Hipótesis sobre el origen y la función de la secreción de mucílago en semillas de especies mediterráneas

Resumen

En muchas especies de angiospermas, la presencia de una capa mucilaginosa modifica la estructura de la superficie de la diáspora. En estas especies, cuando la testa de la semilla o el pericarpio del fruto entran en contacto con el agua, la capa celular externa se humedece por completo y libera una sustancia mucilaginosa; un fenómeno conocido como mixospermia. Cuando se seca, el mucílago se vuelve rígido y pega la diáspora a la superficie sobre la que se asienta.En el presente trabajo analizamos críticamente los siguentes aspectos: 1) Probamos si la secreción de mucílago de las semillas les impide ser removidos por procesos erosivos (Capítulo 1). Comprobamos experimentalmente si un incremento en la cantidad de mucílago secretado por las semillas reduce sus posibilidades de ser removido por el impacto de la gota de lluvia y por la escorrentía. Del mismo modo, también se evaluó las consecuencias del ambiente materno en la cantidad de mucílago secretado por las semillas mediante la comparación de mucílago de semilla recogidas de individuos de plantas que viven en ambientes erosivos y no erosivos.2) Comprobamos la hipótesis de Ellner y Shmida que en ambientes semiáridos el mecanismo de dispersión antitelecorico no es una adaptación de las plantas al aumento de la aridez o sus limitaciones, sino más bien un efecto secundario a otras fuerzas como la erosión o la depredación de semillas (Capítulo 2). Para comprobarlo, se analizaron, en el ámbito de la comunidad vegetal, el efecto conjunto del aumento de la aridez y la erosión de la planta en la proporción de las especies de plantas con semillas mucilaginosas.3) Para comprobar si la secreción de mucílago reduce la recolección de semillas por hormigas granívoras, hemos comparado la proporción de remoción de semillas por hormigas entre las semillas pegadas a la tierra con su propia mucílago y con semillas de la misma especie sin mucílago secretado (Capítulo 3).4) Probamos si la secreción de mucílago de las semillas del género Fumana es un estado carácter derivado, y reconstruimos un árbol filogenético molecular del género sobre la base de dos marcadores de plástidos y un marcador nuclear (matK ,trnTL, ITS ) en el que la aparición de mucílago en semillas y otros caracteres morfológicos estan analizadas (Capítulo 4) .5) Para estudiar la historia de la evolución del carácter de mucílago en semilla en la familia de la Cistaceae, trazamos la aparición del mucílago a lo largo del árbol filogenético ya construido por otros autores. Para probar la hipótesis de que la secreción del mucílago de esta familia está relacionada con hábitats estresantes, relacionamos el carácter del mucílago a la capacidad de las plantas para colonizar hábitats de alta competencia en condiciones experimentales (Capítulo 5).El estudio sobre la secreción de mucílago en semillas mostró que la mixodiasporia funciona como mecanismo antitelecorico en varias especies de Cistaceae. El mucílago pegó efectivamente las semillas al suelo, lo que impidió el movimiento bajo condiciones erosivas simuladas (impacto de gota de lluvia y escorrentía) y redujo la recolección de semillas por hormigas granívoras. Ademas, testando la hipótesis de Ellner y Shmida, encontramos una mayor frecuencia de especies con recursos antitelecóricos en las comunidades vegetales de las zonas afectadas por la presión de la erosión, en comparación con las comunidades sin erosión del suelo, pero la frecuencia no fue influenciado por el aumento de la aridez. En cuanto a la historia evolutiva del mucílago en la familia de la Cistaceae, encontramos que el carácter ancestral es la presencia de mucílago, mientras que la pérdida de mucílago es un carácter derivado. El mismo patrón se observó cuando se analizó el género Fumana, en el que una fuerte secreción de mucílago se reveló como el carácter ancestral, con un cambio hacia un estado débil o incluso ausente mucílago en algunas de las especies más recientes.