پنجاه و شش میلیون سال پیش، زمین شاهد یکی از سریع‌ترین رویدادهای گرمایش در تاریخ خود بود. در دوره‌ای به نام حداکثر گرمایش پالئوسن–ائوسن (PETM) دمای جهانی حدود پنج درجه سانتی‌گراد افزایش یافت و این شرایط بیش از صد هزار سال ادامه پیدا کرد.
پژوهش جدیدی نشان می‌دهد که در این دوره، گل‌ها و گرده‌افشان‌های آن‌ها تغییرات بزرگی را تجربه کردند و حرکت سریعی به سمت گرده‌افشانی توسط حیوانات در منطقه Bighorn Basin در وایومینگ آغاز شد.
تغییرات ناشی از گرمایش باستانی
سرعت بالای تغییرات اقلیمی
در رشته‌کوه‌های شمالی راکی، شرایط آب‌وهوایی گرم‌تر و در فصل‌ها خشک‌تر شد. شواهد به‌جامانده در خاک‌های قدیمی (پالئوسول‌ها) نشان می‌دهد که خشک شدن موقت باعث تغییر دشت‌های سیلابی و خاک‌ها شد.
جابجایی و تغییر پوشش گیاهی
بررسی‌های دیرینه‌شناسی گرده در همان منطقه نشان داده است که در طول PETM دگرگونی سریع و بزرگی در پوشش گیاهی رخ داد. این تغییرات هم‌زمان با دوره‌ای موسوم به انحراف ایزوتوپی کربن (CIE) و پس از آن مشاهده شد.
شواهد تغییر در گرده‌افشانی
استفاده از گرده‌های فسیلی
پژوهشگران از علم پالینولوژی (مطالعه هاگ و گرده‌های باقی‌مانده در رسوبات) برای بررسی تغییرات استفاده کردند.
آن‌ها چند شاخص مهم را بررسی نمودند:
۱. خوشه‌های گرده
وقتی دانه‌های گرده به شکل چسبناک و خوشه‌ای یافت می‌شوند، بیشتر نشان‌دهنده انتقال توسط حیوانات هستند تا باد. افزایش این خوشه‌ها در رسوبات مشابه، نشانه تغییر به سمت گرده‌افشانی حیوانی است.
۲. خویشاوندان نزدیک زنده (NLRs)
اگر گونه‌های نزدیک مدرن یک گرده فسیلی امروزه توسط حشرات یا مهره‌داران گرده‌افشانی شوند، به احتمال زیاد گونه باستانی هم همین‌گونه بوده است.
۳. تنوع ریخت‌شناسی گرده‌ها
شکل‌ها، سوراخ‌ها و بافت سطح گرده‌های گیاهان گلدار (نهاندانگان) بررسی شد. افزایش این تنوع اغلب با گرده‌افشانی حیوانی همراه است.
به گفته ورا آ. کوراسیدیس از دانشگاه ملبورن:
«شواهد نشان می‌دهد که در طول PETM گرده‌افشانی حیوانی رایج‌تر شد و از گرده‌افشانی بادی کاسته شد.»
نقش حیوانات در جابجایی گیاهان
گیاهان مهاجر
در دوره گرم و خشک، گیاهانی از تبارهای نیمه‌گرمسیری مانند نخل‌ها و خویشاوندان درخت پنبه‌ابریشمی وارد منطقه شدند.
حشرات گرده‌افشان
گرچه داده‌های فسیلی از حشرات اوایل ائوسن در آمریکای شمالی محدود است، اما شواهدی از کهربا و آثار آسیب روی برگ‌ها نشان می‌دهد گروه‌های بزرگی از گرده‌افشان‌ها مانند زنبورها، سوسک‌ها و مگس‌ها در آن زمان متنوع بوده‌اند. این حشرات به احتمال زیاد نقش مهمی در گرده‌افشانی و تغییر ترکیب گیاهان داشتند.
پستانداران کوچک
نخستی‌ها و کیسه‌داران اولیه که وارد Bighorn Basin شدند، علاوه بر حشرات می‌توانستند به گرده‌افشانی کمک کنند. آن‌ها با گل‌ها تعامل داشتند و بذرها را جابه‌جا می‌کردند.
پیامدهای تغییر گرده‌افشانی
تغییر در شبکه غذایی
افزایش گرده‌افشانی حیوانی به معنای تولید بیشتر شهد، میوه و دانه‌های گوشتی بود که منبع غذایی تازه‌ای برای مهره‌داران فراهم کرد. این موضوع پیوند میان گیاهان، گرده‌افشان‌ها و حیوانات میوه‌خوار را تقویت نمود.
تغییر در ساختار جنگل‌ها
با کاهش درختان بادافشان، جنگل‌ها بازتر شدند، دشت‌های سیلابی خشک گردید و الگوی پوشش گیاهی تغییر کرد. این دگرگونی‌ها زمینه را برای ترکیب‌های جدید گونه‌ها فراهم ساخت.
پیامدهای گسترده‌تر مطالعه
بررسی PETM نشان می‌دهد که هرچند اکوسیستم‌ها دچار دگرگونی‌های شدید شدند، اما بسیاری از تعاملات پایدار باقی ماندند. نکته کلیدی سرعت تغییرات است.
شواهد گرده از Bighorn Basin یادآور این نکته است که وقتی اقلیم ناگهان به سمت گرما و خشکی تغییر کند، تعاملات گیاه–گرده‌افشان می‌تواند سریع بازآرایی شود. اما اگر تغییرات امروز سریع‌تر از توانایی گونه‌ها برای جابجایی و سازگاری باشد، ممکن است این روابط حیاتی از هم بگسلد.
جمع‌بندی
این پژوهش که در نشریه Paleobiology منتشر شده، نشان می‌دهد گرمایش سریع باستانی سبب شد گیاهان به گرده‌افشانی حیوانی متکی‌تر شوند. درسی که می‌توان برای امروز گرفت این است که سرعت تغییرات اقلیمی اهمیت فراوانی دارد و آینده اکوسیستم‌ها به توانایی گونه‌ها برای سازگاری و مهاجرت وابسته است.
