Archivos suplementarios
Palabras clave
árboles
arbustos
embriones vegetales
frutos
Ecuador
Cómo citar
Resumen
El estudio de rasgos morfológicos funcionales nos permite conocer muchos aspectos fundamentales de la dinámica de las comunidades vegetales en hábitats particulares y a nivel mundial, los rasgos morfológicos regenerativos cumplen un rol importante en la ecología e historia de las plantas por estar relacionados con la dispersión, germinación, colonización y establecimiento de las plántulas en determinados hábitas, sin embargo estos rasgos no han sido debidamente estudiados a nivel de toda una comunidad de especies leñosas en los bosques secos neotropicales. Los objetivos del presente estudio fueron; a) evaluar rasgos morfológicos funcionales en frutos, semillas y embriones de especies leñosas, b).- determinar que patrones morfológicos caracterizan a las semillas de la comunidad de especies leñosas y c) analizar la masa de la semillas con respecto a otros bosques tropicales. Entre el 2010 y 2014 se recolectaron en un bosque seco tumbesino ubicado al sur occidente del Ecuador frutos con semillas maduras de 79 especies pertenecientes a 42 árboles y 37 arbustos de 31 familias más representativas de los bosques secos tumbesinos. Se midió y describió un total de 18 rasgos morfológicos, 7 cuantitativos y 11 cualitativos en frutos, semillas y embriones. La descripción y análisis de los rasgos se realizaron en el Banco de Germoplasma de la UTPL. Los resultados mostraron gran heterogeneidad en los rasgos cuantitativos medidos, el tamaño de las semillas varió de 1.3 a 39 mm de largo x 0.6 a 25 mm de ancho, mientras que el promedio del largo de los embriones fue de 8.1 mm. El volumen, masa y número de semillas por fruto fueron los rasgos que presentaron mayor variabilidad. La mayoría de especies de bosque seco se caracterizaron por presentar frutos secos dispersados por animales, con semillas ovaladas sin areola, lisas y de testa dura. Encontramos solamente seis tipos de embriones en las semillas, el 40 % de las especies se caracterizó por presentar embriones invertidos bien desarrollados con cotiledones grandes y gruesos que ocupan todo el interior de la semillas y cumplen la función de almacenamiento de reservas nutritivas. En conclusión, existe gran variabilidad y heterogeneidad en los rasgos morfológicos de las semillas de especies leñosas del bosque seco, lo que les permitiría tener un amplio rango de mecanismos y comportamiento para soportar condiciones de estrés ambiental en zonas áridas. Las implicaciones ecológicas que podrían tener los rasgos que caraterizan a los frutos, semillas y embriones de la comunidad de especies leñosas posiblemente les permitan estar mejor preparadas para soportar los cambios climáticos globales pronosticados para los próximos años.
Citas
Aide, T. M., Clark, M. L., Grau, H. R., López‐Carr, D., Levy, M. A., Redo, D., …Muñiz, M. (2012). Deforestation and reforestation of Latin America and the Caribbean (2001-2010). Biotropica, 45(2), 262-71.
Andrew, N. R., Hart, R. A., Jung, M. P., Hemmings, Z., & Terblanche, J. S. (2013). Can temperate insects take the heat? A case study of the physiological and behavioural responses in a common ant, Iridomyrmex purpureus (Formicidae), with potential climate change. Journal of Insect Physiology, 59, 870-880.
Aguirre, Z. & Kvist, L. P. (2005). Composición florística y estado de conservación de los bosques secos del sur-occidente del Ecuador. Lyonia, 8, 41-67.
Aguirre, Z., Linares-Palomino, R., & Kvist, L. (2006). Especies leñosas y formaciones vegetales en los bosques estacionalmente secos de Ecuador y Perú. Arnaldoa, 13, 324-350.
Ayala-Cordero, G., Terrazas, T., López-Mata, L., &Trejo, C. (2004). Variación en el tamaño y peso de la semilla y su relación con la germinación en una población de Stenocereus beneckei. Interciencia, 29, 692-697.
