A new hypothesis for the importance of seed dispersal in time

ABSTRACT

Most studies on seed dispersal in time have focused on seed dormancy and the physiological triggers for germination. However, seed dispersed by animals with low metabolic and moving rates, and long gutpassage times such as terrestrial turtles, could be considered another type of dispersal in time. This study tests the hypothesis that seeds dispersed in time may lower predation rates. We predicted that seeds deposited below parent trees after fruiting fall has finished is advantageous to minimize seed predators and should show higher survival rates. Four Amazonian plant species, Dicranostyles ampla, Oenocarpus bataua, Guatteria atabapensis and Ocotea floribunda, were tested for seed survival probabilities in two periods during fruiting and 10-21 days after fruiting. Experiments were carried out in two biological stations located in the Colombian Amazon (Caparú and Zafire Biological Stations). Seed predation was high and mainly caused by non-vertebrates. Out of the four plant species tested, only Guatteria atabapensis supported the time escape hypothesis. For this species, seed predation by vertebrates after the fruiting period increased (from 4.1% to 9.2%) while seed predation by nonvertebrates decreased (from 54.0% to 40.2%). In contrast, seed predation by vertebrates and by non-vertebrates after the fruiting period in D. ampla increased (from 7.9% to 22.8% and from 40.4% to 50.6%, respectively), suggesting predator satiation. Results suggest that for some species dispersal in time could be advantageous to avoid some type of seed predators. Escape in time could be an additional dimension in which seeds may reach adequate sites for recruitment. Thus, future studies should be address to better understand the survival advantages given by an endozoochory time-dispersal process. Rev. Biol. Trop. 59 (4) 1795-1803. Epub 2011 December 01.

RESUMEN

La mayoría de estudios sobre dispersión de semillas en el tiempo tratan sobre la dormancia de las semillas y los procesos fisiológicos que disparan su germinación. Sin embargo, la dispersión de semillas por animales de bajas tasas metabólicas y largos tiempos de retención, como por ejemplo los reptiles, podría ser considerada otro tipo de dispersión en el tiempo. Este estudio prueba la hipótesis que las semillas dispersadas por tortugas pueden evadir a los depredadores en el tiempo. Semillas depositadas bajo árboles parentales luego de que la cosecha haya terminado es ventajoso para escapar de depredadores denso-dependientes y por lo tanto deberían mostrar mayores tasas de supervivencia. La hipótesis se probó en cuatro especies de plantas amazónicas, Dicranostyles ampla, Oenocarpus bataua, Guatteria atabapensis y Ocotea floribuna, durante dos periodos durante la cosecha y varios días después de la cosecha de frutos. Los experimentos se llevaron en dos estaciones biológicas de la Amazonia colombiana (Caparú y Zafire). Los principales depredadores de semillas fueron los no vertebrados y por lo tanto fueron el factor que más influyó en la supervivencia de las semillas en ambas áreas de estudio. De las cuatro especies probadas, sólo Guatteria atabapensis validó la hipótesis de la ventaja de la dispersión en el tiempo. Para esta especie, la depredación de semillas por vertebrados después del periodo de cosecha incrementó (de 4.1% a 9.2%) mientras que la depredación de semillas por no vertebrados disminuyó (de 54.0% a 40.2%). Por el contrario, la depredación de semillas por vertebrados y por no vertebrados después del período de la cosecha para D. ampla incrementó (de 7.9% a 22.8% y de 40.4% a 50.6% respectivamente), sugiriendo saciación de depredadores. Los resultados sugieren que para algunas especies, el escape en el tiempo podría ser ventajoso para evadir algunos tipos de depredadores. El escape en el tiempo podría ser una dimensión adicional en donde las semillas podrían alcanzar lugares adecuados para su reclutamiento. Futuros estudios deberían realizarse con el fin de entender mejor las ventajas de supervivencia dadas por la dispersión en el tiempo luego de un proceso de endozoocoria.