¿Por qué florecen pronto las plantas?

La fenología vegetal es un campo de estudio que se ocupa de la definición de las etapas de desarrollo de las plantas, conocidas comoetapas fenológicas, que se dan en diferentes ambientes y de cómo cambian en respuesta avariaciones climáticas. Las plantas, al igual que otros organismos, son sensibles a agentes abióticos, es decir, aquellos factores externos como heladas, olas de calor, granizo, pero tambiénagentes bióticos, como ataques de insectos y patógenos. En concreto, la sensibilidad cambia en función de la fase de desarrollo en la que se encuentre la planta cuando sufre el cambio. Los estudios científicos utilizan las observaciones fenológicas realizadas durante varios años en una zona determinada para determinar los cambios y los riesgos.

La floración de las plantas es la transición entre las fases vegetativa y reproductiva. Las células del tejido meristemático del brote, es decir, aquellas células que tienen naturaleza embrionaria, que permanecen "jóvenes para siempre", proliferan y se diferencian. Esto significa que se producen cambios a nivel genético, inducidos por factores ambientales, como la temperatura y las precipitaciones. Así pues, la floración está controlada por diversos factores genéticos, influidos a su vez por agentes externos.

En la floración influyen varios factores climáticos, como la temperatura invernal a la que está sometida la planta. Muchas especies vegetales, especialmente las que crecen en climas templados, necesitan someterse a un periodo prolongado de exposición al frío, denominado vernalización, para florecer. Esto garantiza que el desarrollo reproductivo y la producción de semillas tengan lugar en primavera o verano, en lugar de otoño. Después del vernal, las plantas pueden necesitar otros estímulos estacionales antes de la floración.

La floración es un proceso finamente controlado a nivel molecular: la proteína Flowering Locus C (FLC) es la principal protagonista. De hecho, reprime la floración bloqueando los genes responsables de este proceso fisiológico. Sin embargo, cuando la planta se expone a un periodo prolongado de frío, se producen otras moléculas, como proteínas o ácidos nucleicos, que a su vez reducen la expresión de la FLC. El silenciamiento de la expresión de FLC permite que los genes responsables de la floración de la planta se expresen libremente e inicien así este proceso fisiológico.

En los últimos años se han observado varias floraciones más tempranas que el periodo medio. Las mediciones varían en función de la zona considerada, que se caracterizará por diferentes estímulos ambientales, pero es bien conocida la tendencia a anticipar este importante proceso fisiológico. De hecho, un estudio de la Universidad de Cambridge analizó 406 especies vegetales diferentes, lo que demostró que la fecha media de la primera floración entre 1987 y 2019 fue un mes antes que la fecha media medida entre 1753 y1986. Otros estudios basados en datos históricos sobre las fechas de floración de más de 400 especies muestran que los tiempos de floración se adelantaron una media de 4-6 días por cada grado centígrado de aumento. Por ejemplo, las observaciones en comunidades vegetales de Concord, Massachusetts (EE.UU.) recogidas entre 1852 y 2006, en las que la temperatura aumentó 2,4 ºC, dieron como resultado un adelanto de 7 días en la fecha de floración.

El periodo en el que se ha registrado una floración más temprana de las plantas en el Reino Unido, coincide con el momento en el que se ha producido una aceleración del calentamiento global causado por la actividad humana. De hecho, el cambio climático en curso se inició en la década de 1980 e indujo cambios a escala global. Las emisiones de gases de efecto invernadero, incluido el dióxido de carbono, han generado un aumento de la temperatura media de la Tierra. Las emisiones antropogénicas de gases de efecto invernadero son tan relevantes para el calentamiento resultante de la superficie terrestre, ya que son capaces de reflejar la radiación infrarroja que calienta la atmósfera. Esto ha provocado, por tanto, un aumento de la temperatura media de la superficie de 1,1°C. desde 1850.

Los estudios sobre la esfera molecular que regula la floración, en relación con los estímulos abióticos, han aumentado en los últimos años. Sin embargo, la información sobre el impacto de los factores del cambio climático, como la temperatura y la concentración de dióxido de carbono, en la regulación de las vías temporales de la floración es limitada. En general, se produce una alteración de los diferentes elementos moleculares que regulan la expresión génica que inicia el proceso de floración. Estos elementos incluyen proteínas y diversas moléculas de ARN, un ácido nucleico distinto del ADN. Estas moléculas de ARN pueden ser largas, denominadas "ARNlargo", o cortas, denominadas "microARN", que tienen una acción inhibidora. Este sistema complejo y finamente evolucionado se ve alterado por los nuevos estímulos ambientales a los que se ve sometida la planta.

