Is there a relation between seed tolerance to environmental stresses and species distribution in Melocactus?

Die Melocactus-Arten weisen sehr unterschiedliche räumliche Verbreitungsmuster auf. Einige Arten haben nur eine begrenzte Verbreitung, während andere in semiariden Ökosystemen weit verbreitet sind. In dieser Studie wird untersucht, ob es einen Zusammenhang zwischen dem Keimverhalten der Samen unter abiotischem Stress und der Verbreitungsfähigkeit der Art gibt. Wir untersuchten das Keimverhalten der Samen von Melocactus zehntneri und M. sergipensis, die einem Wasserdefizit und Salzstress ausgesetzt waren. Diese Arten haben das größte bzw. das kleinste geografische Verbreitungsgebiet in der Caatinga. Um Wasserdefizit und Salzstress zu simulieren, verwendeten wir Polyethylenglykol- bzw. Natriumchloridlösungen mit osmotischen Potenzialen von 0,0, –0,1, –0,3, –0,6 und –0,9 MPa. Darüber hinaus haben wir die osmotischen Grenzen des Keimungspotenzials der Arten durch Keimungsmodellierung bestimmt. Unerwarteterweise waren die Samen von M. sergipensis toleranter gegenüber Wasserdefizit und Salzstress. Diese Situation widerlegt die Hypothese, dass weit verbreitete Arten toleranter gegenüber Umweltstress sind. Darüber hinaus waren die Samen der beiden Kakteenarten toleranter gegenüber Wasserdefizit als gegenüber Salzstress, was darauf hindeutet, dass überschüssiges Salz für den Embryo toxisch sein kann und das Eindringen von Wasser in die Samen verhindert. Die größere Toleranz von M. sergipensis gegenüber Umweltstress hängt mit den Eigenschaften seines Wuchsortes zusammen, an dem die mikroklimatischen Bedingungen besonders limitierend wirken können.