Which role plays the grade of rarity on the germination patterns of mediterranean plants under changing climate conditions?

Abstract

The interaction of climate change, species rarity and gemination are a rather understudied subject in ecology, especially in relation to the Mediterranean biome and climate change there. Climate change is an impacting factor which has effects on biotic processes of species in a multifaceted form, affecting individual specimens, groups, populations, and entire ecosystems in complex ways. Rarity as a multidimensional concept is an inherent characteristic of plants and has likely effects on the process of seed germination, the first ecological stage of plant development. To investigate this potential causal relationship between species’ range size and germination responses under varying climate conditions (Temperature and Light) five mediterranean species of the genus Rumex, with different range sizes, where subjected to germination experiments under in-situ conditions with subsequent parameter - and statistical analysis, to investigate performance regarding overall germination success (Final seed germination) and speed of germination (Median germination time). Results showed overall high values regarding Final seed germination and low variation between treatments, with Species identity and Light being significant and Temperature not being a significant factor influencing this parameter. Median germination time however was more variable and significantly influenced by Temperature, Light and Species identity. Rarity was neither a significant factor influencing Final seed germination nor Median germination time. Also, high and fluctuating temperatures did not have a compromising effect, and dark conditions seemed to favor germination success. Furthermore, it seems to exist a trade-off between germination success and speed, with a general inverse relationship between success and speed, but with exceptions occurring under certain species and climate conditions. These findings point to an idiosyncratic nature of germination of these species in response to climate conditions, as well as to certain limitations in research, what furthermore points to species-specific approaches regarding research and conservation; - Resumo: “Qual é o papel da raridade na germinação das plantas mediterrânicas em condições climáticas em mudança?” A interação entre as alterações climáticas, a raridade das espécies e a geminação constitui um tema relativamente pouco estudado na ecologia, especialmente no que diz respeito ao bioma mediterrânico e às alterações climáticas nessa região. As alterações climáticas são um fator de impacto que afeta os processos bióticos das espécies de forma multifacetada, afetando espécimes individuais, grupos, populações e ecossistemas inteiros de maneiras complexas. A raridade, enquanto conceito multidimensional, é uma característica inerente às plantas e tem efeitos prováveis no processo de germinação das sementes, a primeira fase ecológica do desenvolvimento vegetal. Para investigar esta potencial relação causal entre a dimensão da área de distribuição das espécies e as respostas de germinação sob condições climáticas variáveis (temperatura e luz), cinco espécies mediterrânicas do género Rumex, com diferentes dimensões de área de distribuição, foram submetidas a experiências de germinação em condições in situ, seguidas de análises de parâmetros e estatísticas, para investigar o desempenho no que diz respeito ao sucesso global de germinação (germinação final das sementes) e à velocidade de germinação (tempo mediano de germinação). Os resultados revelaram valores globalmente elevados no que diz respeito à germinação final das sementes e uma baixa variação entre os tratamentos, sendo que a identidade da espécie e a luz constituíram fatores significativos, ao passo que a temperatura não se revelou um fator significativo na influência deste parâmetro. O tempo mediano de germinação, contudo, apresentou maior variabilidade e foi significativamente influenciado pela temperatura, pela luz e pela identidade da espécie. A raridade não constituiu um fator significativo na influência da germinação final das sementes nem do tempo mediano de germinação. Além disso, temperaturas elevadas e flutuantes não tiveram um efeito prejudicial, e as condições de escuridão pareceram favorecer o sucesso da germinação. Além disso, parece existir um compromisso entre o sucesso e a velocidade da germinação, com uma relação inversa geral entre sucesso e velocidade, mas com exceções que ocorrem em determinadas espécies e condições climáticas. Estas conclusões apontam para uma natureza idiossincrática da germinação destas espécies em resposta às condições climáticas, bem como para certas limitações na investigação, o que, por sua vez, aponta para abordagens específicas por espécie em relação à investigação e conservação.