Während die meisten der mehr als 250,000 Arten von Angiospermen einen einzigen morphologischen Frucht-/Samentyp als Ausbreitungs- und Keimeinheit produzieren, ist bekannt, dass einige Hundert zwei oder mehr Frucht-/Samenmorphen produzieren. In diesen Fällen wird der Begriff Frucht-(Samen-)Heteromorphismus verwendet, um die morphologisch und physiologisch unterschiedlichen Arten von Ausbreitungseinheiten (dh Samen, Frucht oder Frucht plus Nebenteile) auf einer einzelnen einzelnen Pflanze zu beschreiben. Relativ wenig ist über Kompromisse zwischen Samenausbreitung und Ruhe für diese Arten bekannt. Ein aktuelles Papier in Annals of Botany betrachtet diese Beziehung.
Ceratocarpus Arenarius wächst in einer Vielzahl von Lebensräumen, darunter Sandwüsten, salz-alkalische Wüsten, Kieswüsten und Wüstengrasland. Diese Art ist eine der dominierenden und wichtigen Komponenten in Wüstenpflanzengemeinschaften dieser Gegend und ist ökologisch bedeutsam für die Aufrechterhaltung der Pflanzenvielfalt und Stabilität des kalten Wüstenökosystems. Die reife Frucht dieser Art ist die Ausbreitungs- und Keimeinheit. Pflanzen von C. Arenarius erreichen je nach Wachstumsbedingungen eine Höhe von 5–30 cm. Am zweiten Knoten über der Bodenoberfläche entwickelt sich eine Abszisionszone, und der Stamm wird an dieser Zone durch Wind gebrochen, nachdem die Pflanze reif ist. Die Kugelform der Pflanze macht es dem Individuum leicht, weit weg von dem Ort, an dem es gereift ist, vom Wind verstreut (gerollt oder getrommelt) zu werden – C. Arenarius ist ein typisches 'Tumbleweed'.
Die Theorie sagt voraus, dass die natürliche Selektion eine negative Korrelation zwischen Ausbreitung und Ruhe erzeugen sollte. Also gibt es?
Lu, JJ, Tan, DY, Baskin, JM und Baskin, CC (2013) Kompromisse zwischen Samenausbreitung und Ruhephase in einem amphi-basicarpischen kalten Wüstenjahrbuch. Annals of Botany, 112 (9), 1815-1827.
Hintergrund und Ziele: Mehrere Studien haben Kompromisse zwischen der Tiefe der Samenruhe und der Ausbreitungsfähigkeit für dimorphe Arten der Diaspore gezeigt. Es ist jedoch relativ wenig über Kompromisse zwischen diesen beiden lebensgeschichtlichen Merkmalen für eine Art bekannt, die mehr als zwei Diasporenmorphe hervorbringt. Das Ziel dieser Studie war es, die Beziehung zwischen Samenruhe und Ausbreitung in zu untersuchen Ceratocarpus Arenarius, eine amphi-basikarpische einjährige Kaltwüstenart, die ein Kontinuum von Ausbreitungseinheitsmorphen hervorbringt.
Methoden: Es wurde ein Vergleich der Ausbreitungs- und Dormanzbruch-/Keimreaktionen von Ausbreitungseinheiten vom Boden (a), der Mitte des Pflanzendachs (c) und der Spitze des Pflanzendachs (f) durchgeführt. Verschiedene Merkmale der Morphologie und Masse von Ausbreitungseinheiten und Früchten (Utrikel) wurden gemessen. Die Rolle der Vorblätter bei der Ausbreitung der Diasporen durch Wind, der Ansiedlung auf der Bodenoberfläche und der Keimruhe/Keimung wurde durch den Vergleich der Reaktionen intakter Ausbreitungseinheiten und Früchte bestimmt. Die Bewegung von Ausbreitungseinheiten durch Wind und Tiere, Samennachreife, Keimungsphänologie und das Vorhandensein von wasserlöslichen Keimungshemmern in Vorblättern wurden unter Verwendung von Standardverfahren getestet.
Hauptergebnisse: Die Ausbreitungseinheiten a, c und f unterschieden sich in Morphologie und Masse; In den meisten Fällen wurden Extreme von a und f gezeigt, wobei c dazwischen lag. Insgesamt war die relative Ausbreitungsfähigkeit f > c > a, während die relative Ruheintensität a > c > f war. Vorblätter erhöhten die Ausbreitungsdistanz durch Wind, verstärkten die Ansiedlung von Diasporen auf der Bodenoberfläche und verhinderten mechanisch die Keimung.
Schlussfolgerungen: Die Ergebnisse liefern Hinweise auf ein Modell, in dem es eine kontinuierliche invers-lineare Beziehung zwischen der Ausbreitungsfähigkeit der Diasporen und der Ruhetiefe gibt. Somit ist der Heteromorphismus der Streueinheit von C. Arenarius führt zu einem Kontinuum, von keiner Ausbreitungsfähigkeit/hoher Ruhe (Ausbreitungseinheit a) bis zu hoher Ausbreitungsfähigkeit/geringer Ruhe (Einheit f), was eine Wettabsicherungsstrategie in der kalten Wüstenumgebung sein kann.
