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 =

Un lugar

Un individuo (cada color una especie diferente)

especiación

Si comenzamos con una cantidad de especies, S, en unacomunidad

¿Cómo cambiaría S con el tiempo?

St+1 - St =

Un lugar

Un individuo (cada color una especie diferente)

especiación

De otrolugar

+ dispersión

Si comenzamos con una cantidad de especies, S, en unacomunidad

¿Cómo cambiaría S con el tiempo?

St+1 - St =

Un lugar

Un individuo (cada color una especie diferente)

especiación + dispersión - extinción

(deriva)

xIndividuos de especies raraspueden moriraccidentalmenteantes de reproducirse

Si comenzamos con una cantidad de especies, S, en unacomunidad

¿Cómo cambiaría S con el tiempo?

St+1 - St =

Un lugar

Un individuo (cada color una especie diferente)

especiación + dispersión - extinción

(selección)(deriva)

Algunas especiestienen una ventajaadaptativa sobreotras especies

Tan solo 4 procesos pueden cambiar la distribución, diversidad y abundancia de las especies de una comunidad

• especiación

• dispersión

• deriva

• selección

Comunidad Regional

dispersión

especiaciónderiva

selección

dispersión

ComunidadLocal

especiaciónderiva

selección

dispersión

Comunidad Global

dispersión

especiaciónderiva

selección

Diásporas (“propagules”)

• Casi todos los organismos sésilesrequieren 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 (dispersióndirigida )

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 bancosde semillas abundan en lugares con ambientesque en el momento no ofrecen lugares segurospara esas plantas.

• Estímulos ambientales en el momentoapropiado desactivan la latencia y las plantas se reestablecen en el lugar.

Conclusiones

• El ambiente biótico y abiótico, como lascaracterísticas de planta y dispersor, generan patrones de dispersiónparticulares.

• En algunos casos las características de los organismos involucrados hanevolucionado juntas.

• Interacciones de dispersión parecen influirsobre la diversidad de especies

En viento unidireccional

Patrón exponencial negativo

herpocoria

Anemocoria

Zoocoria