Evolutionary change in the germination niche between related species within Neoporteria clade (Cactaceae) is idiosyncratic to habitat type



Título del documento: Evolutionary change in the germination niche between related species within Neoporteria clade (Cactaceae) is idiosyncratic to habitat type
Revista: Gayana. Botánica
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000433040
ISSN: 0016-5301
Autores: 1
1
1
2
2
Instituciones: 1Universidad de Concepción, Facultad de Ciencias Naturales y Oceanográficas, Concepción. Chile
2Universidad de Chile, Facultad de Ciencias, Santiago de Chile. Chile
Año:
Periodo: Jul-Dic
Volumen: 73
Número: 2
País: Chile
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Experimental, analítico
Resumen en español Una respuesta apropiada a las condiciones ambientales es el primer requisito para el establecimiento de una planta en un área geográfica, por lo tanto cambios en el nicho de germinación podrían ser críticos en configurar el actual patrón de distribución de especies. Además, la propagación de muchos grupos de origen neotropical hacia altas latitudes está limitada por la combinación de condiciones frías y alta humedad. Esto lleva a preguntarse si las tendencias evolutivas en el nicho de la germinación son esenciales en el mecanismo que permite la colonización del borde del hábitat caracterizado por ser frío y húmedo. Por ello, evaluamos la variación en las probabilidades de germinación de dos especies de cactáceas (clado Neoporteria), cercanamente relacionadas pero endémicas a hábitats con diferentes condiciones de temperatura y disponibilidad de agua. Usando experimentos de jardín común se varió la temperatura y el potencial osmótico del sustrato (ᴪ), se caracterizó el nicho evaluando las diferencias germinativas en Eriosyce subgibbosa y E. villosa. Las semillas de E. subgibbosa mostraron en general mayor germinación que las semillas de E. villosa. Interesantemente, la mayoría de las diferencias detectadas en la germinación de semillas están relacionadas con la mayor habilidad de las semillas de E. subgibbosa a germinar bajo condiciones de mayor disponibilidad hídrica y menores temperaturas comparado con la germinación de E. villosa. Este estudio llama la atención sobre uno de los aspectos críticos que podrían estar involucrados con el mecanismo que podría llevar la expansión del clado Neoporteria a hábitats más mésicos. Particularmente la adaptación del nicho de germinación de E. subgibbosa podría permitir la expansión en la distribución de un habitat árido que caracteriza a las especies basales del grupo como E. villosa (carácter plesiomórfico) hacia hábitats más húmedos y fríos
Resumen en inglés An appropriate germination response to environmental conditions is the first requirement for the establishment of a plant in a determined geographic area; therefore changes in the germination niche may be critical in configuring the current pattern of species distributions. Furthermore, the spread of many Neotropical groups to higher latitudes are constrained by the combination of cold and humid conditions. This raises the question whether evolutionary trends in germination niche are essential for the mechanism that allows the colonization of edge habitats characterized by humid and cold conditions. Here, we evaluated the variation of seed germination probabilities of two species of cacti (Neoporteria clade), closely related but endemic to habitats with different temperature and water availability conditions. The germination niche and differences in germination performance of Eriosyce subgibbosa and E. villosa were evaluated, using common garden experiments and varying temperature and soil water potential (ᴪ) conditions. Seeds of E. subgibbosa showed overall higher germination probabilities compared to E. villosa. Interestingly, most of the detected differences on seed germination performance are related with a higher ability of E. subgibbosa seeds to germinate under conditions with more water availability and under colder conditions compared to E. villosa seed germination. This study highlights one of the critical features that could be involved in the mechanism that leads to the expansion of the Neoporteria clade to more mesic habitats. Particularly the adaptation of the germination niche of E. subgibbosa may allow an expansion from an arid habitat that characterized basal species of the group (plesiomorphic state) to more humid and cold habitats
Disciplinas: Biología
Palabras clave: Fisiología vegetal,
Neoporteria clade,
Cactaceae,
Germinación,
Ontogenia,
Chile,
Endemismo,
Eriosyce subgibbosa,
Eriosyce villosa,
Biogeografía,
Hábitat
Keyword: Plant physiology,
Neoporteria clade,
Cactaceae,
Germination,
Ontogeny,
Chile,
Endemism,
Eriosyce subgibbosa,
Eriosyce villosa,
Habitat,
Biogeography
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