Hoa chuyển màu để thích nghi với biến đổi khí hậu

Mặc dù những thay đổi sắc tố trên hoa có thể không phân biệt được bằng mắt thường, nhưng chúng tạo ra sự ảnh hưởng rõ rệt tới quá trình phát triển của chúng.

Khi khí hậu thế giới biến đổi, thực vật và động vật đã thích nghi bằng cách mở rộng sang các vùng lãnh thổ mới, thậm chí chuyển mùa sinh sản của chúng.

Một nghiên cứu mới đây cho rằng trong 75 năm qua, hoa cũng đã thích nghi với nhiệt độ môi trường tăng và lượng ôzôn suy giảm bằng cách thay đổi sắc tố tia cực tím (UV) trong mỗi cánh hoa của chúng.

Matthew Koski, nhà sinh thái học thực vật tại Đại học Clemson cho biết sắc tố UV của hoa không thể nhìn thấy được, nhưng chúng vẫn có khả năng thu hút các loài thụ phấn và được dùng như một loại kem chống nắng cho cây trồng.

Cũng như bức xạ UV có thể gây hại cho con người, nó cũng có thể làm hỏng phấn hoa. Do đó, các cánh hoa càng chứa nhiều sắc tố hấp thụ tia cực tím, thì càng ít hấp thụ bức xạ có hại đến các tế bào nhạy cảm.

Hoa Potentilla (có họ với hoa hồng) được hái vào năm 1977 (trái) và 1999 (phải) cho thấy các mẫu sắc tố tia cực tím khác nhau rõ rệt.

Để tìm hiểu về vấn đề này, Koski và các đồng nghiệp đã xem xét các bộ sưu tập thực vật từ Bắc Mỹ, Châu Âu và Úc có niên đại từ năm 1941.

Tổng cộng, họ đã kiểm tra 1.238 bông hoa từ 42 loài khác nhau. Họ chụp những cánh hoa thuộc cùng một loài được thu thập vào các thời điểm khác nhau bằng cách sử dụng máy ảnh chuyên dụng – cho phép ghi lại những thay đổi trong sắc tố UV.

Sau đó, họ đối chiếu những thay đổi này với dữ liệu về mức độ và nhiệt độ ôzôn tại địa phương. Kết quả cho thấy trung bình, sắc tố trong hoa ở tất cả các khu vực đều tăng theo thời gian với trung bình 2% mỗi năm từ năm 1941 đến năm 2017.

Trong đó, ở những loài hoa hình đĩa có nhị hoa lộ ra ngoài, giống như mao lương, sắc tố hấp thụ tia cực tím tăng lên khi mức ôzôn giảm xuống và ngược lại.

Tuy nhiên, những loài hoa có nhị ẩn bên trong các cánh hoa của chúng, chẳng hạn như hoa bàng, sẽ giảm sắc tố UV khi nhiệt độ tăng lên bất kể nồng độ ôzôn có thay đổi hay không.

Mặc dù những thay đổi sắc tố trên hoa có thể không phân biệt được bằng mắt thường, nhưng chúng là một sự khác biệt rõ rệt đối với các loài thụ phấn như chim ruồi, hay ong.

Cụ thể là những bông hoa có ít sắc tố hơn sẽ càng thu hút các loài thụ phấn, còn những bông hoa làm tăng sắc tố của chúng sẽ bảo vệ phần nhị tốt hơn, nhưng lại khiến loài thụ phấn bỏ qua chúng.