Εισαγωγή
Φυτεύοντας τους Φυτά στο Κλιματικό Σύστημα Καθώς συμβαδίζουν με τις υψηλές συγκεντρώσεις CO2 της ατμόσφαιρας, το θερμαινόμενο κλίμα και τα αλλαγμένα καθεστώτα βροχοπτώσεων, η κλιματική αλλαγή συμβάλλει στην ταχεία μετατόπιση του εύρους και την απώλεια φυτών και ζώων προς υψηλότερα υψόμετρα. Για να λειτουργήσουν και να επιβιώσουν εντός των ορίων θερμοκρασίας και βροχοπτώσεων που μπορούν να ανεχθούν, πολλά είδη θα χρειαστεί να μετεγκατασταθούν.
Καθώς τα φυτά είναι σταθερά, υποτίθεται ότι έχουν ευρεία αντίθεση ως προς την ικανότητά τους να βρίσκουν κλιματολογικά σημεία που μπορούν να αντέξουν, ανάλογα με τις ιδιότητες και τις περιβαλλοντικές τους ιδιότητες. Ο ποσοτικός προσδιορισμός της ικανότητας διασποράς ειδών με βάση χαρακτηριστικά που σχετίζονται με τη διασπορά (όπως φορείς, μάζα σπόρων και τύποι σπόρων/καρπών) είναι ένας τρόπος για να εξηγηθεί πώς τα είδη διασποράς αλλάζουν το εύρος τους και παρακολουθούν την κλιματική αλλαγή.
Διασπορά σπόρων: Μια βασική οικολογική διαδικασία
Η διασπορά σπόρων, η οποία ορίζεται ως η μεταφορά σπόρων, σπορίων ή πολλαπλασιασμού μακριά από το μητρικό φυτό, είναι μια από τις βασικές διαδικασίες στην οικολογία και τη διατήρηση της βιοποικιλότητας. Η διασπορά των σπόρων είναι η πρώτη χωρική δημογραφική διαδικασία που μπορεί να καθορίσει πιθανές μετατοπίσεις εύρους. Είναι επίσης ένας κρίσιμος παράγοντας που οδηγεί τις οικολογικές αντιδράσεις των φυτών στις παγκόσμιες περιβαλλοντικές αλλαγές.
Επιπτώσεις των περιβαλλοντικών αλλαγών στη διασπορά των σπόρων
Οι περιβαλλοντικές αλλαγές μπορούν να διαταράξουν τη διαδικασία διασποράς των σπόρων και μια τέτοια διακοπή μπορεί είτε να αυξήσει είτε να μειώσει την απόσταση διασποράς ανάλογα με τον τρόπο διασποράς του είδους. Για παράδειγμα, οι ανεμόχοροι σπόροι (διασκορπισμένοι από τον άνεμο) μπορούν να ταξιδέψουν πολύ πιο μακριά σε ανοιχτά ή διαταραγμένα τοπία από ό,τι σε πυκνά ή αδιατάρακτα δάση λόγω της αντίθεσης ταχύτητας, κατεύθυνσης και έντασης ανέμου. Έτσι, κάθε τύπος σοβαρής διαταραχής του οικοτόπου θα αλλάξει σημαντικά τα πρότυπα στη μετακίνηση των σπόρων, τη στρατολόγηση και την εγκατάσταση πληθυσμών φυτών.
Εστίαση της βιβλιογραφίας για τη διασπορά σπόρων
Ωστόσο, η βιβλιογραφία για τη διασπορά σπόρων επικεντρώνεται στην υπόθεση του συνδρόμου διασποράς (DSH) ή στο συν-προσαρμοσμένο σύνδρομο, το οποίο δηλώνει ότι οι καρποί και οι φορείς διασποράς συνεξελίχθηκαν (αμοιβαίες αλληλεπιδράσεις) επηρεάζοντας τις στρατηγικές αναζήτησης τροφής των διασκορπιστών.
