L’impatto del riscaldamento globale sull’impollinazione
L’impollinazione dell’orchidea Ophrys sphegodes (ofride verde-bruna) da parte dei maschi del suo insetto pronubo, l’imenottero Andrena nigroaenea, sarebbe alterata dal crescente riscaldamento climatico
Ophrys sphegodes, l’ofride verde-bruna, è una orchidea a fioritura primaverile la cui impollinazione dipende dai maschi dell’insetto Andrena nigroaenea, che vengono attirati dal profumo emesso dal fiore nel breve intervallo tra la schiusa dei maschi e quella successiva delle femmine. Il riscaldamento globale, tuttavia, altererebbe i meccanismi alla base di questa impollinazione specie-specifica perché anticiperebbe sempre di più la schiusa delle femmine di insetto, ostacolando la pseudocopula tra maschi e fiore. A sostenerlo, uno studio condotto da un team di ricercatori guidato da Michael J. Hutchings dell’Università del Sussex, Inghilterra, e pubblicato su Botanical Journal of the Linneal Society.
Come per molte orchidee, l’impollinazione dell’ofride verde-bruna dipende da una sola specie. Il processo di impollinazione è il risultato di un complesso equilibrio tra tempi della fioritura primaverile e tempi della schiusa maschile e femminile dell’insetto impollinatore, dipendenti dal manifestarsi delle temperature primaverili. Nel caso di Ophrys sphegodes si assiste a un leggero anticipo temporale della schiusa maschile su quella femminile, entrambe precedute dalla fioritura dell’orchidea. Quel breve lasso di tempo è sufficiente perché i maschi, attirati da sostanze volatili emesse dal fiore molto simili alle secrezioni emesse dalle femmine, siano attirate sul fiore per una pseudocopula che sarà determinante nel veicolare il polline.
Secondo lo studio, i dati di letteratura più recenti su questo fiore mostrano una riduzione della sua distribuzione in Gran Bretagna inferiore al 60% rispetto al 1930. Inoltre, parte di questi studi mostrano come, in media, non più del 5% dei fiori delle popolazioni studiate siano visitati da insetti impollinatori. Questi allarmanti risultati hanno spinto il team di ricercatori a condurre un vasto studio di letteratura per cercare di descrivere l’impatto a lungo termine dei cambiamenti di temperatura sul rapporto tra la pianta e l’impollinatore. Lo studio si è basato sull’ampio confronto tra i dati ricavati dalla letteratura disponibile, dall’archivio dei Royal Botanic Garden e del British Museum e dalle rilevazioni di temperature del Central England Temperature (CET) in ben 356 anni, dal 1659 al 2014.
Nello specifico, i ricercatori si sono chiesti innanzitutto se vi siano prove che la sequenza degli eventi temporali che permettono l’impollinazione sia cambiata, e quanto, nei 356 anni considerati; ed in secondo luogo se questo metodo di indagine possa fornire evidenze della responsabilità del riscaldamento globale nel rapporto tra fiore ed impollinatore.
I risultati sembrerebbero confermare tutte le ipotesi dello studio. I dati relativi alle temperature estratti dal CET mostrano un innalzamento delle temperature medie annuali in Gran Bretagna da 8.79 °C a 9.74°C nei 356 anni considerati. Inoltre, se si stringe il campo alle variazioni medie delle temperature primaverili si nota un innalzamento da 7.68°C a 8.64°C. Come mostrano i ricercatori, inoltre, è particolarmente significativo come gran parte di questo innalzamento di temperatura si sia concentrato soprattutto negli ultimi 44 anni considerati, dal 1970 al 2014.
I dati relativi alla quantificazione degli anticipi temporali nella schiusa di Andrena nigroaenea sono ancora più significativi. Lo studio mostra come, in media nel periodo considerato, maschi e femmine abbiano avuto un anticipo nella schiusa primaverile rispettivamente di 10.51 e 15.09 giorni rispetto ai soli 6.21 giorni di anticipo della fioritura dell’ofride verde-bruna. Anche in questo caso, i ricercatori mostrano una significativa accelerazione del fenomeno dal 1970 al 2014.
L’analisi dei dati mostra inoltre una progressiva restrizione dell’intervallo temporale della schiusa di maschi e femmine da 6.51 a 1.93 giorni, mentre si allarga la distanza tra la fioritura e la schiusa maschile di oltre 4 giorni.
I ricercatori concludono il loro studio raccogliendo due risultati significativi. Incrociando i dati delle temperature del CET con quelli di letteratura e dividendo il periodo considerato in 7 intervalli da 50 anni ciascuno, emerge come gli intervalli con primavere più calde siano caratterizzate da schiuse di femmine di insetto sempre più anticipate. Ancora più significativo, concludono i ricercatori, è che tale anticipazione sia presente nel 80% delle primavere dal 1961 al 2014, con una frequenza di anticipi della schiusa in 26 degli ultimi 28 anni considerati.
Nelle conclusioni degli autori, questi dati sembrerebbero confermare la relazione tra riscaldamento globale e alterazione delle sequenze temporali del processo di impollinazione di Ophrys sphegodes e della relazione tra fiore e insetto. Eppure, avvertono gli autori, da questo studio non è possibile quantificare l’impatto delle alterazioni climatiche sul genotipo delle specie considerate, oltreché presenza ed entità di eventuali pressioni selettive su queste specie. Nuovi studi saranno necessari, anche per comprendere come tutelare l’ofride verde-bruna dal declino potenzialmente impostole dagli effetti del riscaldamento globale, e per capire se questo fenomeno è applicabile anche ad altre specie vegetali.
