세로티니

Serotiny
화재로 인해 이 뱅크시아 세라타(saw banksia) 열매 구조에 최소한의 피해를 입혔지만 모낭의 개방과 씨앗의 방출을 촉발했다.

식물학에서 혈청이란 단순히 '추종' 또는 '나중에'를 의미한다.

세로틴 꽃의 경우,[1] 그것은 잎의 성장에 따라 자라는 꽃, 또는 더 간단히 말해서, 같은 종에서 흔히 볼 수 있는 것보다 늦게 피는 꽃을 의미한다.세로틴 잎을 가지는 것도 가능합니다.이것들은 개화를 따라갑니다.

혈청은 결절과 대조된다.동종의 꽃이나 잎이 서로 [1]함께 나타납니다.

혈청 과일의 경우, 이 용어는 방출이 자발적인지 여부에 관계없이 장기간에 걸쳐 씨앗을 방출하는 식물의 더 일반적인 의미에서 사용됩니다; 이 점에서 이 용어는 브래디스포리와 동의어입니다.

정기적인 산불의 영향을 받는 지역에서 자라는 특정 호주, 남아프리카 또는 캘리포니아 식물의 경우 혈청과일은 일부 종자 식물에 의해 나타나는 생태적 적응을 의미할 수 있으며, 종자가 성숙할 때 자연적으로 발생하는 것이 아니라 환경적 요인에 따라 종자 방출이 일어난다.가장 일반적이고 가장 잘 연구된 트리거는 화재이며 혈청이라는 용어는 이 특정 경우를 가리킵니다.

가능한 트리거는 다음과 같습니다.[2]

  • 모식물 또는 분지의 사망(필요성)
  • 습윤(습도)
  • 태양에 의한 따뜻함(솔리센스)
  • 건조 대기 상태(산소)
  • 화재(피리센스) - 이것은 가장 흔하고 가장 잘 연구된 사례이며, 혈청이라는 용어는 피리센스가 의도된 경우에 종종 사용됩니다.
  • 화재 후 습윤(열수증)

일부 발전소는 이러한 트리거 중 하나 이상에 반응할 수 있다.예를 들어 Pinus halepensis는 주로 불에 의한 [3]혈청을 나타내지만 건조한 대기 조건에는 [4]약하게 반응한다.마찬가지로 Sierras sequoias와 일부 Bankia 종은 불에 대해서는 혈청성이 강하지만 식물이나 나뭇가지 죽음에 반응하여 씨앗을 방출하기도 한다.

혈청은 다양한 정도로 발생할 수 있다.트리거 이벤트가 없을 때 모든 씨앗을 무기한으로 유지하는 식물은 혈청성이 강하다.방아쇠가 없는 상태에서 결국 씨앗의 일부를 자발적으로 방출하는 식물은 혈청성이 약하다.마지막으로, 일부 식물은 씨앗 저장 기간 후에 모든 씨앗을 자발적으로 방출하지만, 트리거 이벤트의 발생으로 씨앗 저장 기간이 단축되어 모든 씨앗이 즉시 방출됩니다. 이러한 식물은 본질적으로 비종단성이지만, 조건성 혈청성이라고 할 수 있습니다.

화재성 혈청

남반구에서는 호주와 남아프리카공화국의 불이 잘 붙는 지역에 있는 안지오스에서 불붙는 혈청이 발견됩니다.이 지역의 프로테아과에서 매우 흔하며, Eucalyptus(Myrtace), Erica sessiliflora(Ericaceae)와 같은 다른 분류군에서도 예외적으로 발생합니다.북반구에서, 그것은 [5]피누스, 큐프레소스, 세쿼이아덴드론, 그리고 더 드물게 피체아종을 포함한 침엽수 분류군의 범위에서 발견됩니다.

심지어 끈적끈적한 원추형이나 목질 열매도 화재로부터 [6][7]보호할 수 있기 때문에, 화재에 의한 혈청의 주요 적응은 불에 [8]의해 방출될 수 있는 캐노피 종자 은행에 씨앗을 저장하는 것이다.이 발화 메커니즘은 일반적으로 과일이나 콘 비늘을 밀봉하는 수지이지만 [9][10]가열하면 녹습니다.이 메커니즘은 일부 뱅크시아에서 날개 달린 종자 분리기의 모낭 내부에 존재하여 종자가 빠지는 것을 방지함으로써 정제됩니다.따라서, 모낭은 불이 난 후에 열리게 되지만, 씨앗 방출은 일어나지 않습니다.원뿔이 마르면서 비나 습기에 젖으면 원뿔 비늘이 팽창하고 반사를 일으켜 종자 [11]방출을 촉진합니다.따라서 씨앗 분리기는 씨앗에 대한 지렛대 역할을 하며, 하나 이상의 습식 건조 주기 동안 씨앗을 모낭에서 점차적으로 꺼냅니다.이 적응의 효과는 씨앗 방출이 화재에 대한 응답이 아니라 화재에 따른 비의 시작에 대한 응답으로 이루어지도록 하는 것이다.

혈청의 상대적 중요성은 같은 식물 종의 개체군마다 다를 수 있다.예를 들어, 북미의 로지폴 파인(Pinus contorta) 개체군은 혈청성이 매우 높은 것부터 혈청성이 전혀 없는 것까지 다양할 수 있으며,[12] 매년 씨앗을 방출하기 위해 개원한다.다른 수준의 원추형 혈청은 지역 소방 시스템의 변화와 관련이 있다: 왕관 화재가 더 자주 발생하는 지역은 혈청 비율이 높은 반면, 왕관 화재가 자주 발생하지 않는 지역은 혈청 [3][13]수준이 낮은 경향이 있다.또한, 로지폴 소나무의 초본은 화재에 의한 혈청을 개체군 내에서 덜 유리하게 만들 수 있다.붉은다람쥐(Sciurus vulistis)와 붉은갈매기(Losia curvirostra)는 씨앗을 먹기 때문에 캐노피에서 더 오래 지속되는 혈청성 원추꽃차례가 [14][15]선택될 가능성이 높다.혈청은 이러한 종자 포식자가 흔한 지역에서 덜 자주 발생한다.

