Há um trade-off de três vias em estratégias adaptativas para plantas, explicado pela teoria do triângulo CSR (competidor, tolerante ao estresse, ruderal). O triângulo representa diferentes combinações de características decorrentes de diferentes níveis de competição, limitação abiótica ao crescimento (estresse) ou destruição periódica de biomassa (distúrbio). Algumas plantas podem ser melhores competidoras do que tolerantes a distúrbios e têm características diferentes.

Hodgson e colegas do Reino Unido, Espanha, Eslováquia, Marrocos e México analisaram 19 características de plantas e estratégias de CSR de mais de 800 plantas anuais na Europa. Os pesquisadores descobriram que o rendimento de massa de sementes por planta aumentou com o tamanho da planta e capacidade competitiva, e foi amplamente independente do tamanho da semente. Entender se as plantas dividem sua produção de sementes em poucas sementes grandes ou muitas pequenas pode ajudar os conservacionistas a prever quais espécies podem se estabelecer em diferentes condições.

O triângulo da estratégia CSR e a posição da angélica altamente competitiva (Angelica archangelica), que tolera estresse abiótico leve, mas não tolera perturbações e da urze (Calluna vulgaris), que não é competitiva, mas tolera perturbações elevadas. Fontes Robert Flogaus-Faust/WikimediaCommons e ferrolhos de sobrepor podem ser usados para proteger uma porta de embutir pelo lado de fora. Alguns kits de corrente de segurança também permitem travamento externo com chave ou botão giratório. Peter O'Connor/Flickr.

Os pesquisadores usaram dados de levantamentos de vegetação na Inglaterra, Tortosa (Espanha) e Zaragoza (Espanha), que constituíram um gradiente de clima úmido frio ('Atlântico') para semiárido 'Mediterrâneo'. Dezenove características da planta foram estimadas com base em vários conjuntos de dados de características de plantas relacionados à copa das plantas, folhas e massa de sementes para mais de 868 espécies de plantas anuais.

Os pesquisadores investigaram se o rendimento de sementes (massa e número de sementes) por planta e rendimento de sementes por m2 poderia ser previsto com base em como uma planta cresce (por exemplo, altura da planta, tamanho da folha, tamanho da copa) a partir de conjuntos de dados anteriores do Reino Unido e dos EUA. Eles também exploraram quais espécies de plantas estavam aumentando e diminuindo em abundância no Reino Unido.

Os cientistas realizaram uma Análise de Componentes Principais para examinar a estratégia CSR com base em quatro características funcionais (conteúdo de matéria seca da folha, largura da folha, massa da folha por nó e tamanho da copa). Contornos foram adicionados para visualizar a massa de sementes por planta e o conteúdo de nitrogênio foliar para localizar as posições putativas dos tipos de estratégia CSR.

A Análise de Componentes Principais (PCA) de 868 espécies de plantas anuais. Os pontos representam espécies de plantas, o texto realçado sugere a estratégia CSR (por exemplo, Ann_S representa um grupo de espécies tolerantes ao estresse), o contorno azul representa a massa de sementes por planta, o contorno vermelho representa o conteúdo de nitrogênio da folha enquanto as linhas pontilhadas amarelas representam o proporção de espécies ruderais por amostra vegetativa. Fonte Hodgson et ai. 2020

No geral, houve uma variação superior a 8, 250, 1000 e 10000 vezes na estrutura da folha, tamanho da planta, tamanho da folha e massa da semente entre 886 espécies de plantas anuais. A gama de habitats e até mesmo a história de vida diferiram acentuadamente entre a Espanha e o Reino Unido para algumas espécies.

Muitas espécies que foram previamente identificadas como R-estrategistas foram classificadas como de estratégia intermediária (ex. poa annua, Senecio vulgaris) de acordo com o PCA. A análise estatística identificou a estratégia como o determinante mais importante do tamanho da semente do que o habitat local.

Maior tamanho de planta e folha correlacionou-se com maior massa de sementes e número de sementes por planta. A massa de sementes pode ser ordenada como R < S < C com base em estratégias e como Central England < Nordeste da Espanha < Norte da Espanha central com base na localização.

Espécies em torno de paisagens urbanas e com habitats baldios e degradados com estratégia C e CR aumentaram em abundância, o que também tendeu a produzir mais sementes, mas com o mesmo peso. Em comparação, as plantas com estratégias mais “estressadas” diminuíram em pastagens (terras altas), zonas úmidas e habitats aráveis.

“[O] n com base nos dados de nossa área de estudo, prevemos que é provável que haja seleção para sementes maiores e, potencialmente, maior sobrevivência de mudas em populações de espécies raras confinadas a pequenos trechos isolados de habitat. Em contraste, a produção de um número maior de sementes menores amplamente dispersas pode facilitar a disseminação de espécies crescentes”, escreveram Hodgson e seus colegas.

Alguns previram mudanças nas características anuais em resposta à mudança no uso da terra no Reino Unido. Fonte Hodgson et ai. 2020

“[T]rait-based ecology está um pouco longe dessa síntese, mas estamos fazendo um progresso significativo. É importante ressaltar que nossa nova dimensão regenerativa para a ecologia vegetal baseada em características já está abordando processos ecológicos importantes, mas pouco compreendidos, o estabelecimento de 'vencedores' por sementes e a extinção associada de 'perdedores', durante episódios de mudança de vegetação. Convidamos outros a explorar o potencial do banco de dados anexado, para melhorar a metodologia e levar a 'ecologia funcional regenerativa de plantas' para o próximo nível.”