Încălzirea modifică raportul de sex al plantelor de munte

În Munții Stâncoși din Colorado, plantele de valeriană masculine și femele au răspuns diferit la condițiile mai calde și mai uscate, arată un nou studiu. Schimbarea rapidă a raporturilor dintre sexe ar putea fi un semn rapid al schimbărilor climatice, spun cercetătorii.

Valeriana (Valeriana edulis) plantele variază de la zonele joase calde și tunsoare până la versanții alpini reci. În fiecare petec de plante, unele sunt masculi și altele sunt femele. Proporția exactă a fiecărui sex variază în funcție de înălțime. Pe munte, femelele sunt mult mai frecvente decât masculii; pot constitui 80 la sută din unele populații.

Cu patru decenii în urmă, în zonele de valeriană care creșteau la mijlocul intervalului de altitudine al plantei, 33,4% dintre plante erau masculi. Acele petice au crescut în Munții Stâncoși la altitudini de aproximativ 3.000 de metri. Astăzi, ar trebui să mergi considerabil mai sus pentru a găsi aceeași proporție de plante masculi. Bărbații, acum cu 5,5% mai des întâlniți în medie, ating cote mai mari decât în ​​trecut, raportează cercetătorii în 1 iulie. Ştiinţă.

„Credem că clima acționează aproape ca un filtru asupra bărbaților și femeilor”, spune Will Petry de la ETH Zurich, care a condus studiul în timp ce era la Universitatea din California, Irvine. „Setările acestui filtru controlează raportul de sex.” Aceste setări mătură pe versantul muntelui ca o maree în creștere cu o rată de 175 de metri pe deceniu, au descoperit Petry și colegii.

Ecologiștii știau deja că raportul dintre plantele masculi și femele poate varia în funcție de altitudinea sau disponibilitatea apei, spune ecologistul Spencer Barrett de la Universitatea din Toronto, care nu a fost implicat în acest studiu. Dar „ideea că raportul de sex se mișcă în sus – nimeni nu a mai făcut asta până acum”.

Aceste raporturi de sex în mișcare au ținut pasul cu schimbările climatice de la sfârșitul anilor 1970. Astăzi, zăpada de iarnă se topește mai devreme, iar verile sunt mai calde, cu mai puține ploi. Ca urmare, aceeași cantitate de precipitații care ar fi căzut la o altitudine în 1978 acum cade la altitudini mai mari; s-a mutat în sus cu 133 de metri pe deceniu. Umiditatea solului s-a mutat și în sus, cu 195 de metri pe deceniu.

Schimbările paralele înseamnă că schimbarea raporturilor între sexe ar putea fi un marker al schimbărilor climatice, spune biologul populației Tom Miller de la Universitatea Rice din Houston, un coautor al studiului. Astăzi, mișcările speciilor întregi – adesea în latitudine sau altitudine – sunt un semn distinctiv al schimbărilor climatice. Dar proporțiile de masculi și femele se schimbă „substanțial mai repede decât se mișcă speciile”, spune Miller. Ele „s-ar putea să fie o amprentă mult mai rapidă a schimbărilor climatice decât acolo unde speciile migrează”.

Echipa lui Petry a descoperit acea amprentă digitală în timp ce mergea în jurul Laboratorului de Biologie Rocky Mountain din Crested Butte, Colorado. În timp ce oamenii de știință se plimbau prin munții din județele Chaffee și Gunnison, au numărat masculi și femele înfloriți în 31 de locuri în 2011, apoi și-au comparat datele moderne cu Numărări istorice din nouă dintre aceleași populații, realizate de coautorul Judy Soule din 1978 până în 1980. Când Petry a văzut că procentul de bărbați și femele s-a schimbat, „am început să ne gândim și la consecințe”, spune el.

Dacă un sex îl depășește cu mult pe celălalt, populațiile ar putea muri. „Imaginați-vă dacă a devenit o situație din Amazonia”, spune Kailen Mooney, al cărui laborator de la UC Irvine a condus noul studiu. O populație de 100% feminină nu ar fi polenizată și ar dispărea odată cu moartea femelelor mature, spune el.

Dacă acele populații doar feminine ar crește peste o anumită altitudine și s-au stins pentru că masculii nu le-ar putea ajunge, atunci plantele masculi ar stabili limita superioară pentru întreaga specie. Raporturile de sex „adaugă nuanță” modului în care oamenii de știință gândesc despre migrația determinată de climă, spune Mooney, deoarece un singur sex ar putea determina limitele geografice pentru specii întregi.