Quando as condições climáticas ou ambientais mudam, as populações de plantas devem se adaptar a essas novas condições ou rastrear seu nicho por meio da dispersão de sementes. A adaptação de plantas a diferentes ambientes abióticos tem sido discutida principalmente com relação a parâmetros fisiológicos e demográficos que permitem a persistência local. No entanto, modificações rápidas em resposta a mudanças nas condições ambientais também podem afetar a dispersão de sementes, tanto por meio de características da planta quanto por meio de seus agentes de dispersão. Estudar tais mudanças empiricamente é desafiador, devido à alta variabilidade no sucesso da dispersão, resultante da heterogeneidade ambiental, e substancial variabilidade fenotípica de características relacionadas à dispersão de sementes e seus dispersores. Os mecanismos exatos que impulsionam mudanças rápidas muitas vezes não são bem compreendidos, mas as implicações ecológicas desses processos são determinantes essenciais do sucesso da dispersão e merecem mais atenção dos ecologistas, especialmente no contexto da adaptação às mudanças globais.

A dispersão de sementes pode ser modificada por meio de mudanças rápidas nas características de dispersão das plantas em diferentes estágios e sob diferentes situações de mudança ambiental. Alterações na temperatura, precipitação, disponibilidade de habitat, interações bióticas ou disponibilidade de nutrientes podem desencadear uma resposta plástica que pode ou não ser hereditária, mas que pode permitir que uma planta responda rapidamente às condições em mudança. Isso é exemplificado pelas mudanças nas características de dispersão em Carduus nutans sob condições de seca estudadas por Teller et al. (2014). Usamos esse exemplo para explorar os papéis da genética e da plasticidade fenotípica nas mudanças rápidas na dispersão de sementes como resultado da mudança ecológica global.

Em recente revisão publicada em AoBP, Johnson et ai. explorar se mudanças rápidas nas características de dispersão de sementes podem modificar as respostas das plantas à mudança global. Em primeiro lugar, eles consideram evidências de modificação rápida de características de dispersão de sementes, incluindo características de plantas, características de dispersores de animais e mudanças nas condições externas. Eles discutem os mecanismos potenciais que impulsionam a resposta rápida de características de dispersão, incluindo plasticidade fenotípica, epigenética e evolução rápida. Finalmente, eles propõem um caminho a seguir para entender melhor as maneiras pelas quais a dispersão de sementes pode amortecer os efeitos da mudança ecológica global. Eles concluem que, se combinarmos nossa compreensão empírica dos mecanismos hereditários e não hereditários de dispersão de sementes com modelagem teórica e matemática dos caminhos de dispersão, é provável que melhoremos as previsões e melhoremos nossa capacidade de prever o melhor e o pior no futuro. cenários de casos.

Este artigo foi publicado na edição especial da AoBP “O papel da dispersão de sementes nas populações de plantas: perspectivas e avanços em um mundo em mudança” (link: https://bit.ly/2KQ6txA)

Pesquisador destaque

Jeremy Johnson interessou-se pela ecologia florestal enquanto crescia perto das Montanhas Rochosas no Colorado, EUA. Depois de concluir seu bacharelado em recursos naturais na Colorado State University, ele passou vários anos trabalhando para o US National Park Service e o US National Forest Service antes de concluir um doutorado em geografia com foco em genética de paisagens florestais na Texas A&M University. Jeremy agora tem um pós-doutorado conjunto com a Northern Arizona University na School of Forestry e com o USDA Forest Service, onde passa a maior parte do tempo no Dorena Genetic Resource Center em Cottage Grove, Oregon, cercado pelas grandes árvores do noroeste do Pacífico.

Jeremy é um ecologista florestal e geneticista com amplos interesses de pesquisa voltados para a compreensão dos padrões espaciais e temporais de como as florestas respondem a múltiplas ameaças associadas à mudança ecológica global, especializando-se no uso de ferramentas e teorias geográficas, ecológicas da paisagem e genéticas. Especificamente, Jeremy investiga padrões de movimento de plantas através da dispersão de sementes, padrões de adaptação local e resistência genética natural a doenças florestais invasivas. O objetivo de Jeremy é garantir a sobrevivência a longo prazo das florestas com intervenções de conservação e manejo eficazes.