Mammillaria hernandezii cuenta con estrategias para expulsar sus semillas gradualmente durante varios años y así poder aumentar la probabilidad de germinación y supervivencia de plántulas.

Los desiertos son ecosistemas con condiciones ambientales muy extremas que se caracterizan por lluvias escasas y esporádicas. Esta variabilidad ambiental, junto con la depredación de semillas y altas temperaturas del suelo, hacen que la germinación de semillas y supervivencia de plántulas sea muy baja. Es por ello que los cactus han desarrollado estrategias que les permitan aumentar la probabilidad de germinación. Una de estas estrategias es la retención de semillas en la planta para ser expulsadas gradualmente en los siguientes años en cuanto hayan condiciones ambientales favorables. Otra estrategia es llamada priming, en el cual las semillas que se encuentran en el suelo pasan por ciclos de hidratación y deshidratación causada por las lluvias esporádicas. La ventaja del priming es que en cuanto se presentan precipitaciones más continuas propias de la época de lluvias, las semillas ya han realizado proceso metabólicos que les permiten germinar más rápidamente y aprovechar el agua en el suelo. En conjunto, estas dos estrategias pueden incrementar la germinación de semillas y supervivencia de plántulas.

“Priming es cuando una semilla es hidratada y deshidratada varias veces activando procesos metabólicos en la semilla que permiten una germinación más rápida”

En el caso de Mammillaria hernandezii, se sabe que parte de las semillas que producen en un determinado año son expulsadas y las restantes son retenidas en sus tallos para ser expulsadas en los próximos años, pero no se sabe qué factores ambientales propician la expulsión de semillas (Figura 1). Además, se piensa que al retener las semillas en el tallo, éstas pasan por un proceso de priming dentro del tallo, ya que cuando se presentan lluvias esporádicas el agua entra en el tallo y luego se seca en los siguientes días, con lo cual las semillas se hidratan y deshidratan.

Para saber si estas ideas son ciertas, investigadores de la Universidad Nacional Autónoma de México realizaron experimentos de campo con plantas y semillas de M. hernandezii. Para saber si la lluvia es el factor ambiental que provoca la expulsión de semillas de M. hernandezii, se seleccionaron 50 individuos en su hábitat natural y les rociaron 0, 1, 2.5, 5, 7.5, 10, 13, 17, 20 y 23 milímetros de agua diariamente. Después observaron durante los días posteriores al riego cuántas semillas eran expulsadas. También, los investigadores realizaron experimentos con semillas de M. hernandezii para saber si cuando son retenidas pasan por un proceso de priming dentro del tallo y si ello les brinda una ventaja al aumentar su germinación comparado con semillas que no pasaron por priming. Para ello, a semillas de M. hernandezii que se produjeron en 2007 se les aplicaron tres tratamientos: a) se colectaron manualmente y se colocaron en el suelo en el mismo año (priming en el suelo), b) se dejaron semillas en la planta durante un año y en 2008 se extrajeron manualmente y se sembraron en el suelo (priming en el tallo), y c) se extrajeron semillas en 2007, se guardaron en laboratorio durante un año y luego se sembraron en el suelo en 2008 (semillas sin priming). Durante la época de lluvias de 2008, las semillas de los tres tratamientos fueron monitoreadas para saber cuántas de ellas germinaban diariamente.

Los investigadores encontraron que M. hernandezii expulsa las semillas que retienen durante un año cuando se acumulan más de 20 milímetros de lluvia. Por ejemplo, las plantas que se les aplicaron 5 y 8 milímetros de lluvia diarios expulsaron sus semillas después de 4-5 días y 2-3 días, respectivamente. En cuanto a la germinación de semillas, se observó que las semillas que tuvieron priming en el tallo fueron las que germinaron más rápido y las que mayor porcentaje de germinación tuvieron, mientras que las que tuvieron priming en el suelo fueron las que germinaron menos e inclusive algunas no fueron encontradas, lo cual sugiere que fueron consumidas por animales.

“Mammillaria hernandezii expulsa las semillas retenidas en su tallo solamente cuando se acumulan más de 20 milímetros de lluvia”

Los resultados respaldan la idea que M. hernandezii guarda algunas de las semillas que produce y las expulsa al siguiente año solamente cuando se acumula suficiente lluvia, lo cual incrementa la probabilidad de que las semillas se encuentren en el suelo cuando haya suficiente humedad para germinar. Además, el retener las semillas durante un año permite que pasen por el proceso de priming, lo cual incrementa la velocidad y número de semillas que germinan cuando se presenta la época de lluvias. Otra ventaja de ésta estrategia es la protección de semillas contra la depredación por animales, ya que las semillas que se guardan en el tallo no son consumidas por depredadores. En conjunto, estas estrategias incrementan la germinación y establecimiento de nuevos individuos de M. hernandezii en su hábitat.

Queremos saber tu opinión

Queremos saber tu opinión de este artículo, por lo que nos gustaría que llenaras una encuesta de satisfacción que te tomará menos de 2 minutos contestarla. Da click aquí para comenzarla.

Referencias

• Santini, B.A. y Martorell, C. (2013). Does retained-seed priming drive the evolution of serotiny in drylands? An assessment using the cactus Mammillaria hernandezii. American Journal of Botany, 100 (2): 365-373.

Créditos de las fotografías

• Fotografía principal del artículo de blog: Michel Lacoste.
• Fotografías del blog: Michel Lacoste y Carlos Martorell.