Baskin, J. M., & Baskin, C. C. (2004). A classification system for seed dormancy. Seed Science Research, 14, 1-16.
Baskin, C. C., & Baskin, J. M. (2005). Underdeveloped embryos in dwarf seeds and implications for assignment to dormancy class. Seed Science Research, 15, 357-360.
Baskin, C. C., & Baskin, J. M. (2014). Seeds: Ecology, biogeography and evolution of Dormancy and Germination (2nd Ed.). Kentucky, USA: Elsevier.
Bihn, J. H., Gebauer, G., & Brandl, R. (2010). Loss of functional diversity of ant assemblages in secondary tropical forests. Ecology, 91, 782-792.
Blackie, R., Baldauf, C., Gautier, D., Gumbo, D., Kassa, H., Parthasarathy, N.,..Sunderland, T. (2014). Tropical dry forests: The state of global knowledge and recommendations for future research (Discussion Paper). Bogor, Indonesia: CIFOR.
Chaturvedi, R. K., Raghubanshi, A. S., & Singh, J. S. (2011). Leaf attributes and tree growth in a tropical dry forest. Journal of Vegetation Science, 22(5), 917-931.
Dalling, J. W. (2002). Ecología de semillas. In M. Guariguata & G. Kattan (Eds.), Ecología y conservación de bosques neotropicales (pp. 346-375). Costa Rica: Ediciones LUR.
Daws, M. I., Garwood, N. C., & Pritchard, H. W. (2006). Prediction of desiccation sensitivity in seeds of woody species: a probabilistic model based on two seed traits and 104 species. Annals of Botany, 97, 667-74.
Dickie, J. B., & Stuppy, W. H. (2003). Seed and Fruit Structure: significance in seed conservation operations. In R. D. Smith, J. B. Dickie, S. H. Linington, H. W. Pritchard, & R. J. Probert (Eds.), Seed conservation: turning science into practice. London: The Royal Botanic Gardens, Kew.
Donohue, K., Rubio de Casas, R., Burghardt, L., Kovach, K., & Willis, C. G. (2010). Germination, postgermination adaptation, and species ecological ranges. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics, 41, 293-319.
Du, Y., Mi, X., Liu, X., Chen, L., & Ma, K. (2009). Seed dispersal phenology and dispersal syndromes in a subtropical broad-leaved forest of China. Forest Ecology and Management, 258, 1147-1152.
Espinosa, C. I., Cabrera, O., Luzuriaga, A., & Escudero, A. (2011). What Factors Affect Diversity and Species Composition of Endangered Tumbesian Dry Forests in Southern Ecuador? Biotropica, 43, 15-22.
Espinosa, C., De la Cruz, M., Luzuriaga, A., & Escudero, A. (2012). Escudero Bosques tropicales secos de la región Pacífico Ecuatorial: diversidad, estructura, funcionamiento e implicaciones para la conservación. Ecosistemas, 21, 167-179.
Fenner, M., & Thompson, K. (2005). The ecology of seeds. Cambridge, UK: Cambridge University Press.
Finch-Savage, W. E., & Leubner-Metzger, G. (2006). Seed dormancy and the control of germination. New Phytologist, 171, 501-523.
Forbis, T. A., Floyd, S. A., & De Queiroz, A. (2002). The evolution of embryo size in angiosperms and other seed plants: implications for the evolution of seed dormancy. Evolution, 56, 2112-2125.
Foster, S., & Janson, C. H. (1985). The relationship between seed size and establishment conditions in tropical woody plants. Ecology, 66, 773-780.
Gardarin, A., Durr, C., Mannino, M. R., Busset, H., & Colbach, N. (2010). Seed mortality in the soil is related to seed coat thickness. Seed Science Research, 20, 243-256.
