Время летнего солнцестояния — оптимальное для растений, но изменение климата может нарушить это

Новое исследование ученых предполагает, что день летнего солнцестояния — самый длинный день в году — может служить ключевым сигналом для роста и размножения растений. Но в условиях меняющегося климата зависимость от этого фиксированного сигнала может больше не помогать растениям выживать или процветать, пишет phys.org.

На какие «часы» ориентируются растения
"Известно, что растения используют температуру для определения времени роста листьев и цветения", - говорит ведущий автор исследования доктор Виктор Ван дер Меерш, научный сотрудник факультета лесного хозяйства UBC.- "Это исследование показывает, что солнцестояние является оптимальным периодом роста, а также может быть важным стимулом для размножения".
Ученым давно известно, что растения используют продолжительность светового дня для определения времени важных сезонных событий. Но только недавно они начали изучать, играет ли само солнцестояние, которое обычно приходится на 21 июня в Северном полушарии, определенную роль.
Эта идея получила широкое распространение по мере того, как исследователи изучают, как изменение климата влияет на естественные сигналы, на которые полагаются растения.
В исследовании подчеркивается, что на местном уровне изменение климата по-разному сказывается на разных регионах. В более теплых южных регионах тепло наступает до солнцестояния, что приводит к раннему зацветанию растений. В более прохладных северных районах в июне все еще слишком холодно, чтобы растения могли начать размножаться. В то время как растения эволюционировали, чтобы использовать для роста как температуру, так и продолжительность светового дня, температура теперь может быть более надежным сигналом, говорят исследователи. "Это потому, что она напрямую связана с реальными климатическими условиями, в которых находятся растения", - сказал Ван дер Меерш. "Но до сих пор неясно, как температура и продолжительность светового дня влияют на реакцию растений". "Продолжительность светового дня не меняется из года в год. Но при более резких колебаниях температуры у растений могут возникнуть проблемы с адаптацией к обоим сигналам", - говорит соавтор исследования доктор Элизабет Волкович, эколог растений и доцент UBC.

Издержки несвоевременного роста
Когда растения не успевают к ключевым событиям — цветению слишком рано или слишком поздно — это может иметь серьезные последствия для экосистем. Опылители могут прибыть на поля и обнаружить, что цветы уже отцвели. Такие культуры, как яблоки или вишня, могут зацвести слишком рано, только чтобы пострадать от поздних заморозков.
Леса могут упустить свой оптимальный период роста, что приведет к снижению количества углерода, которое они могут поглощать каждый год.
"Эти временные проблемы могут повлиять на продовольственную безопасность и биоразнообразие. Нам необходимо понять, какие сигналы растения используют для таких ключевых событий, как цветение и созревание плодов", - добавил 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 журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.