צמחים וחרקים התפתחו יחד כדי להופיע בערך באותו זמן באביב. מרק מירז'יבסקי/שטרסטוק
גדרות משוכות באמצע פברואר עשויות להיראות באופן מסורתי לבנים משלג; השנה הלבן היה פריחת השחור - מבשר האביב. למרות שסימן מבורך לאחר חורף רטוב וקודר, הפריחה המוקדמת מביאה אי נחת לצופים מנוסים בעונה. האם הצמח הזה תמיד פרח באמצע פברואר, תהיתי, או שמשהו משתנה?
למרבה המזל, למדע הרישום וההבנה של אירועים עונתיים, הפנולוגיה, יש היסטוריה ארוכה בבריטניה. רוברט מרשם, חוקר טבע מהמאה ה-18, ניהל תיעוד של הופעת הפרחים, הציפורים והחרקים בכפר שלו בנורפוק עוד בשנת 1736. צאצאיו של מרשם המשיכו את ההקלטה עד 1958. The Woodland Trust שומרת על המסורת עם לוח השנה של הטבע, תכנית שבה מוזמנים חברי הציבור להקליט אירועים עונתיים שונים.
ניתוח מפורט של כמעט חצי מיליון תיעוד צמחי על ידי מדענים בשנת 2022 הראו שכאשר כל המינים נחשבו יחד, זמן הפריחה הממוצע בבריטניה התקדם בחודש במהלך 40 השנים האחרונות. הייתה שונות בין המינים. עוזרר, צמח הגידור הנפוץ, בדרך כלל פורח 13 ימים מוקדם יותר מאשר בתחילת שנות ה-1980, בעוד שפרחי עץ הערמון מופיעים עשרה ימים קודם לכן.
האקלים התחמם במהירות מאז שנות ה-1980. על ידי פריחה מוקדמת יותר, צמחים מזהים שהחורפים הופכים קצרים ומתונים יותר. הם חשים שהימים מתחממים ומשנים את התפתחותם האביבית באופן הדומה לבני אדם שמרגישים חום על עורם וכך יוצאים החוצה עם פחות שכבות של בגדים. המנגנונים המדויקים לזיהוי רמזים אלה שונים בין צמחים ובעלי חיים, אך שניהם מגיבים לאקלים כשהוא משתנה.
זיהוי אור וחום ללא עיניים ועור
צמחים מזהים את הימים המתקצרים של הסתיו באמצעות פיגמנט בשם פיטוכרום הרגיש במיוחד לאורכי גל באזור האדום של הספקטרום האלקטרומגנטי. לילות הסתיו הארוכים יותר משנים את איכות האור האדום הזה. בעוד שהשינוי העדין הזה בורח מבני אדם (העיניים שלנו אינן רגישות לחלק זה של הספקטרום), צמח יכול לזהות את המעבר הזה ולהתחיל להשתנות.
בדיוק כפי שהסתיו יכול להנדס ירידה ברמת ההורמון סרוטונין בדם שלנו, צמח שחש את גישתו של החורף יגביר את ייצור הורמון הנקרא חומצה אבסקיסית. יש לזה השפעות מרובות. בעצים נשירים, זרדים מפסיקים לצמוח ומפתחים ניצני חורף קשוחים המסוגלים לשרוד כפור ושלג ועלים נושרים.
הצמיחה באביב נקבעת על ידי טריגרים דומים של אורך האור והטמפרטורה, אבל לטמפרטורה יש בדרך כלל את התפקיד המשמעותי יותר. אם צמחים היו שמים לב רק לאור, הם היו מסתכנים בהתחלת צמיחה כאשר הכפור הקטלני עדיין מהווה איום או להחמיץ זמן גידול טוב בימי תחילת האביב המתונים. זיהוי טמפרטורה קובע מתי מופיעים פרחי אביב. זו הסיבה שהחימום העולמי ניכר בהופעה המוקדמת יותר של פרחים אלה.
לא מובן לגמרי איך צמחים מזהים טמפרטורה. ייתכן שחלק ממנו נובע מכך שהורמון עוצר גדילה בתאיו מתפרק כאשר האוויר יורד מתחת לטמפרטורה מסוימת, מה שבתורו מאפשר להורמון גדילה לעלות.
בעוד שלבני אדם יש עצבים בעור שלהם כדי לזהות טמפרטורה, צמחים כנראה מסתמכים על פיגמנטים, אם כי המנגנון אינו מובן במלואו. חום הוא חלק מאותו ספקטרום אלקטרומגנטי שפיטוכרום רגיש אליו, אז אולי הפיגמנט הזה מעורב. לא משנה מה המנגנונים שאחראים על התחלת הצמיחה, הטמפרטורה קובעת גם כמה מהר צמחים גדלים.
פרחים ומאביקים לא מסונכרנים
מאביקי חרקים כמו דבורים חייבים לסנכרן את מחזורי החיים שלהם כך שיהיו על הכנף כשהפריחה שממנה הן ניזונות צצות. עיתוי הופעתן מהחורף נקבע גם על ידי השפעות הטמפרטורה ואורך היום ומתווך על ידי הורמונים.
האבולוציה הפועלת על דורות רבים של מאביקים יצרה קשר הדוק בין הופעת הפרחים לזו של המאביקים שלהם. אם הופעת הפרחים והמאביקים אינה מסונכרנת, לחרקים אין צוף והצמחים אינם מופרים.
קשר דומה קיים בין הופעת העלים לבין אוכלי העשב הרועים אותם. המהירויות של שינויי האקלים וההבדלים הקלים באופן הגיבו של שתי הקבוצות עלולים לשבור את הסנכרון הזה עם השלכות חמורות על שני הצדדים.
מחקר גדול על ידי מדענים גרמנים שבדקו מתי פרחים ומאביקים שלהם הופיעו בין 1980 ל-2020 מצאו תמונה מורכבת. שניהם הגיבו לשינויי האקלים עם פריחה והופעות מוקדם יותר, אבל הצמחים עשו שינוי גדול יותר.
הייתה שונות בין קבוצות חרקים, דבורים ופרפרים השתנו בסנכרון עם הצמחים, אבל זה לא נצפה אצל רחפים. הייתה גם שונות בין מינים של חרקים אלה.
אפילו כאשר צמחים והחרקים התלויים שלהם משנים תזמונים בסינכרוני, השלב הבא בשרשרת המזון לא יהיה כל כך גמיש. עלי האלון ניזונים על ידי זחל עש אלון. זהו, בתורו, המזון העיקרי של אפרוחי ציפורים כגון ציצים כחולים ולוכדי זבובים. טקסט קישור. אפרוחים בקעו בערך באותו זמן, בעוד שעלי אלון וזחלים הופיעו מוקדם יותר ועד כה נשארו מסונכרנים. אבל לכמה זמן?
פריחת השחור נותרה הקלה מבורכת מהחורף וסימן לכך שהאביב בפתח. אבל הם גם סימן לשינויי אקלים: ניסוי מתגלגל על התזמון והסנכרון של צמחים ובעלי חיים - ושרשרות המזון המורכבות שהם חלק מהן.
פול אשטון, ראש תחום ביולוגיה, אוניברסיטת אדג 'היל
מאמר זה פורסם מחדש מתוך שיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי.
ing