Garnier, E., Cortez, J., Billés, G., Navas, M. L., Roumet, C., Debussche, M.,... Toussaint, J. P. (2004). Plant functional markers capture ecosystem properties during secondary succession. Ecology, 85(9), 2630-2637.
Griz, L. M., & Machado, I. C. (2001). Fruiting phenology and seed dispersal syndromes in Caatinga, a tropical dry forest in the northeast of Brazil. Journal of Tropical Ecology, 17, 303-321.
Gritti, E. S., Cassignat, C., Flores, O., Bonnefille, R., Chalié, F., Guiot, J., & Jolly, D. (2010). Simulated effects of a seasonal precipitation change on thevegetation in tropical Africa. Climate of the Past, 6, 169-178.
Jara-Guerrero, A., De la Cruz, M., & Méndez, M. (2011). Seed Dispersal Spectrum of Woody Species in South Ecuadorian Dry Forests: Environmental Correlates and the Effect of Considering Species Abundance. Biotropica, 43, 722-730.
Johnson, C., & Romero, J. (2004). A review of evolution of oviposition guilds in the Bruchidae (Coleoptera). Revista Brasileira de Entomologia, 48(3), 401-408.
Kitajima, K. (1996). Cotyledon functional morphology, patterns of seed reserve utilization and regeneration niches of tropical tree seedlings. In M. D. Swaine (Ed.), The ecology of tropical forest tree seedlings (pp. 193-210). Paris, France: Parthenon Publishing Group.
Khurana, E., & Singh, J. S. (2001). Ecology of seed and seedling growth for conservation and restoration of tropical dry forest: a review. Environmental Conservation, 28(1), 39-52.
Khurana, E., Sagar, R., & Singh, J. S. (2006). Seed size: a key trait determining species distribution and diversity of dry tropical forest in northern India. Acta Oecologica, 29, 196-204.
Kröber, W., Böhnke, M., Welk, E., Wirth, C., & Bruelheide, H. (2012). Leaf trait-environment relationships in a subtropical broadleaved forest in South-East China. PLoS ONE, 7(4), 1-11.
Laughlin, D. C., Joshi, C., Van, P. M., Bastow, Z. A., & Fulé, P. Z. (2012). A predictive model of community assembly that incorporates intraspecific trait variation. Ecology Letter, 15(11), 1291-1299.
Leishman, M. R., Wright, I. J., Moles, A. T., & Westoby, M. (2000). The Evolutionary Ecology of Seed Size. In M. Fenner, (Ed.), Seeds: the ecology of regeneration in plant communities (pp. 31-57). Wallingford, UK: CABI Publishing.
Linares-Palomino, R., Oliveira-Filho, A. T., & Pennington, R. T. (2011). Neotropical seasonally dry forests: diversity, endemism and biogeography of woody plants. In R. Dirzo, H. Mooney, G. Ceballos & H. Young (Eds.), Seasonally Dry Tropical Forests: Biology and conservation (pp. 3-21). Washington D.C.: Island Press.
Linares-Palomino, R., Kvist, L. P., Aguirre-Mendoza, Z., & Gonzales-Inca, C. (2010). Diversity and endemism of woody plant species in the Equatorial Pacific seasonally dry forests. Biodiversity and Conservation, 19, 169-185.
Narayan, D., & Pandey, N. (2014). Tropical Dry Forest Restoration: Science and Practice of Direct Seeding in a Nutshell (Occaional paper). Rajasthan State Pollution Control Board, 7, 2-19.
Newton, T. Marchese, J. A., Fernandes de Sousa, A. K., Curti, G. L., Fogolari, H., & Vinicius, S. (2013). Uso do software ImageJ na estimativa de área foliar para a cultura do feijão. Interciencia, 38, 843-848.
Martin, A. C. (1946). The comparative internal morphology of seeds. American Midland Naturalist, 36, 513-660.