Riferimenti:
Michael J Hutchings, Karen M Robbirt, David L Roberts, Anthony J Davy. Vulnerability of a specialized pollination mechanism to climate change revealed by a 356-year analysis. Botanical Journal of the Linnean Society, 2018; 186 (4): 498 DOI: 10.1093/botlinnean/box086
Immagine: di pubblico dominio (da Wikimedia Commons)
Come per molte orchidee, l’impollinazione dell’ofride verde-bruna dipende da una sola specie. Il processo di impollinazione è il risultato di un complesso equilibrio tra tempi della fioritura primaverile e tempi della schiusa maschile e femminile dell’insetto impollinatore, dipendenti dal manifestarsi delle temperature primaverili. Nel caso di Ophrys sphegodes si assiste a un leggero anticipo temporale della schiusa maschile su quella femminile, entrambe precedute dalla fioritura dell’orchidea. Quel breve lasso di tempo è sufficiente perché i maschi, attirati da sostanze volatili emesse dal fiore molto simili alle secrezioni emesse dalle femmine, siano attirate sul fiore per una pseudocopula che sarà determinante nel veicolare il polline.
Secondo lo studio, i dati di letteratura più recenti su questo fiore mostrano una riduzione della sua distribuzione in Gran Bretagna inferiore al 60% rispetto al 1930. Inoltre, parte di questi studi mostrano come, in media, non più del 5% dei fiori delle popolazioni studiate siano visitati da insetti impollinatori. Questi allarmanti risultati hanno spinto il team di ricercatori a condurre un vasto studio di letteratura per cercare di descrivere l’impatto a lungo termine dei cambiamenti di temperatura sul rapporto tra la pianta e l’impollinatore. Lo studio si è basato sull’ampio confronto tra i dati ricavati dalla letteratura disponibile, dall’archivio dei Royal Botanic Garden e del British Museum e dalle rilevazioni di temperature del Central England Temperature (CET) in ben 356 anni, dal 1659 al 2014.
Nello specifico, i ricercatori si sono chiesti innanzitutto se vi siano prove che la sequenza degli eventi temporali che permettono l’impollinazione sia cambiata, e quanto, nei 356 anni considerati; ed in secondo luogo se questo metodo di indagine possa fornire evidenze della responsabilità del riscaldamento globale nel rapporto tra fiore ed impollinatore.
I risultati sembrerebbero confermare tutte le ipotesi dello studio. I dati relativi alle temperature estratti dal CET mostrano un innalzamento delle temperature medie annuali in Gran Bretagna da 8.79 °C a 9.74°C nei 356 anni considerati. Inoltre, se si stringe il campo alle variazioni medie delle temperature primaverili si nota un innalzamento da 7.68°C a 8.64°C. Come mostrano i ricercatori, inoltre, è particolarmente significativo come gran parte di questo innalzamento di temperatura si sia concentrato soprattutto negli ultimi 44 anni considerati, dal 1970 al 2014.
I dati relativi alla quantificazione degli anticipi temporali nella schiusa di Andrena nigroaenea sono ancora più significativi. Lo studio mostra come, in media nel periodo considerato, maschi e femmine abbiano avuto un anticipo nella schiusa primaverile rispettivamente di 10.51 e 15.09 giorni rispetto ai soli 6.21 giorni di anticipo della fioritura dell’ofride verde-bruna. Anche in questo caso, i ricercatori mostrano una significativa accelerazione del fenomeno dal 1970 al 2014.
L’analisi dei dati mostra inoltre una progressiva restrizione dell’intervallo temporale della schiusa di maschi e femmine da 6.51 a 1.93 giorni, mentre si allarga la distanza tra la fioritura e la schiusa maschile di oltre 4 giorni.
I ricercatori concludono il loro studio raccogliendo due risultati significativi. Incrociando i dati delle temperature del CET con quelli di letteratura e dividendo il periodo considerato in 7 intervalli da 50 anni ciascuno, emerge come gli intervalli con primavere più calde siano caratterizzate da schiuse di femmine di insetto sempre più anticipate. Ancora più significativo, concludono i ricercatori, è che tale anticipazione sia presente nel 80% delle primavere dal 1961 al 2014, con una frequenza di anticipi della schiusa in 26 degli ultimi 28 anni considerati.
Nelle conclusioni degli autori, questi dati sembrerebbero confermare la relazione tra riscaldamento globale e alterazione delle sequenze temporali del processo di impollinazione di Ophrys sphegodes e della relazione tra fiore e insetto. Eppure, avvertono gli autori, da questo studio non è possibile quantificare l’impatto delle alterazioni climatiche sul genotipo delle specie considerate, oltreché presenza ed entità di eventuali pressioni selettive su queste specie. Nuovi studi saranno necessari, anche per comprendere come tutelare l’ofride verde-bruna dal declino potenzialmente impostole dagli effetti del riscaldamento globale, e per capire se questo fenomeno è applicabile anche ad altre specie vegetali.
Riferimenti:
Michael J Hutchings, Karen M Robbirt, David L Roberts, Anthony J Davy. Vulnerability of a specialized pollination mechanism to climate change revealed by a 356-year analysis. Botanical Journal of the Linnean Society, 2018; 186 (4): 498 DOI: 10.1093/botlinnean/box086
Immagine: di pubblico dominio (da Wikimedia Commons)
Mi sono laureato in Biodiversità ed evoluzione biologica all’Università degli Studi di Milano ed ho conseguito un master in Giornalismo scientifico e comunicazione istituzionale della scienza all’Università degli studi di Ferrara. Mi appassiona la divulgazione e lo studio della storia delle idee scientifiche.