Ένας μεγάλος όγκος πληροφοριών επικεντρώνεται μόνο σε έναν παράγοντα περιβαλλοντικής αλλαγής (π.χ. κατακερματισμός οικοτόπων) που επηρεάζει τις διαδικασίες διασποράς των σπόρων. Αν και υπάρχουν συντριπτικές θεωρητικές μελέτες σχετικά με την απαρίθμηση ή την αξιολόγηση των φορέων διασποράς μιας συγκεκριμένης ομάδας φυτών, οι πληροφορίες για το πώς εξελίσσονται οι μηχανισμοί διασποράς πολλών φυτών σε ένα μεταβαλλόμενο περιβάλλον παραμένουν σπάνιες.
Προκλήσεις στη μελέτη της διασποράς των σπόρων σε μεταβαλλόμενα περιβάλλοντα
Φυτεύοντας τους Ενώ οι μελέτες για το πώς οι παγκόσμιες περιβαλλοντικές κινητήριες δυνάμεις και η αλληλεπίδρασή τους επηρεάζουν την κίνηση των φυτών έχουν λάβει μεγάλη προσοχή, οι μηχανισμοί με τους οποίους οι μεταβαλλόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες επηρεάζουν τη μεταφορά των σπόρων μεταξύ των τοποθεσιών είναι ακόμα ασαφείς λόγω αντικρουόμενων αποτελεσμάτων. Αυτά τα αντιφατικά αποτελέσματα αποδίδονται σε γεωγραφικές τοποθεσίες, χαρακτηριστικά της ιστορίας της ζωής των ειδών, τη μεταβλητότητα στα χαρακτηριστικά που σχετίζονται με τη διασπορά των σπόρων, τη δομή του οικοτόπου και τις σύνθετες αμοιβαίες αλληλεπιδράσεις.
Οι ικανότητες διασποράς των σπόρων πολλών ειδών δεν είναι επίσης γνωστές, γεγονός που περιορίζει την κατανόησή μας για τη διακοπή της διασποράς των σπόρων που προκαλείται από τους παράγοντες της παγκόσμιας αλλαγής. Επιπλέον, η μελέτη του τρόπου με τον οποίο οι πληθυσμοί των φυτών παρακολουθούν τη θέση τους μέσω της διασποράς των σπόρων σε ένα μεταβαλλόμενο περιβάλλον είναι επίσης εμπειρικά δύσκολο να μελετηθεί λόγω υλικοτεχνικών και τεχνικών προκλήσεων.
Στόχοι της Ανασκόπησης
Φυτεύοντας τους Κατά συνέπεια, πραγματοποιήθηκε μια συστηματική ανασκόπηση της τρέχουσας κατάστασης της βιβλιογραφίας σχετικά με τους μηχανισμούς διασποράς των σπόρων σε ένα μεταβαλλόμενο περιβάλλον για να μας βοηθήσει να κατανοήσουμε πώς τα φυτά συμβαδίζουν με την κλιματική αλλαγή καθώς οι πληθυσμοί των φορέων διασποράς μειώνονται.
Γεωγραφική Κατανομή Μελετών
Η βιβλιογραφία που αποκτήθηκε συνοψίστηκε και αναλύθηκε για να δώσει μια εικόνα της γεωγραφικής κατανομής των μελετών σχετικά με τη διασπορά των σπόρων σε ένα μεταβαλλόμενο περιβάλλον, πώς το μεταβαλλόμενο περιβάλλον επηρεάζει τη διασπορά των σπόρων, εάν η αλλαγή περιβάλλοντος μειώνει ή ενισχύει τις ικανότητες διασποράς των φυτών. χαρακτηριστικά που σχετίζονται με τη διασπορά σπόρων/καρπών και κατευθύνσεις έρευνας. Η παρούσα ανασκόπηση σχετίζεται με την κατανόηση των κινήσεων των σπόρων των φυτών ενόψει της ανθρωπογενούς κλιματικής αλλαγής.
