2019年11月，加州约书亚树国家公园的游客遇到了一种奇怪的景象。乔舒亚树和与其密切相关的莫哈韦丝兰(Mojave yuccas)通常在晚春之前保持繁殖休眠，但在秋末开花。
芬迪女鞋在一项新的研究中，佛罗里达自然历史博物馆(Florida Museum of Natural History)的研究人员利用公民科学数据来确定异常水华的原因，并预测类似事件何时可能发生。
随着气候变化改变了天气和环境模式，植物的反应是在一年中更早地长出叶子和花，更晚地失去叶子和花，并改变它们的活动范围。监测和理解这些大规模的模式很像测量地球的脉搏。
佛罗里达博物馆的博士生、该研究的主要作者劳拉·布伦斯凯尔说:“这有助于我们了解是什么推动了花期，以及未来气候变化可能会如何影响花期。”“在温暖的天气中开花的植物的整个持续时间正在变长。你可以看到的是气候变化。”
很少有人知道是哪种环境条件引发了短叶丝兰(Yucca brevifolia)和莫哈韦丝兰(Mojave yuccas)的开花。但是随着像“自然主义者”这样的公民科学平台的出现，科学家们可以无限制地获取越来越多的数据，使他们能够研究全球生物多样性的模式，而约书亚树尤其适合这种模式。
作为美国西南部最具文化辨识度的植物之一，它们经常被渴望拍摄树木的博物学家造访，这些树木有着细长的树枝，被一层壮观的镀刺包裹着。对布伦斯凯利来说，最重要的是，花常常是人们关注的焦点。
每年，乔舒亚树都会开出多汁的乳白色花簇，花簇排列成一个花环。类似于宝塔，长度超过一英尺，这些集群很容易从远处被发现。结果，成千上万的照片被上传到《自然主义者》杂志上，记录了反常的开花季节的开始和结束。
布伦斯凯尔和她的同事仔细研究了3000多张约书亚树和莫哈韦丝兰在2009年至海南七星2020年之间拍摄的照片，并记录下每一株植物是否开花以及何时开花。通过将每张照片的GPS坐标与长期监测站收集的环境数据相结合，研究人员评估了哪些条件与花期最密切相关。
他们的研究结果表明，没有单一的线索预示着乔舒亚树和莫哈韦丝兰的花朵到来。相反，它们的开花时间似乎很好地适应了温度、降水和日照时间之间复杂的相互作用。这两个品种在年初的时候都在凉爽潮湿的条件下开花，开花时间相差几周。然而，如果有足够的水，也可以观察到莫哈韦丝兰在这一年的晚些时候开花。
在异常的开花事件发生时，当地人指出，一个经过该地区的大型风暴系统是最有可能的原因。
“10月的一部分时间里，天气异常寒冷和潮湿，”该研究的合著者、佛罗里达博物馆生物多样性信息学馆长罗布·古拉尔尼克说。因为秋天和春天的日照时间是一样的，人们认为乔舒亚树和莫哈韦丝兰是被非季节性降雨的到来“骗”了，才早早开花的。
然而，即使把这三种环境条件结合起来，也不足以精确预测这两种物种在哪里开花。布伦斯凯利说，这可能意味着沙漠丝兰的花的发育是由更广泛、更微妙的环境线索相互作用控制的，而这一点研究人员尚未发现。“这个故事比我们能够在模型中捕捉到的东西更重要。”
所有这一切对约书亚树来说都是坏消息，因为它们依靠一种夜行蛾来为花朵授粉。每年春天，这些蛾子从它们的蛹中出来，在花中产卵，在这个过程中传递花粉。花朵受精后，花瓣凋谢，卵子被包裹在发育中的果实中。一旦卵和果实成熟，蛾子幼虫孵化并吃掉少量种子，然后钻出洞穴。
每个物种的生存几乎完全依赖于蛾子和花朵同时活跃。
古拉尔尼克说:“关于这些异常丝兰开花的问题之一是，导致早期开花的条件是否也预示着成年丝兰蛾的出现。”“我们不这么认为。这对丁丁越狱丝兰不利，因为它们的花朵不能授粉，形成果实和种子供下一代植物生长，这对蛾子绝对不利。”
科学家警告说，约书亚树可能已经走上了灭绝的道路。生物学家已经注意到，由于干旱和野火，幼树的数量减少，树木的死亡人数达数百万。如果全球气温继续以目前的速度上升，预计到本世纪初，乔舒亚树将从现有范围的90%消失。
随着气候变化的持续，古拉尔尼克担心，像2019年那样的非季节性开花将不再不同寻常。“越来越有可能的是，这些异常现象不是千载难逢的一次性事件。他们将是我们的未来。”
尽管如此，布伦斯凯尔和古拉尔尼克仍然希望像这样的研究将为未来的研究和政策决策提供基础，如果没有热心的博物学家将他们的照片和观察结果上传到在线公民科学平台上，这一切都是不可能的。
“有些人真的关心我们的自然生态系统，而人们崇拜和喜爱约书亚树的事实意味着我们有机会拯救它们，”古拉尔尼克说。“如果我们对它们的生物学有足够的了解，我们就更有可能在未来做出正确的决定。”
研究人员在《自然》杂志《科学报告》上发表了他们的发现。