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Keywords:

  • exaptation;
  • feeding trials;
  • gut passage;
  • megafaunal dispersal syndrome;
  • Nicaragua;
  • physical dormancy;
  • surrogate dispersers;
  • tropical dry forest

Abstract

Endozoochory and fire are crucial ecological factors determining germination success and recruitment in many plant species. Fire is a well-known germination trigger while endozoochory may allow seed dispersal along with an increase in germination. Their interaction has rarely been addressed, however, even though both factors are pervasive in human-transformed ecosystems like most Neotropical Dry Forests (NDF). For three common Mesoamerican tree species (Acacia pennatula, Enterolobium cyclocarpum, and Guazuma ulmifolia), we used feeding trials to assess the preference of cattle, which are their main seed dispersal agent. We also experimentally tested the interaction between gut passage and fire as triggers of germination. The fruits of the three species were eaten by cattle, but the small seeds of G. ulmifolia were ingested 10-fold more than those of the other species. While gut passage did not have any effect on germination, heat-shocks above 90 °C increased the number of germinating seeds by 15 percent. These results suggest that cattle may be a key dispersal vector in NDF, but that fire may be an important germination trigger. Physical dormancy in these species may have been selected for by extinct megaherbivores because it was a key trait ensuring seed survival after gut passage. However, in light of the recent expansion of cattle-ranching and fire occurrence in NDF, it has become a useful exaptation facilitating the colonization of disturbed areas.

Resumen

La endozoocória y el fuego son factores ecológicos cruciales que determinan la germinación y el reclutamiento de muchas especies de plantas. El fuego es un conocido desencadenante de la germinación mientras que la endozoocória puede permitir la dispersión de semillas junto con un incremento en la germinación. No obstante, su interacción apenas ha sido abordada a pesar de que ambos factores son habituales en ecosistemas transformados por los humanos como la mayoría de los bosques secos neotropicales (NDF). En tres especies Mesoamericanas comunes (Acacia pennatula, Enterolobium cyclocarpum, Guazuma ulmifolia), evaluamos las preferencias del ganado, su principal agente dispersor, mediante ensayos de cafetería, y testamos la interacción entre endozoocória y fuego mediante un experimento en el cual el tránsito intestinal fue reproducido experimentalmente y seguido de golpes de calor que difirieron en temperatura y tiempo. Los frutos de las tres especies fueron consumidos por el ganado pero el menor tamaño de semilla de G. ulmifolia produjo una ingestión de semillas diez veces mayor. No hubo interacción entre tránsito intestinal y fuego: mientras que el primer factor no tuvo ningún efecto, golpes de calor por encima de 90 °C estimularon la germinación produciendo incrementos de hasta el 15% en el número de semillas germinadas. Estos resultados sugieren que el ganado puede ser un vector de dispersión clave mientras que el fuego puede ser un desencadenante de la germinación en los NDF. La dormición física en estas especies fue probablemente seleccionada por la megafauna extinta al ser este un atributo clave que aseguraba la supervivencia de las semillas tras el tránsito intestinal, pero a la luz de la reciente expansión de la ganadería y del fuego en los NDF, se ha convertido en una útil exaptación que facilita la colonización de áreas perturbadas.