Responses and vulnerability of the genus viola to elevational gradients and alien invasive species in mountain systems

Resum

Introducció Els ecosistemes de muntanya són centres de biodiversitat mundial, degut al seu aïllament geogràfic, al seu paper com a refugi d’espècies durant els canvis climàtics del passat, i a la gran varietat de condicions ambientals que presenten al llarg dels seus gradients altitudinals. Els gradients ambientals que presenten els sistemes alpins, permeten testar respostes ecològiques de les plantes a diferents condicions ambientals, a través de distàncies curtes, de manera que poden funcionar com a laboratoris a l'aire lliure, especialment útils per entendre les respostes de les plantes al canvi global. Per exemple, la presència d'espècies invasores en aquests sistemes pot crear efectes sinèrgics amb els del canvi climàtic, tenint conseqüències dramàtiques per a espècies natives ja amenaçades, o per ecosistemes fràgils, com els presents en l'alta muntanya d'illes oceàniques. El principal objectiu d'aquesta tesi és explorar les respostes fisiològiques, reproductives i fenotípiques de diverses espècies de plantes entomòfiles de muntanya del gènere Viola, a les diferents condicions biòtiques i abiòtiques que es troben al llarg dels seus gradients altitudinals de distribució. Continguts En els capítols 1 i 2 s'estudia l'eficàcia biològica, la reproducció i els trets florals de la violeta del Teide, Viola cheiranthifolia, en el seu gradient altitudinal de distribució a l'illa de Tenerife, així com l'efecte de la presència d'un herbívor invasor (el conill, Oryctolagus cuniculus) sobre aquests caràcters. El capítol 3 indaga en com varien els trets fenotípics de les flors i les fulles d'una violeta alt-andina (Viola maculata) en resposta a un gradient altitudinal. En aquest gradient poden entrar en conflicte ambdós fenotips, ja que flors grans poden ser més atractives per als pol·linitzadors, però si estan associades positivament a fulles grans, podria plantejar-se un dilema en un escenari de sequera, ja que les fulles afavorides serien les petites. En el capítol 4, s'analitza com varia la producció de flors casmógames (CH) i cleistógames (CL) en l'espècie Viola jaubertiana en funció de les condicions individuals de mida, estrès hídric i herbivoria presents al llarg del seu gradient altitudinal. A més, també s'avaluen els mecanismes que poden estar afavorint el manteniment de la fecundació creuada en una espècie predominantment cleistógama. Conclusions Capítol 1 i Capítol 2. Tot i que les condicions ambientals són cada vegada més adverses amb l'altitud, V. cheiranthifolia no va mostrar un increment de la limitació de pol·len a la part més elevada de la seva distribució, la qual cosa atribuïm a la presència de mecanismes compensatoris, com l'augment del grau d'autogàmia. La presència de conills al Teide redueix de forma important el desenvolupament i èxit reproductiu d'aquest endemisme vegetal i, al mateix temps, modifica les relacions tret-ambient de la planta al llarg del seu gradient altitudinal, a més d'alterar les pressions de selecció que els pol·linitzadors i el medi físic exerceixen sobre els seus trets florals. Capítol. 3. En aquest estudi confirmem el gradient invers d'estrès hídric (és a dir, més a menys altitud) present en els Andes Centrals, però no vam detectar un desajust entre la correlació dels trets florals i vegetatius en la població amb més estrès hídric, presentant els individus amb fulles petites també flors petites. Però aquest fet sembla no comprometre la reproducció d'aquesta planta alt-andina, degut a la seva alta capacitat de autofecundació. Capítol. 4. Viola jaubertiana presenta una gran limitació de pol·len, a més d'un escàs èxit reproductiu de les flors CH. Per contra, les flors CL, més econòmiques fisiològicament, van ser molt més exitoses, produint 100 vegades més llavors que les flors CH. Tot i aquest gran desequilibri, el major pes, potencial de dispersió i millor germinació de les llavors procedents de fecundació creuada, conjuntament amb un possible efecte positiu de l'heterosi, podrien explicar el manteniment de la casmogamia en aquest endemisme mallorquí.