Las distintas etapas del desarrollo de las plantas han evolucionado en coordinación con las estaciones y los factores ambientales que las regulan. Si las plantas florecen demasiado pronto, existe el riesgo de que sufran una helada tardía, que provoque la muerte de las flores. El efecto es en cascada: las plantas pueden tener menos éxito reproductivo, lo que altera el rendimiento y la calidad de las semillas, y los animales que dependen de las flores para sobrevivir, como los polinizadores, pueden encontrarse sin su propia fuente de sustento. De hecho, plantas, insectos, aves y otros animales salvajes han coevolucionado hasta el punto de sincronizar sus etapas de desarrollo.

El cambio climático, al alterar la temperatura media y la frecuencia de determinados eventos meteorológicos, afecta negativamente al periodo de floración en la mayoría de las especies vegetales. Esto afecta a la interacción entre plantas y polinizadores, alterando los tiempos de encuentro entre ambos interactores, la fragancia, el color y el desarrollo de los órganos florales, lo que afecta al reconocimiento y atracción de los polinizadores. La coevolución creada entre planta y polinizador se ve afectada y se crea una especie de "mis-match" que afecta a la calidad de vida y al éxito reproductivo de ambos.

La fenología vegetal es un campo de estudio que se ocupa de definir las etapas del desarrollo de las plantas, conocidas como fases fenológicas, que se producen en distintos entornos y cómo cambian en respuesta a las variaciones climáticas. Las plantas, al igual que otros organismos, son sensibles a los agentes abióticos, es decir, a factores externos como las heladas, las olas de calor o el granizo, pero también a los agentes bióticos, como los ataques de insectos y los agentes patógenos. En particular, la sensibilidad cambia en función de la fase de desarrollo en la que se encuentra la planta cuando sufre el cambio. Los estudios científicos utilizan observaciones fenológicas realizadas durante varios años en una zona determinada para determinar los cambios y los riesgos.

En la floración influyen varios factores climáticos, como la temperatura invernal a la que está sometida la planta. Muchas especies vegetales, especialmente las que crecen en climas templados, necesitan pasar por un periodo prolongado de exposición al frío, llamado vernización, para florecer. Esto garantiza que el desarrollo reproductivo y la producción de semillas se produzcan en primavera o verano, en lugar de en otoño. Tras la vernalización, las plantas también pueden necesitar otros estímulos estacionales antes de la floración.

En los últimos años, se han observado varias floraciones antes del periodo medio. Las medidas varían en función de la zona considerada, que se caracterizará por diferentes estímulos ambientales, pero la tendencia a anticipar este importante proceso fisiológico es bien conocida. De hecho, un estudio de la Universidad de Cambridge analizó 406 especies vegetales diferentes, lo que demostró que la fecha media de la primera floración entre 1987 y 2019 era un mes anterior a la fecha media medida entre 1753 y1986. Otros estudios basados en datos históricos sobre las fechas de floración de más de 400 especies muestran que los tiempos de floración se han adelantado una media de 4 a 6 días por cada grado centígrado de aumento. Por ejemplo, las observaciones en comunidades vegetales de Concord, Massachusetts (EE.UU.), recogidas entre 1852 y 2006, en las que la temperatura aumentó 2,4 ºC, provocaron un adelanto de 7 días en la fecha de floración

El periodo de floración más temprana de las plantas en el Reino Unido coincide con el momento en que se acelera el calentamiento global causado por la actividad humana. De hecho, el cambio climático en curso se viene produciendo desde los años ochenta y ha inducido cambios a escala mundial. Las emisiones de gases de efecto invernadero, incluido el dióxido de carbono, han generado un aumento de la temperatura media de la Tierra. Las emisiones antropogénicas de gases de efecto invernadero son tan relevantes para el calentamiento resultante de la superficie terrestre, ya que son capaces de reflejar la radiación infrarroja que calienta la atmósfera. Esto ha provocado, por tanto, un aumento de la temperatura media de la superficie de 1,1 °C desde 1850.