Новое исследование, проведённое учёными из Университета Британской Колумбии, показывает, что летнее солнцестояние — самый длинный день в году — может служить ключевым сигналом для роста и размножения растений. Однако в условиях меняющегося климата полагаться на этот фиксированный сигнал может перестать помогать растениям выживать и развиваться.
Доктор Виктор Ван дер Мерш, постдокторант факультета лесного хозяйства Университета Британской Колумбии, говорит: «Известно, что растения используют температуру для синхронизации таких процессов, как рост листьев и цветение. Это исследование показывает, что солнцестояние является оптимальным периодом для роста и может также быть важным триггером для размножения».
Учёные давно знают, что растения используют продолжительность дня для синхронизации важных сезонных событий. Но только недавно они начали исследовать, играет ли солнцестояние, обычно приходящееся на 21 июня в Северном полушарии, особую роль.
Идея получила распространение, поскольку исследователи изучают, как изменение климата влияет на естественные сигналы, на которые полагаются растения.
Исследование подчёркивает, что на местном уровне изменение климата влияет на разные районы по-разному. В более тёплых южных регионах жара наступает до солнцестояния, заставляя растения цвести раньше. В более прохладных северных районах в июне всё ещё слишком холодно, чтобы растения могли начать размножаться.
Хотя растения эволюционировали, чтобы использовать как температуру, так и продолжительность дня для роста, температура может теперь быть более надёжным сигналом, говорят исследователи. «Это связано с тем, что она напрямую связана с фактическими климатическими условиями, с которыми сталкиваются растения», — сказал Ван дер Мерш. «Но до сих пор неясно, как температура и продолжительность дня взаимодействуют, формируя реакцию растений».
Доктор Элизабет Волкович, эколог растений и доцент Университета Британской Колумбии, говорит: «Продолжительность дня не меняется из года в год. Но из-за более сильных колебаний температуры растениям может быть трудно адаптироваться к обоим сигналам».
Когда растения неправильно рассчитывают ключевые события — цветут слишком рано или слишком поздно — это может иметь серьёзные последствия для экосистем. Опылители могут прилетать на поля только для того, чтобы обнаружить, что цветы уже распустились и отцвели. Такие культуры, как яблоки или вишня, могут зацвести слишком рано и пострадать от поздних заморозков или созреть за недели до того, как сборщики урожая или рынки будут готовы. Леса могут пропустить лучшее время для роста, что снизит поглощение ими углекислого газа каждый год.
«Эти проблемы с синхронизацией могут повлиять на продовольственную безопасность и биоразнообразие. Нам нужно понять сигналы, которые растения используют для ключевых событий, таких как цветение и созревание плодов», — добавила доктор Волкович. «Отслеживая эти сигналы, мы можем помочь экосистемам и сельскому хозяйству адаптироваться к изменению климата».
Исследователи призывают к созданию более совершенных моделей для понимания того, как рост растений влияет на климат, чтобы помочь фермерам и землеустроителям защитить устойчивость экосистем.
Исследование опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Предоставлено Университетом Британской Колумбии.