Σημασία της διασποράς των σπόρων στην οικολογία των φυτών
Η διασπορά των σπόρων είναι κρίσιμη για τη στρατολόγηση πληθυσμού των φυτών, τη γονιδιακή ροή, τη μακροπρόθεσμη επιβίωση και άλλες οικολογικές διαδικασίες εν μέσω κλιματικής αλλαγής. Αυτό έθεσε πρόσφατα την προτεραιότητα της έρευνας για τη διασπορά σπόρων φυτών σε πολλές χώρες. Ωστόσο, η παρούσα συστηματική ανασκόπηση βρήκε πολύ λίγα έως καθόλου δεδομένα σχετικά με την έρευνα διασποράς σπόρων σε πολλές χώρες με μεγάλη ποικιλία και hotspot, γεγονός που υποδηλώνει ότι το θέμα που εξετάστηκε δεν έχει μελετηθεί σχεδόν καθόλου σε πολλές βασικές περιοχές βιοποικιλότητας στον κόσμο.
Παγκόσμιες προτεραιότητες στην έρευνα διασποράς σπόρων
Φυτεύοντας τους Καθώς η παγκόσμια κλιματική αλλαγή προβλέπεται να έχει σημαντικές επιπτώσεις στην κατανομή των ειδών, η έρευνα για τη διασπορά των σπόρων σε χώρες με μεγάλη ποικιλία και hotspot θα πρέπει να ενισχυθεί για την προώθηση της υψηλής ποικιλότητας των ειδών. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ο τρόπος με τον οποίο διασπείρονται οι σπόροι από τα μητρικά φυτά καθορίζει την ικανότητα στρατολόγησης, η οποία αποτελεί προϋπόθεση για τη δημιουργία και την ανάπτυξη της φυτικής κοινότητας. Η γνώση της διασποράς των σπόρων μπορεί να ωφελήσει την ανάπτυξη αποτελεσματικών επιλογών διαχείρισης και διατήρησης των απειλούμενων ειδών σε χώρες με μεγάλη ποικιλία και hotspot.
Κενά στην Έρευνα Διασποράς Σπόρων σε Χώρες Μεγάλων Ποικιλιών και Χώρων Hotspot
Οι μελέτες διασποράς σπόρων σε αυτές τις χώρες θα βοηθήσουν στην αποσαφήνιση των χρονικών και χωρικών προτύπων των κινήσεων των φυτών καθώς και των μηχανισμών συμπεριφοράς των παραγόντων διασποράς σε φυτικές κοινότητες μετά την παγκόσμια αλλαγή. Μελέτες διασποράς σπόρων σε χωράφια σε χώρες με μεγάλη ποικιλία και hotspot θα είναι επίσης σε θέση να αξιολογήσουν επί του παρόντος σημαντικούς φορείς βιοτικής διασποράς για διατήρηση, καθώς τα περισσότερα είδη φυτών εξαρτώνται από ζώα και μύκητες για τη διασπορά των σπόρων τους.
Το υπερβολικό κυνήγι οικολογικά σημαντικών σπονδυλωτών, για παράδειγμα, μπορεί να προκαλέσει τα είδη δέντρων που διαμεσολαβούνται από σπονδυλωτά να υποφέρουν από μειωμένη διασπορά σπόρων και εξαθλιωμένες κοινότητες δενδρυλλίων όσον αφορά την ποικιλότητα και το μέγεθος των σπόρων. Πολλά από τα κυνηγητά είδη είναι φρουτοφάγα, τα οποία είναι κύριοι διασκορπιστές σπόρων δέντρων και θάμνων.
