Ecofisiologia evolutiva de sementes de Melastomataceae de campos rupestres

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

16/08/2011

RESUMO

Sementes apresentam um importante papel na ecologia e evolução de plantas. Os benefíciosconferidos pelas sementes foram cruciais para o surgimento e dominância dasespermatófitas no globo. Sementes são de grande importância para o sucesso reprodutivo eseus traços estão sob forte pressão seletiva, porque sem o estabelecimento de plântulas apósa germinação, nenhum fenótipo pós-germinação pode ser expresso. Além disto, traços desementes estão associados com a fecundidade, amplitude geográfica, segregação de habitat,abundância de adultos, persistência no solo, capacidade de dispersão e sobrevivência dasplântulas. Neste estudo, nós empregamos métodos comparativos filogenéticos parainvestigar a evolução do tamanho da semente e traços germinativos nos campos rupestres.A heterogeneidade micro-espacial dos campos rupestres associada a uma diversidade depadrões biogeográficos de suas espécies permite explorar a associação entre traços desementes e distribuição geográfica de plantas em escala global e local. Nosso foco foi emMelastomataceae porque esta família de plantas pioneiras compreende um dos clados maisdiversos em termos funcionais e ecológicos de Angiospermas. No primeiro capítulo, nosrevisamos a ecologia funcional das transições de ciclos de vida de Melastomataceae emdois hotspots, o Cerrado e a Mata Atlântica. Existe uma grande variação na história de vidade Melastomataceae no que diz respeito à fenologia e estabelecimento, mas não em termosde dispersão e germinação. Todas as espécies estudadas produzem sementes pequenas,fotoblásticas que se incorporam em bancos de sementes. Em relação à frugivoria, os frutosricos em carboidratos e água são consumidos por uma ampla gama de frugívoros,principalmente aves. Embora seja frequentemente argumentado que as Melastomataceaevão se beneficiar com mudanças antrópicas, reduções na germinação e estabelecimentocausadas por aumento de temperatura e freqüência e intensidade de fogo, provavelmentesuperarão os aumentos de densidade em bordas de florestas. Finalmente, as implicaçõespara a ecologia da restauração são discutidas. No segundo capítulo, examinamos se apassagem pelo tubo digestivo de aves afeta a germinação de sementes de 8 espécies deMelastomataceae. A limpeza das sementes é um pré-requisito para a germinação, uma vezque a germinação foi nula ou menor que 4% dentro de frutos intactos. Efeitosmecânicos/químicos do tubo digestivo não foram significativos em sua maioria, e poucasrespostas foram espécie-específicas. Nossos resultados sugerem que os variáveis efeitos16resultantes das complexas interações fruto-frugívoro potencialmente afetam o recrutamentode Melastomataceae no Cerrado. No terceiro capítulo, avaliamos o papel das sementes nadistribuição geográfica e amplitude ecológica. Utilizamos diversas abordagens estatísticaspara encontrar possíveis relações entre traços de sementes e a distribuição global(endêmicas vs. amplamente distribuídas) e local (microhabitats xéricos vs. mésicos). Agerminabilidade e amplitude térmica variaram entre as espécies, mas não foramrelacionadas ao endemismo. Desta forma, propomos que fatores relacionados aoestabelecimento de plântulas controlam a distribuição geográfica das espécies endêmicas. Aamplitude térmica de plantas de ambientes mésicos foi maior que aquelas em ambientesxéricos, embora as plantas higrófilas estejam sujeitas a menor flutuação diária detemperatura. Diminuições na germinabilidade sob altas temperaturas sugerem fortesimpactos negativos na germinação com aumento das temperaturas globais causadas porações antrópicas. O quarto capítulo registra a evolução da dormência em Melastomataceaetropical. Estudos anatômicos e experimentos de germinação com sementes coletadas emdiferentes locais e anos indicam a ocorrência de dormência fisiológica em quatro das 50espécies estudadas. A posição filogenética das espécies dormentes sugere que a dormênciaevoluiu múltiplas vezes em espécies e populações dispersando sementes em ambientesxéricos durante períodos desfavoráveis para o estabelecimento. Assim, propomos que adormência evoluiu como uma resposta à alta mortalidade induzida pela seca. No capítulo 5,investigamos a evolução do tamanho da semente e traços germinativos em 50 espécies doscampos rupestres. Correlações entre traços foram significativos para a germinabilidade e asincronia de germinação, mas não para o tamanho da semente e requerimento de luz queforam considerados filogeneticamente conservados. Encontramos um padrão consistente dedivergências entre Merianieae e Miconieae e dentro de Miconieae e um padrão consistentede convergências entre Melastomeae e Microlicieae e dentro de Microlicieae. Estes padrõesindicam diferentes pressões seletivas governando a evolução das estratégias germinativasdestes grupos e a evolução coordenada da germinação com o modo de dispersão e forma devida. No último capítulo, avaliamos o comportamento de sementes de 18 espéciesartificialmente enterradas em solos associados aos afloramentos rochosos e camposgraminosos em intervalos regulares de seis meses por um período de até 18 meses. Adormência secundária e ciclos anuais de dormência são registrados pela primeira vez na17família. Sementes enterradas apresentaram alta longevidade, mas a emergência nãodependeu do tipo de substrato ou condições desfavoráveis para o estabelecimento. Estesresultados sugerem que filtros ecológicos e o conservatismo de nicho controlam amanutenção da distribuição em manchas em habitats complexos. Os resultados desta tesecontribuem para o entendimento da evolução da dormência e germinação de sementes nosneotrópicos e também ajudam a compreender o papel das sementes na determinação dadistribuição de plantas em habitats complexos.

ASSUNTO(S)

botânica teses. banco de sementes teses. sementes dispersão teses dormencia em plantas teses. ecofisiologia vegetal teses. germinação teses.

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