Tropické lesní semena používají tři strategie k přežití

The coolest animal you know nothing about ... and how we can save it | Patrícia Medici (Červenec 2019).

Anonim

Nejstarší živé semena nacházející se na Zemi vyklíčily po odpočinku více než 30 000 let na polárních půdách. Ale ve vlhkých tropicích semena neudrží. "Dlouhožilé semeno v tropech je pravděpodobně jen pár desetiletí, což se nemusí zdát jako hodně času, ale je důležité obnovit stromy po odlesňování a zajistit přežití druhů, " řekl Camilo Zalamea, postdoktorský a vedoucí autor nového článku v oblasti ekologie od Smithsonianského tropického výzkumného institutu (STRI) v Panamě.

Semena tropických průkopníků, stromy, které obnovují les po těžbě dřeva, záplavám, sucho nebo požár, potřebují strategie, které překonávají dvě výzvy, kterým čelí každé semeno: 1) zůstaňte naživu, dokud nevzniknou správné podmínky pro růst do rostliny a 2) jedli dravci a rozpadli se půdními mikroby.

Přestože ptáci, netopýři nebo vítr mohou šířit semena z nedalekých lesů, mnoho semenáčků, které začínají nový les, vystupují ze semen, které jsou dlouho uloženy v půdě - tedy z půdního porostu. "Poprvé vytváříme spojení mezi dormancí osiva - charakteristiky, které umožňují, aby semeno počítalo, dokud nejsou vhodné podmínky pro růst a obranyschopnost osiva - charakteristiky, které semeno používá k tomu, aby se vyhnul tomu, že by se jídlo nebo rozpadlo, "řekl Jim Dalling, výzkumný pracovník STRI a profesor na Illinoisské univerzitě Urbana-Champaign.

"Druhy, které přijmou jednu z těchto strategií, sdílejí charakteristiky nebo" syndromy osiva-obrany ", řekl Dalling.

"Například některé semena se mohou fyzicky chránit tím, že vytvoří velmi tvrdý vnější plášť, což znesnadní zvířata nebo mikroorganismy, aby se dostaly do živých tkání uvnitř, " řekl Zalamea. "Jiné semena přežívají, protože produkují chemické sloučeniny, které odstraňují dravce a patogeny. A některé semena jsou krátkodobé, investují málo do fyzické nebo chemické obrany, ale mohou být chráněny speciálními mikroby, které si vyberou z půdy."

Obhospodařování osiva je drahé a vyžaduje investování zdrojů z mateřského stromu. U 16 nejběžnějších průkopnických druhů stromů v Panamě výzkumný tým vyhodnotil fyzickou obranu semen a zeptal se: Jak těžké je rozštěpení osiva, jak silná je semenná srst, jak propustný je semenný plášť a jak těžký je semínko? Rovněž vyhodnotili chemickou obranu osiva tím, že se podíleli na přítomnosti a množství ochranných chemikálií a zkoušeli toxicitu výtažků semen.

"Zjistili jsme, že to, kolik semeno investuje do obhajoby, je přímo spojeno s časem, který trvá v půdě, " řekl Betsy Arnold, výzkumný pracovník STRI a profesor na univerzitě v Arizoně. Například semena, která jsou schopna dlouhodobě přetrvávat v půdě, se spoléhají více na chemické obrany, zatímco druhy s kratší přetrvávající závislostí se více spoléhají na fyzickou obranu. Takže tato práce pomáhá vyřešit, jak se mohou osiva v tropickém lese udržovat na břehu osiva půdy několik měsíců až let. "

Porozumění tomu, jak semena se vyhýbají nebo odrážejí škůdci a nemoci, má široké uplatnění i mimo tropické lesy. Nemoci hlavních semenářských plodin - rýže, pšenice a kukuřice - stojí globální zemědělství miliardy dolarů ročně ztraceného výnosu a představují významnou hrozbu pro celosvětovou bezpečnost potravin. Nicméně je pozoruhodně málo známo, jak rostliny brání své semena proti nepřátelům, nebo jak se obranyschopnost osiva vyrovná s jinými vlastnostmi semen.

"V naší studii jsme zjistili, že semena tropického průkopníka se brání pomocí tří různých syndromů spánku-obrana, doufáme, že tyto informace mohou být využity k rozvoji účinnějších postupů pro rostlinnou výrobu a správu plevele, obnovení přirozené vegetace a vytvoření lepšího pochopení dynamiky přirozené rostlinné komunity, "uvedl Adam Davis, vědec amerického ministerstva zemědělství.

menu
menu