Из-за глобального потепления цветы меняют окраску

Изменения температуры и ослабление озонового слоя заставляют цветы адаптироваться к новым условиям и менять содержание красящих пигментов в лепестках.

Климат планеты меняется, а вместе с ним — живой мир. Рост температуры и ослабление озонового слоя влияют на окраску растений. Авторы новой статьи, опубликованной в журнале Current Biology, собрали и обобщили данные за последние 75 лет, показав, что содержание пигментов в цветах меняется. Это может быть связано с увеличением доли ультрафиолетового излучения, которое достигает поверхности Земли.

Стоит вспомнить, что окраска цветов покрытосеменных растений предназначается вовсе не для людей. Она нужна для привлечения насекомых, зрительная чувствительность которых сильно смещена относительно нашей в область ультрафиолета. Те же пигменты защищают клетки самого растения от повреждения УФ-излучением, и у тех из них, которые подвергаются этому воздействию больше (например, растущих на высокогорье или ближе к экватору), в лепестках содержится больше красящих молекул.

Мэттью Коски (Matthew Koski) из американского Университета Клемсона и его коллеги решили проверить, как меняют содержание пигментов деятельность человека и продолжающееся глобальное потепление. Для этого ученые проанализировали гербарии, сохраненные их предшественниками начиная с 1941 года. В общей сложности они рассмотрели 1238 цветов 42 видов, произрастающих в Северной Америке, Европе и Австралии. Их лепестки снимали в УФ-свете, чтобы проследить количество поглощающих излучение пигментов. Затем ученые сопоставляли полученные цифры с данными мониторинга воздуха и температуры в соответствующее время и в соответствующем регионе.

Соцветия лапчатки (Potentilla crantzii), зафиксированные в 1977 и 1999 годах: под УФ-лучами разница заметна невооруженным глазом / ©Matthew Koski

В самом деле, выяснилось, что на протяжении 1941-2017 годов содержание пигментов во всех изученных растениях менялось со средней скоростью два процента в год. Однако направление этих изменений зависело от особенностей самого цветка. Например, у лютиковых с их широко раскрытыми соцветиями снижение уровня озона и рост УФ-радиации приводили к сокращению содержания пигментов.

А для растений с закрытыми соцветиями — вроде пузырчатки — ключевой оказалась температура: ультрафиолет на количестве пигментов не сказывался, зато потепление уменьшало его. Это легко объясняется строением соцветий. Сомкнутые лепестки пузырчатки сами защищают пыльцу от опасного УФ-излучения, зато для них критической становится опасность перегрева. Снижение количества пигментов позволяет поглощать меньше энергии.