Επίδραση της υποβάθμισης των οικοτόπων στην εναπόθεση σπόρων
Φυτεύοντας τους Παρόμοιο μοτίβο παρατηρήθηκε σε ένα κατακερματισμένο δάσος στην Ισπανία, έτσι ώστε η πιθανότητα εναπόθεσης σπόρων μειώθηκε σημαντικά επειδή υπήρχαν λιγότερες περιοχές με δέντρα για κούρνιες και φρούτα για διασκορπιστές πτηνών. Ακόμη και σε μια άνυδρη και ημίξηρη χώρα, τα ποσοστά διασποράς των σπόρων ήταν σημαντικά χαμηλότερα σε διαταραγμένους δασικούς οικοτόπους από ό,τι σε μη διαταραγμένους, και το αποτέλεσμα αποδόθηκε επίσης σε μειωμένη αφθονία φρουτοφάγων ή διασπορών σπόρων.
Σύγκριση της διασποράς σπόρων σε προστατευμένους έναντι μη προστατευμένων τοποθεσιών
Μια μελέτη που διεξήχθη σε διαταραγμένο βιότοπο στη λεκάνη της Μεσογείου έδωσε παρόμοιο αποτέλεσμα, δηλαδή, η μείωση της πολυπλοκότητας του οικοτόπου επηρέασε αρνητικά την αφθονία των πτηνών λόγω της αλλοιωμένης κίνησης των καρπών και της απλοποίησης των σκιών των σπόρων.
Η διασπορά των σπόρων ήταν επίσης διπλάσια στις προστατευμένες από ό,τι στις μη προστατευμένες περιοχές, παρόλο που και οι δύο θέσεις έχουν καταγραφεί επιλεκτικά στο παρελθόν. Οι συγγραφείς απέδωσαν τα ευρήματα σε αλλαγές στα μοτίβα δραστηριότητας, την ποσότητα ή τη σύνθεση του πληθυσμού των σπονδυλωτών που τρώνε σπόρους μεταξύ των τοποθεσιών, που είχαν υποβληθεί σε μη βιώσιμο κυνήγι χερσαίων θηλαστικών.
συμπεράσματα
Αυτή η συστηματική ανασκόπηση συνοψίζει την υπάρχουσα κατανόηση των προβλεπόμενων επιπτώσεων της αλλαγής του περιβάλλοντος στις περίπλοκες διαδικασίες διασποράς των σπόρων σε όλες τις περιοχές. Τα αποτελέσματα αποκάλυψαν ότι οι παγκόσμιες κλιματικές αλλαγές, μέσω της αλλαγής της θερμοκρασίας του αέρα, των βροχοπτώσεων, της ταχύτητας του ανέμου, του βιοφυσικού περιβάλλοντος (π.χ. ποιότητα οικοτόπου, διαθεσιμότητα καρπών) και χαρακτηριστικά φυτών/σπόρων, μπορεί να επηρεάσουν αρνητικά τα πρότυπα διασποράς των σπόρων των φυτών που διασκορπίζονται σε σπονδυλωτά. επηρεάζοντας έτσι την τύχη της τοπικής και παγκόσμιας βιοποικιλότητας.
Φυτεύοντας τους Οι έξι ομάδες φυτών των οποίων η διασπορά των σπόρων σε μεγάλες αποστάσεις επηρεάζεται σοβαρά από τα μεταβαλλόμενα περιβάλλοντα περιλαμβάνουν τα ανεμοχώρια, τα ενδοζωόχωρα, τα επιζωόχωρα, τα υδρόχωρα, τα μυρμηκοχώρια και τα ορνιθοχώρια. Η παρούσα ανασκόπηση διαπίστωσε επίσης ότι τα χαρακτηριστικά των καρπών/σπόρων ελέγχουν την τύχη της διασποράς των σπόρων ανάλογα με τις περιβαλλοντικές συνθήκες. Συνολικά, τα ευρήματα της παρούσας συστηματικής ανασκόπησης παρέχουν μια περίληψη στοιχείων σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο τα φυτά συμβαδίζουν με την κλιματική αλλαγή καθώς μειώνονται οι πληθυσμοί των διασκορπιστών σπόρων.
