Las plantas y los insectos coevolucionaron para emerger aproximadamente al mismo tiempo en primavera. Marek Mierzejewski/Shutterstock

Los setos a mediados de febrero tradicionalmente podrían haber aparecido blancos por la nieve; este año el blanco fue obra de las flores de endrino, un presagio de la primavera. Aunque es una señal de bienvenida después de un invierno húmedo y sombrío, la floración temprana genera inquietud entre los observadores experimentados de la temporada. Me preguntaba: ¿esta planta siempre ha florecido a mediados de febrero o algo está cambiando?

Afortunadamente, la ciencia de registrar y comprender los eventos estacionales, la fenología, tiene una larga historia en Gran Bretaña. Roberto Marsham, un naturalista del siglo XVIII, mantuvo registros de la aparición de flores, pájaros e insectos en su pueblo de Norfolk ya en 18. Los descendientes de Marsham continuaron registrando hasta 1736. Woodland Trust mantiene la tradición con El calendario de la naturaleza, un esquema en el que se invita al público a grabar varios eventos estacionales.

Análisis detallado de casi medio millón de registros de plantas realizados por científicos en 2022 mostraron que cuando se consideraron todas las especies juntas, el tiempo promedio de floración en el Reino Unido había avanzado un mes en los últimos 40 años. Hubo variación entre especies. El espino, la planta común de los setos, generalmente florece 13 días antes que a principios de la década de 1980, mientras que las flores del castaño de indias aparecen diez días antes.

El clima se ha calentado rápidamente desde los años 1980. Al florecer antes, las plantas reconocen que los inviernos son cada vez más cortos y suaves. Sienten que los días se vuelven más cálidos y alteran su desarrollo primaveral de una manera similar a como los humanos sienten calor en su piel y, por lo tanto, salen con menos capas de ropa. Los mecanismos precisos para detectar estas señales difieren entre plantas y animales, pero ambos responden al clima a medida que cambia.

Detectar luz y calor sin ojos ni piel.

Las plantas detectan los días cada vez más cortos del otoño con un pigmento llamado fitocromo que es particularmente sensible a las longitudes de onda en la región roja del espectro electromagnético. Las noches de otoño, más largas, alteran la calidad de esta luz roja. Si bien este cambio sutil escapa a los humanos (nuestros ojos no son sensibles a esta parte del espectro), una planta puede detectar esta transición y comenzar a cambiar.

Así como el otoño puede provocar una caída en el nivel de la hormona serotonina en nuestra sangre, una planta que ha sentido la proximidad del invierno aumentará la producción de una hormona llamada ácido abscísico. Esto tiene múltiples efectos. En los árboles de hoja caduca, las ramitas dejan de crecer y desarrollan duros cogollos invernales capaces de sobrevivir a las heladas y la nieve y las hojas se caen.

El crecimiento en primavera está determinado por factores desencadenantes similares de duración de la luz y temperatura, pero la temperatura suele tener un papel más importante. Si las plantas solo prestaran atención a la luz, correrían el riesgo de comenzar a crecer cuando las heladas fatales todavía son una amenaza o de perder un buen tiempo de crecimiento en los días templados de principios de primavera. La detección de temperatura determina cuándo aparecen las flores de primavera. Por eso el calentamiento global es evidente en la aparición más temprana de estas flores.

No se comprende completamente cómo las plantas detectan la temperatura. Parte de esto puede deberse a que una hormona que detiene el crecimiento en sus células se descompone cuando el aire cae por debajo de cierta temperatura, lo que a su vez permite que aumente la hormona del crecimiento.

Mientras que los humanos tienen nervios en la piel para detectar la temperatura, las plantas probablemente dependen de pigmentos, aunque el mecanismo no se comprende completamente. El calor es parte del mismo espectro electromagnético al que es sensible el fitocromo, por lo que posiblemente este pigmento esté involucrado. Cualesquiera que sean los mecanismos responsables de iniciar el crecimiento, la temperatura también determina la rapidez con la que crecen las plantas.

Flores y polinizadores no sincronizados

Los insectos polinizadores, como las abejas, deben sincronizar sus ciclos de vida para estar en vuelo cuando emerjan las flores de las que se alimentan. El momento de su salida del invierno también está determinado por los efectos de la temperatura y la duración del día y mediado por hormonas.

La evolución que actúa sobre muchas generaciones de polinizadores ha generado un estrecho vínculo entre la aparición de las flores y la de sus polinizadores. Si la aparición de flores y polinizadores no está sincronizada, los insectos no tienen néctar y las plantas no son fertilizadas.

Existe un vínculo similar entre la aparición de las hojas y los insectos herbívoros que pastan en ellas. La rapidez del cambio climático y las ligeras diferencias en cómo responden los dos grupos corren el riesgo de romper esta sincronía con graves consecuencias para ambas partes.

Un gran estudio realizado por científicos alemanes que observaron cuándo surgieron las flores y sus polinizadores entre 1980 y 2020 encontraron una imagen compleja. Ambas respondieron al cambio climático con flores y apariciones más tempranas, pero las plantas habían experimentado un cambio mayor.

Hubo variación entre los grupos de insectos, las abejas y las mariposas se habían movido en sincronía con las plantas, pero esto no se observó en los sírfidos. También hubo variación entre especies de estos insectos.

Incluso cuando las plantas y sus insectos dependientes cambian los tiempos en sincronía, la siguiente etapa de la cadena alimentaria puede no ser tan flexible. Las hojas de roble son alimentadas por la oruga de la polilla del roble. Éste, a su vez, es el alimento principal de los polluelos de aves como el herrerillo común y el papamoscas cerrojillo. texto del enlace. Los polluelos nacieron aproximadamente al mismo tiempo, mientras que las hojas de roble y las orugas aparecieron antes y hasta ahora permanecen en sincronía. ¿Pero por cuánto tiempo?

Las flores de endrino siguen siendo un bienvenido alivio del invierno y una señal de que la primavera está a punto de llegar. Pero también son una señal del cambio climático: un experimento en desarrollo sobre el momento y la sincronía de las plantas y los animales (y las intrincadas cadenas alimentarias de las que forman parte).

Pablo Ashton, Jefe de Biología, Universidad Edge Hill

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