Piante e insetti si sono coevoluti per emergere più o meno nello stesso periodo in primavera. Marek Mierzejewski/Shutterstock

Le siepi a metà febbraio potrebbero tradizionalmente apparire bianche di neve; quest'anno il bianco è stato opera dei fiori di prugnolo, presagi di primavera. Sebbene sia un segnale positivo dopo un inverno umido e cupo, la fioritura anticipata mette a disagio gli osservatori esperti della stagione. Questa pianta è sempre fiorita a metà febbraio, mi chiedevo, oppure sta cambiando qualcosa?

Fortunatamente, la scienza della registrazione e della comprensione degli eventi stagionali, la fenologia, ha una lunga storia in Gran Bretagna. Roberto Maremma, un naturalista del XVIII secolo, tenne registrazioni dell'apparizione di fiori, uccelli e insetti nel suo villaggio di Norfolk già nel 18. I discendenti di Marsham continuarono la registrazione fino al 1736. Il Woodland Trust mantiene la tradizione con Calendario della natura, uno schema in cui i membri del pubblico sono invitati a registrare vari eventi stagionali.

Analisi dettagliata di quasi mezzo milione di piante registrate dagli scienziati nel 2022 hanno mostrato che quando tutte le specie sono state considerate insieme, il tempo medio di fioritura nel Regno Unito era avanzato di un mese negli ultimi 40 anni. C'era variazione tra le specie. Il biancospino, la comune pianta delle siepi, fiorisce generalmente 13 giorni prima rispetto ai primi anni '1980, mentre i fiori dell'ippocastano compaiono dieci giorni prima.

Il clima si è riscaldato rapidamente a partire dagli anni ’1980. Fiorindo prima, le piante riconoscono che gli inverni stanno diventando più brevi e miti. Sentono che le giornate diventano più calde e alterano il loro sviluppo primaverile in un modo simile a come gli esseri umani sentono il calore sulla pelle e quindi escono con meno strati di vestiti. I meccanismi precisi per rilevare questi segnali differiscono tra piante e animali, ma entrambi rispondono ai cambiamenti del clima.

Rilevare la luce e il calore senza occhi e pelle

Le piante rilevano l'accorciarsi delle giornate autunnali grazie a un pigmento chiamato fitocromo, particolarmente sensibile alle lunghezze d'onda nella regione rossa dello spettro elettromagnetico. Le notti autunnali più lunghe alterano la qualità di questa luce rossa. Mentre agli esseri umani questo sottile cambiamento sfugge (i nostri occhi non sono sensibili a questa parte dello spettro), una pianta può rilevare questa transizione e iniziare a cambiare.

Proprio come l'autunno può provocare un calo del livello dell'ormone serotonina nel nostro sangue, una pianta che ha percepito l'avvicinarsi dell'inverno aumenterà la produzione di un ormone chiamato acido abscissico. Ciò ha molteplici effetti. Negli alberi decidui, i ramoscelli smettono di crescere e sviluppano robusti germogli invernali in grado di sopravvivere al gelo e alla neve e le foglie cadono.

La crescita in primavera è determinata da fattori scatenanti simili legati alla durata della luce e alla temperatura, ma la temperatura in genere ha il ruolo più significativo. Se le piante prestassero attenzione solo alla luce, correrebbero il rischio di iniziare la crescita quando le gelate mortali sono ancora una minaccia o di perdere un buon periodo di crescita nelle miti giornate di inizio primavera. Il rilevamento della temperatura determina quando compaiono i fiori primaverili. Questo è il motivo per cui il riscaldamento globale è evidente nella comparsa precoce di questi fiori.

Non è ancora del tutto chiaro come le piante rilevino la temperatura. In parte potrebbe essere dovuto al fatto che un ormone che blocca la crescita nelle sue cellule si rompe quando l’aria scende al di sotto di una certa temperatura, il che a sua volta consente all’ormone della crescita di aumentare.

Mentre gli esseri umani hanno i nervi nella pelle per rilevare la temperatura, le piante probabilmente fanno affidamento sui pigmenti, sebbene il meccanismo non sia completamente compreso. Il calore fa parte dello stesso spettro elettromagnetico a cui è sensibile il fitocromo, quindi è possibile che questo pigmento sia coinvolto. Qualunque sia il meccanismo responsabile dell’avvio della crescita, la temperatura determina anche la velocità con cui crescono le piante.

Fiori e impollinatori non sincronizzati

Gli insetti impollinatori come le api devono sincronizzare i loro cicli vitali in modo da essere in volo quando emergono i fiori di cui si nutrono. Il momento in cui emergono dall'inverno è determinato anche dagli effetti della temperatura e della durata del giorno e mediato dagli ormoni.

L'evoluzione operante su molte generazioni di impollinatori ha generato uno stretto legame tra l'emergere dei fiori e quella dei loro impollinatori. Se la comparsa dei fiori e degli impollinatori non è sincronizzata, gli insetti non hanno nettare e le piante non vengono fecondate.

Esiste un legame simile tra la comparsa delle foglie e gli insetti erbivori che le pascolano. La rapidità del cambiamento climatico e le lievi differenze nel modo in cui i due gruppi rispondono rischiano di rompere questa sincronia con gravi conseguenze per entrambe le parti.

Un grande studio Gli scienziati tedeschi che hanno esaminato il periodo in cui sono comparsi i fiori e i loro impollinatori tra il 1980 e il 2020 hanno delineato un quadro complesso. Entrambi hanno risposto al cambiamento climatico con fioriture e apparizioni più precoci, ma le piante hanno fatto un cambiamento maggiore.

C'era una variazione tra i gruppi di insetti, le api e le farfalle si erano spostate in sincronia con le piante, ma questo non è stato osservato nei sirfidi. C'era anche variazione tra le specie di questi insetti.

Anche quando le piante e gli insetti da loro dipendenti cambiano i tempi in sincronia, la fase successiva della catena alimentare potrebbe non essere così flessibile. Le foglie di quercia vengono nutrite dal bruco della falena della quercia. Questo, a sua volta, è il cibo principale dei pulcini di uccelli come le cinciarelle e le balie nere link text. I pulcini sono nati più o meno nello stesso momento, mentre le foglie di quercia e i bruchi sono comparsi prima e finora rimangono in sincronia. Ma per quanto tempo?

I fiori del prugnolo rimangono un gradito sollievo dall’inverno e un segno che la primavera sta arrivando. Ma sono anche un segno del cambiamento climatico: un esperimento in corso sui tempi e sulla sincronia di piante e animali – e sulle intricate catene alimentari di cui fanno parte.

Paolo Ashton, Responsabile della Biologia, Edge Hill Università

Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.

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