Dispersión de semillas en espacio y tiempo

Implicaciones de la dispersión Aunque las consecuencias inmediatas de la dispersión son puramente demográficas Nt+1 = Nt + B - D + I – E también incide sobre aspectos de las comunidades. Un esquema conceptual sobre ecología de comunidades:

Si comenzamos con una cantidad de especies, S, en una comunidad ¿Cómo cambiaría S con el tiempo? St+1 - St = especiación Un lugar Un individuo (cada color una especie diferente) 3

+ dispersión St+1 - St = especiación Si comenzamos con una cantidad de especies, S, en una comunidad ¿Cómo cambiaría S con el tiempo? St+1 - St = especiación + dispersión De otro lugar Un lugar Un individuo (cada color una especie diferente) 4

x + dispersión St+1 - St = - extinción especiación Si comenzamos con una cantidad de especies, S, en una comunidad ¿Cómo cambiaría S con el tiempo? St+1 - St = especiación + dispersión - extinción (deriva) x Un lugar Individuos de especies raras pueden morir accidentalmente antes de reproducirse Un individuo (cada color una especie diferente) 5

+ dispersión St+1 - St = - extinción especiación Si comenzamos con una cantidad de especies, S, en una comunidad ¿Cómo cambiaría S con el tiempo? St+1 - St = especiación + dispersión - extinción (deriva) (selección) Un lugar Algunas especies tienen una ventaja adaptativa sobre otras especies Un individuo (cada color una especie diferente) 6

especiación dispersión deriva selección Tan solo 4 procesos pueden cambiar la distribución, diversidad y abundancia de las especies de una comunidad especiación dispersión deriva selección 7

Comunidad Global Comunidad Regional Comunidad Local especiación deriva selección Comunidad Regional dispersión dispersión especiación deriva selección dispersión dispersión Comunidad Local especiación deriva selección 8

Diásporas (“propagules”) Casi todos los organismos sésiles requieren de una fase móvil para llevar su progenie a lugares seguros. En plantas, las diásporas pueden ser: semillas, frutas, estructuras vegetativas, y hasta plantas completas.

La vegetación potencial de un área depende, en parte, del flujo de diásporas. Ese flujo incluye: La ganancia de diásporas hacia el hábitat por dispersión. El rearreglo de diásporas dentro del hábitat por dispersión (dispersión secundaria). La pérdida de diásporas hacia fuera del hábitat por dispersión.

La dispersión se puede dar en dos contextos principales: Mantenimiento de una población ya establecida y estable en su hábitat. Expansión del territorio ocupado por una especie que esté en proceso de invasión.

Sucesión y dispersión Las especies sucesionales tempranas (e.g., pioneras) están destinadas a ser eliminadas de sus hábitats. Por lo tanto, dependen de la dispersión para hallar lugares seguros nuevos.

Ventajas de la dispersión Escapar de alta mortalidad cerca de plantas co-específicas Colonizar lugares raros, efímeros, o impredecibles Alcanzar lugares seguros (dispersión dirigida)

Clasificación de agentes de dispersión Autocoria: autodispersión barocoria: por gravedad; ej., mamey herpocoria: autoarrastrada por estrucuras de la diáspora; algunas gramíneas balocoria: por explosión; Leucaena Alocoria: por algo que no es la planta Anemocoria: por viento; ceiba Hidrocoria: por agua; mangle negro

Clasificación de agentes de dispersión Alocoria (cont.): Zoocoria: por animales Según tipo de organismo: ornitocoria (reina mora), mirmecocoria (hormigas), etc. Según modo de transporte: endocoria (interior), epicoria (exterior) Hemerocoria: por humanos; (muchas malezas) Acoria: ausencia de dispersión maní

Patrones espaciales de dispersión El concepto generalizado de “dispersión” sugiere un proceso de regar objetos de manera más o menos aleatoria (al azar). En plantas la dispersión resulta en patrones que generalmente no son aleatorios. El patrón resultante se dá, en parte, en función de los agentes de dispersión.

Factores que determinan patrones de dispersión Altura de la fuente de semillas. Concentración de la fuente de semillas. La dispersabilidad de las semillas. La actividad o comportamiento de los agentes dispersores.

Patrones de dispersión por viento Patrón idealizado en viento unidireccional: relación exponencial negativa En turbulencia: el patrón varía según las características de las diásporas y la estructura del paisaje.

Variantes según características de la semilla

Patrones de dispersión cuando animales son los vectores Patrón exponencial negativo cerca de la fuente pero con picos lejos de la fuente. Los picos corresponden a focos de reclutamiento.

Variantes según lugares de descanso

Variantes según lugares de descanso

Varias hipótesis sobre dispersión Modelos de inversión de recursos Baja inversión: semillas pequeñas para dispersión a distancia Alta inversión: más atractivas para dispersores mas efectivos Hipótesis de dispersión dirigida: Coevolución con dispersor para asegurar dispersión a lugar seguro

Dispersión y sobrevivencia de semillas A pesar de la dispersión generalmente la mayoría de las semillas cae cerca de la planta parental. Observaciones indican que la mayoría de estas semillas no sobreviven. La mortalidad es debida a depredación y patógenos. Esto sugirió la “hipótesis de escape”: Escape para evitar planta parental

Dispersión y sobrevivencia de semillas Hay una relación exponencial de sobrevivencia de semillas según la distancia a la planta parental. La combinación de las relaciones de dispersión y sobrevivencia según la distancia a las parentales sugiere mayor reclutamiento a distancias intermedias. La hipotesis de escape sugiere que lo anterior favorece mayor diversidad de plantas.

Hipótesis de limitación de dispersión Si las especies mas competitivas en habitáculos apropiados no son dispersadas a esos lugares (limitación de dispersión) entonces las especies menos competitivas en dichos lugares pueden establecerse en ellos; esto reduce la exclusión competitiva y aumenta la diversidad.

Dispersión en tiempo Las semillas de algunas plantas son capaces de sobrevivir en estado latente en el suelo, produciendo un banco de semillas. También se ha argumentado del establecimiento de bancos de plantas juveniles. Generalmente las especies que forman bancos de semillas abundan en lugares con ambientes que en el momento no ofrecen lugares seguros para esas plantas. Estímulos ambientales en el momento apropiado desactivan la latencia y las plantas se reestablecen en el lugar.

Conclusiones El ambiente biótico y abiótico, como las características de planta y dispersor, generan patrones de dispersión particulares. En algunos casos las características de los organismos involucrados han evolucionado juntas. Interacciones de dispersión parecen influir sobre la diversidad de especies

En viento unidireccional Patrón exponencial negativo

herpocoria

Anemocoria

Zoocoria