Serotiny e il cono serotinoso

Alcune specie di alberi ritardano la caduta dei semi perché i loro coni dipendono da una breve esplosione di calore per rilasciare i semi. Questa dipendenza dal calore durante il ciclo di produzione dei semi si chiama "serotiny" e diventa un fattore scatenante di calore per la caduta dei semi che potrebbe richiedere decenni. Fuoco naturale deve succedere per completare il ciclo del seme. Sebbene la serotiny sia principalmente causata dal fuoco, ci sono altri fattori scatenanti che possono funzionare in tandem tra cui l'eccesso di umidità periodica, le condizioni di aumento del calore solare, l'essiccazione atmosferica e la pianta madre Morte.

Gli alberi che hanno una tenera locazione nel Nord America includono alcune specie di conifere tra cui pino, abete rosso, cipresso e sequoia. Tra gli alberi serotinici nell'emisfero sud angiosperme come l'eucalipto in parti soggette al fuoco dell'Australia e del Sudafrica.

La maggior parte degli alberi lascia cadere i semi durante e subito dopo il periodo di maturazione. Gli alberi serotici immagazzinano i loro semi nel baldacchino tramite coni o baccelli e aspettano un innesco ambientale. Questo è il processo di serotiny. Gli arbusti del deserto e le piante succulente dipendono dalle piogge periodiche per la caduta dei semi, ma il grilletto più comune per gli alberi serotinosi è il fuoco periodico. Gli incendi periodici naturali si verificano a livello globale e, in media, tra 50 e 150 anni.

Con lampi periodici che si verificano in natura per milioni di anni, gli alberi si sono evoluti e hanno sviluppato la capacità di resistere al calore elevato e alla fine hanno iniziato a utilizzare quel calore nel loro ciclo di riproduzione. L'adattamento della corteccia spessa e resistente alla fiamma ha isolato le cellule interne dell'albero per dirigere la fiamma e ha usato il calore indiretto in aumento dal fuoco sui coni per far cadere i semi.

Nelle conifere serotinose, le scaglie di cono maturo sono naturalmente sigillate con resina. La maggior parte (ma non tutti) i semi rimangono nel baldacchino fino a quando i coni non vengono riscaldati a 122-140 gradi Fahrenheit (da 50 a 60 gradi Celsius). Questo calore scioglie l'adesivo di resina, le squame del cono si aprono per esporre i semi che poi cadono o si spostano dopo diversi giorni in un letto di impianto bruciato ma freddo. Questi semi effettivamente funzionano meglio sul terreno bruciato a loro disposizione. Il sito offre una concorrenza ridotta, maggiore luce, calore e un aumento a breve termine dei nutrienti nelle ceneri.

Lo stoccaggio dei semi nel baldacchino sfrutta il vantaggio dell'altezza e della brezza per distribuire i semi al momento opportuno su un letto di semina chiaro e buono in quantità saziante sufficiente per le creature che mangiano semi. Questo effetto "masting" aumenta la sovrabbondanza dell'approvvigionamento alimentare di semi di predatore. Con questa abbondanza di semi appena aggiunti e con adeguati tassi di germinazione, cresceranno più piantine del necessario quando le condizioni di umidità e temperatura sono stagionali o migliori nella media.

È interessante notare che ci sono semi che cadono ogni anno e non fanno parte del raccolto indotto dal calore. Questa "perdita" di semi sembra essere una polizza assicurativa naturale contro le rare carenze di sementi quando le condizioni sono avverse subito dopo un'ustione e provocano un fallimento completo del raccolto.

Piriscenza è spesso una parola usata in modo improprio per serotiny. La piriscenza non è tanto un metodo indotto dal calore per il rilascio di semi di piante, quanto l'adattamento di un organismo a un ambiente soggetto al fuoco. È l'ecologia di un ambiente in cui gli incendi naturali sono comuni e in cui le condizioni post-incendio offrono i migliori tassi di germinazione e sopravvivenza delle piantine per le specie adattive.

Un grande esempio di piriscenza si trova negli Stati Uniti sudorientali pino a foglia lunga ecosistema forestale. Questo habitat, una volta grande, si sta riducendo di dimensioni in quanto il fuoco è sempre più escluso in quanto i modelli di uso del suolo sono cambiati.

Sebbene Pinus palustris non è una conifera serotinosa, si è evoluta per sopravvivere producendo piantine che attraversano una "fase di erba" protettiva. La ripresa iniziale esplode in un breve scatto folto e altrettanto improvvisamente blocca la maggior parte della crescita. Nel corso dei prossimi anni, il longleaf sviluppa un significativo fittone insieme a densi ciuffi di aghi. Una ripresa compensativa della rapida crescita ritorna all'alberello di pino intorno ai sette anni.