발아 및 묘목 생존율이 가장 좋은 환경에서 화재가 정기적으로 발생하는 환경에 적응한 것으로 이해될 수 있다.예를 들어, 호주에서, 화재에 의한 혈청은 정기적인 화재를 일으키기 쉬울 뿐만 아니라, 과영양 토양과 계절적으로 건조한 기후를 가진 지역에서 발생한다.이것은 영양소와 수분을 얻기 위한 치열한 경쟁을 초래하고, 매우 낮은 모종 생존율로 이끈다.그러나 불이 지나가면 덤불 제거로 경쟁이 줄어들어 일시적으로 토양 영양이 증가하는 재층이 생기므로 화재 후 모종의 생존율이 크게 높아진다.게다가, 한번에 많은 양의 씨앗을 방출하는 것은 이러한 씨앗들 중 일부가 [16]포식으로부터 벗어날 가능성을 증가시킨다.북반구 침엽수림에서도 비슷한 압력이 작용하지만, 이 경우 종자의 발아를 억제하는 알레로파스 잎의 더 큰 문제가 있다.불이 이 쓰레기를 치우고 발아에 대한 이 장애물을 없앤다.

진화

혈청 적응은 40개 속 최소 530개 종에서 여러 개의 (기생식) 계통으로 발생합니다.혈청은 이들 종에서 개별적으로 진화했을 가능성이 있지만, 경우에 따라서는 관련된 비혈청 종에 의해 없어졌을 수도 있다.

피누스속은 백악기의 [5]대기 상태 때문에 혈청이 진화한 것으로 보인다.백악기의 대기는 우리의 대기보다 산소와 이산화탄소 수치가 높았다.화재는 현재보다 더 자주 발생했고, 식물 생육은 가연성 물질이 풍부하게 생성될 정도로 높았다.많은 피너스 종들이 세로틴 솔방울로 불이 나기 쉬운 환경에 적응했다.

발전소에서 장기 종자 저장을 진화적으로 실현하기 위해서는 일련의 조건이 충족되어야 한다.

  • 식물은 필요한 생식 구조를 발달시킬 수 있는 계통발생학적 능력(사전 적응)이 있어야 한다.
  • 시드는 큐에 넣을 때까지 계속 사용할 수 있어야 합니다.
  • 종자 방출은 발아에 유리한 환경 조건을 나타내는 트리거에 의해 큐잉되어야 한다.
  • 큐는 발전소의 생식 수명 내에 있는 평균 시간 척도에 발생해야 한다.
  • 발전소는 개체군 대체를[2] 보장하기 위해 방출 전에 충분한 종자를 생산할 수 있는 용량과 기회를 가져야 한다.
  • 혈청은 상속받을[17] 수 있어야 한다.

레퍼런스

  1. ^ a b Goodrich, Sherel (31 October 1983). "Utah flora: Salicacea". Great Basin Naturalist. 43 (4): 536. Retrieved 1 December 2020.
  2. ^ a b Lamont, B.; Lemaitre, D.; Cowling, R.; Enright, N. (1991). "Canopy seed storage in woody-plants". Botanical Review. 57 (4): 277–317. doi:10.1007/bf02858770. S2CID 37245625.
  3. ^ a b Hernández-Serrano, A; Verdú M.; González-Martínez S.C.; Pausas J.G. (2013). "Fire structures pine serotiny at different scales" (PDF). American Journal of Botany. 100 (12): 2349–2356. doi:10.3732/ajb.1300182. PMID 24222682.
  4. ^ Nathan, R; Safriel, U.; Noy-Meir, I.; Schiller, G. (1999). "Seed release without fire in Pinus halepensis, a Mediterranean serotinous wind-dispersed tree". Journal of Ecology. 87 (4): 659–669. CiteSeerX 10.1.1.534.8609. doi:10.1046/j.1365-2745.1999.00382.x.
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  6. ^ Michaletz, ST; Johnson EA; Mell WE; Greene DF (2013). "Timing of fire relative to seed development may enable non-serotinous species to recolonize from the aerial seed banks of fire-killed trees". Biogeosciences. 10 (7): 5061–5078. Bibcode:2013BGeo...10.5061M. doi:10.5194/bg-10-5061-2013.
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  12. ^ Muir, P. S.; Lotan, J. E. (1985). "Disturbance history and serotiny of Pinus contorta in western Montana". Ecology. 66 (5): 1658–1668. doi:10.2307/1938028. JSTOR 1938028.
  13. ^ Schoennagel, T.; Turner, M. G.; Romme, W. H. (2003). "The influence of fire interval and serotiny on postfire lodgepole pine density in Yellowstone National Park". Ecology. 84 (11): 2967–2978. doi:10.1890/02-0277.
  14. ^ Benkman, C.W.; Holimon, W.C.; Smith, J.W. (2001). "The influence of a competitor on the geographic mosaic of coevolution between crossbills and lodgepole pine". Evolution. 55 (2): 282–294. doi:10.1554/0014-3820(2001)055[0282:TIOACO]2.0.CO;2. PMID 11308086.
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  17. ^ Hernández-Serrano, Ana (2014). "Heritability and quantitative genetic divergence of serotiny, a fire-persistence plant trait" (PDF). Annals of Botany. 114 (3): 571–577. doi:10.1093/aob/mcu142. PMC 4204669. PMID 25008363.