Kukkakasvien fenologia ja kukkaominaisuudet korkeusgradientilla

Abstract

Kukkakasvit ja niiden pölyttäjät ovat merkittävä osa luonnon monimuotoisuutta ja niiden vuorovaikutussuhteilla on tärkeä rooli maaekosysteemeissä. Hyönteispölytys ylläpitää ja edistää kukkakasvien geneettistä monimuotoisuutta, mikä on erittäin tärkeää etenkin vaihtelevissa ympäristöissä, kuten vuoristoissa, kasvaville lajeille. Koska ristipölytyksellä on suuri merkitys vuoristolajeille, käytetään pölyttäjien houkutteluun merkittävä määrä resursseista. Houkuttelu tapahtuu kukkien ominaisuuksien, kuten kukan koon ja muodon, avulla, joiden perusteella pölyttäjät valitsevat missä kukissa vierailla. Suuri kukka mainostaa pölyttäjälle, että kasvilla on resursseja tuottaa kukan lisäksi myös paljon mettä vierailun palkkioksi, joten siellä käyminen on kannattavaa. Kukan muoto taas vaikuttaa pitkälti siihen, mille pölyttäjille kukan palkkiot ovat saatavilla, sillä esimerkiksi syvällä sijaitsevaa meteen ei lyhyellä imukärsällä tai kielellä yllä. Ympäristöolosuhteet vaikuttavat sekä pölyttäjien että kukkakasvien levinneisyyteen vuoristoissa, ja etenkin lämpötilan lasku ja kasvukauden lyheneminen korkeammalle liikuttaessa vaikuttavat eri lajien selviytymiseen. Lisäksi kasvukauden lyhyyden takia kukinnan ja pölyttäjien aktiivisuuden on oltava synkroniassa, mutta ilmastonmuutos muuttaa lajien vuodenaikaisuutta, eli fenologiaa, mikä voi johtaa muutoksiin näissä mutualistisissa vuorovaikutussuhteissa. Vuoristoympäristöt sopivat luonnollisen lämpötilagradienttinsa ansiosta muuttuvan ilmaston aiheuttamien muutosten tutkimiseen, kuten tässä tutkimuksessa kasvi–pölyttäjäyhteisöjen sekä kukkaominaisuuksien muutosten tarkasteluun korkeusgradientilla pitkin kasvukautta. Tutkimus suoritettiin Sveitsissä Calanda-vuorella 2022, missä kukkaominaisuuksia, kukkakasvilajistoa ja pölyttäjäheimoja havainnointiin 22 koealalla viidellä eri tutkimusniityllä läpi tutkimuskauden. Tutkin miten kukkakasvien lajirunsaus ja lukumäärä, sekä pölyttäjäjakauma vaihtelivat eri korkeuksissa ja ajankohtina. Katsoin myös, muuttuiko kukkien koko ja muoto näillä samoilla gradienteilla. Kuten oletin, pölyttäjien yhteisö muuttui kaksisiipisvoittoiseksi korkeammalle Calanda-vuorella siirryttäessä, samalla kukkien lajimäärä laski. Kukkien lukumäärä laski kasvukauden edetessä, mutta ei korkeuden mukana. Havaitsin, että kukat olivat suurempia ylemmillä alueilla, minkä lisäksi niiden koko laski loppukautta kohden ylöspäin siirryttäessä. Kukkien koko kasvoi myös samanaikaisesti kukkivien kasvilajien lukumäärän mukana, eli kukan koko saattaa vastata voimistuneeseen kilpailuun kilpailevien lajien määrän kasvaessa. Kukkien muotoluokkien jakauma heijasti pölyttäjäjakauman muutosta kaksisiipisvoittoiseksi, sillä avoimempien säteittäissymmetristen kaksisiipisille saavutettavien kukkien osuus kasvoi korkeammilla koealoilla. Tulokset näyttivät kuinka merkittäviä kasvi-pölyttäjävuorovaikutussuhteet ovat ja kuinka tärkeitä nämä osapuolet ovat toisilleen. Kukkakasvien ja pölyttäjien runsaudet olivat suurimmillaan samoilla korkeuksilla sekä ajankohtana, minkä lisäksi pölyttäjäheimojen ja kukkapiirteiden välillä oli nähtävissä yhteyksiä. Esimerkiksi juuri kaksisiipisten ja avoimempien kukkien runsastuminen ylempänä ja yleisyys samoilla aloilla toi esiin näiden osapuolten dynaamisen vuorovaikutuksen.