundu la wigo wa sumakuumeme. Usiku mrefu wa vuli hubadilisha ubora wa taa hii nyekundu. Ingawa mabadiliko haya ya hila yanawaepuka wanadamu (macho yetu si nyeti kwa sehemu hii ya wigo) mmea unaweza kugundua mpito huu na kuanza kubadilika.

Kama vile msimu wa vuli unavyoweza kutengeneza kushuka kwa kiwango cha homoni ya serotonini katika damu yetu, mmea ambao umehisi kukaribia kwa msimu wa baridi utaongeza utengenezwaji wa homoni inayoitwa abscisic acid. Hii ina athari nyingi. Katika miti yenye miti mirefu, vijiti huacha kukua na kuendeleza vichipukizi vikali vya msimu wa baridi vinavyoweza kustahimili barafu na theluji na majani huanguka.

Ukuaji wa majira ya kuchipua huamuliwa na vichochezi sawa vya urefu na halijoto ya mwanga, lakini halijoto huwa na jukumu muhimu zaidi. Ikiwa mimea ingezingatia mwanga tu, ingekuwa na hatari ya kuanza ukuaji wakati theluji mbaya bado ni tishio au kukosa wakati mzuri wa kukua katika siku za mapema za masika. Kugundua joto huamua wakati maua ya spring yanaonekana. Hii ndiyo sababu joto la kimataifa linaonekana katika kuonekana mapema kwa maua haya.

Haielewi kikamilifu jinsi mimea hugundua joto. Baadhi yake inaweza kuwa ni kwa sababu ya ukuaji wa homoni katika seli zake kuvunjika wakati hewa iko chini ya joto fulani, ambayo kwa upande inaruhusu ukuaji wa homoni kuongezeka.

Ingawa wanadamu wana mishipa kwenye ngozi ili kutambua halijoto, mimea huenda hutegemea rangi, ingawa utaratibu huo haueleweki kikamilifu. Joto ni sehemu ya wigo sawa wa sumakuumeme ambayo fitokromu ni nyeti kwao, kwa hivyo huenda rangi hii inahusika. Haijalishi ni mifumo gani inayowajibika kwa kuanzisha ukuaji, halijoto pia huamua jinsi mimea inakua haraka.

Maua na chavua hazijasawazishwa

Wadudu wachavushaji kama vile nyuki lazima wasawazishe mizunguko ya maisha yao ili wawe kwenye bawa wakati maua wanayolisha yanapotokea. Muda wa kuibuka kwao kutoka kwa majira ya baridi pia huamua na athari za joto na urefu wa mchana na kuingiliana na homoni.

Mageuzi yanayoshughulikia vizazi vingi vya uchavushaji yametokeza uhusiano mkubwa kati ya kuchipuka kwa maua na yale ya wachavushaji wao. Ikiwa mwonekano wa maua na wachavushaji haujaoanishwa, wadudu hawana nekta na mimea haijarutubishwa.

Kuna uhusiano kama huo kati ya kuibuka kwa majani na wadudu wanaokula majani. Kasi ya mabadiliko ya hali ya hewa na tofauti kidogo katika jinsi vikundi viwili vinavyojibu hatari ya kuvunja usawa huu na athari mbaya kwa pande zote mbili.

Utafiti mkubwa na wanasayansi wa Ujerumani wakiangalia wakati maua na wachavushaji wao yalipoibuka kati ya 1980 na 2020 walipata picha ngumu. Wote wawili walijibu mabadiliko ya hali ya hewa na maua na kuonekana mapema, lakini mimea ilikuwa imefanya mabadiliko makubwa.

Kulikuwa na tofauti kati ya vikundi vya wadudu, nyuki na vipepeo walikuwa wamebadilika kwa usawa na mimea, lakini hii haikuzingatiwa katika hoverflies. Pia kulikuwa na tofauti kati ya aina za wadudu hawa.

Hata wakati mimea na wadudu wanaowategemea hubadilisha nyakati kwa usawazishaji, hatua inayofuata ya mlolongo wa chakula inaweza isiwe rahisi kubadilika. Majani ya mwaloni hulishwa na kiwavi wa nondo wa mwaloni. Hiki, ndicho chakula kikuu cha vifaranga wa ndege kama vile titi za blue na pied flycatchers. kiungo maandishi. Vifaranga vimetoka kwa takriban wakati huo huo, wakati majani ya mwaloni na viwavi vimeonekana mapema na hadi sasa vinabaki kwenye synchrony. Lakini kwa muda gani?

Maua ya Blackthorn yanasalia kuwa kitulizo cha kukaribisha kutoka kwa majira ya baridi na ishara kwamba majira ya kuchipua yanakaribia. Lakini pia ni ishara ya mabadiliko ya hali ya hewa: jaribio linalojitokeza juu ya wakati na usawazishaji wa mimea na wanyama - na minyororo tata ya chakula ambayo wao ni sehemu yake.

Paul Ashton, Mkuu wa Biolojia, Edge Hill Chuo Kikuu cha

Makala hii imechapishwa tena kutoka Mazungumzo chini ya leseni ya Creative Commons. Soma awali ya makala.

ing