Metz, J., Liancourt, P., Kigel, J., Harel, D., Sternberg, M., & Tielborger, K. (2010). Plant survival in relation to seed size along environmental gradients: a long-term study from semi-arid and Mediterranean annual plant communities. Journal of Ecology, 98, 697-704.
Peco, B., Traba, J., Levassor, C., Sánchez, A. M., & Azcarate, F. M. (2003). Seed size, shape and persistence in dry Mediterranean grass and scrublands. Seed Science Research, 13(1), 87-95.
Pennington, T., Lewis, G., & Ratter, J. (2006). Neotropical savannas and seasonally dry forests: plant diversity, biogeography and conservation. Florida: CRC Press
Portillo-Quintero, C., & Sánchez-Azofeifa, G. (2010). Extent and conservation of tropical dry forests in the Americas. Biological Conservation, 143(1),144-155.
Quesada, M., & Stoner, K. E. (2004). Threats to the conservation of tropical dry forest in Costa Rica. In G. W. Frankie, A. Mata & V. S. Brandleigh (Eds.), Biodiversity Conservation in Costa Rica: Learning the Lessons in a Seasonal Dry Forest (pp. 266-280). Berkeley: University of California Press.
R Core Team. (2013). R: A language and environment for statistical computing. Vienna, Austria: R Foundation for Statistical Computing. Retrieved from http://www.R-project.org/
Sánchez-Azofeifa, A., Powers, J., Fernandes, G., & Quezada, M. (Eds.). (2014). Tropical Dry Forests in the Americas. Ecology, Conservation, and Management. New York: CRC Press.
Sánchez, J .A., Muñoz, B., & Montejo, L. (2009). Rasgos de semillas de árboles en un bosque siempreverde tropical de la Sierra del Rosario, Cuba. Pastos y Forrajes, 32, 1-20.
Seidler, T. G., & Plotkin, J. B. (2006). Seed dispersal and spatial pattern in tropical trees. PLoS Biology, 4(11), 2132-2137.
Silva, E. C., Lopes, S. D., & Miranda de Melo, J. I. (2015). Floristic similarity and dispersal syndromes in a rocky outcrop in semi-arid Northeastern Brazil. Revista de Biología Tropical, 63(3), 827-843.
Scholze, M., Knorr, W., Arnell, N. W., & Prentice, I. C. (2006). A climate-change risk analysis for world ecosystems. The National Academy of Sciences of the USA, 103(35), 13116-13120.
Shipley, B., Vile, D., & Garnier, E. (2006). From plant traits to plant communities: A statistical mechanistic approach to biodiversity. Science, 314, 812-814.
The IUCN. (2015). Red List of Threatened Species. Version 2015.2. Retrieved from www.iucnredlist.org.
Vandelook, F., Verdu, M., & Honnay, O., (2012a). The role of seed traits in determining the phylogenetic structure of temperate plant communities. Annals of Botany, 110(3), 629-636.
Vandelook, F., Janssens, S. B., & Probert, R. J., (2012b) Relative embryo length as an adaptation to habitat and life cycle in Apiaceae. New Phytologist, 195(2), 479-487.
Westoby, M., Falster, D. S., Moles, A. T., Vesk, P. A., & Wright, I. J. (2002). Plant ecological strategies: some leading dimensions of variation between species. Annual Review of Ecology, Evolution and Systematics, 33, 125-59.
Yan, D., Duermeyer, L., Leoveanu, C., & Nambara, E. (2014). The Functions of the Endosperm During Seed Germination. Plant & Cell Physiology, 9, 1521-33.
Yates, M. L., Andrew, N. R., Binns, M., & Gibb, H. (2014). Morphological traits: predictable responses to macrohabitats across a 300 km scale. PeerJ, 2, e271.
Yu, S., Sternberg, M., Kutiel, P., & Chen, H. (2007). Seed mass, shape, and persistence in the soil seed bank of Israeli coastal sand dune flora. Evolutionary Ecology Research, 9(2), 325-340.
Comentarios
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Derechos de autor 2016 Revista de Biología Tropical