Ecologia e funções adaptativas da dormência em sementes de gramíneas campestres brasileiras

Abstract

O Cerrado, a savana brasileira, caracteriza-se por um clima com precipitação sazonal e com recorrente passagem de fogo. Em teoria, o número de espécies com sementes dormentes tende a ser maior em ambientes com sazonalidade hídrica do que em ambientes não-sazonais, porque a estação seca constitui um forte limitante ao recrutamento de plântulas. No entanto, apesar da reprodução das gramíneas nativas no Cerrado ser limitada pela sazonalidade, existe ampla variação entre espécies na presença e duração da dormência. As causas desta variação, bem como suas consequências ecológicas, permanecem desconhecidas. Assim, o objetivo deste estudo foi determinar os padrões de longevidade, germinação e dormência (i.e. estratégia de germinação) de sementes de 29 espécies de gramíneas nativas do Cerrado, investigando possíveis causas evolutivas e consequências ecológicas dessas estratégias, além da potencial aplicabilidade das sementes dessas espécies em restauração ecológica. No capítulo 1, investiguei duas hipóteses para a evolução de dormência: (1) restrição hídrica e (2) competição intraespecífica durante o recrutamento de plântulas. Assumindo que a dispersão limitada resulta em adensamento de sementes e, consequentemente, maior competição durante o desenvolvimento das plântulas, comparei as estratégias de germinação de espécies de habitats que diferem em umidade do solo (campo sujo vs. campo úmido) e épocas de dispersão contrastantes em termos de sazonalidade hídrica (início ou fim da estação chuvosa e estação seca), e diferentes síndromes de dispersão (anemocórica vs. barocórica). Sementes de campos úmidos perderam a dormência mais rapidamente e permaneceram vivas por mais tempo do que sementes de campos sujos. Sementes dispersas na seca e no início da estação chuvosa tiveram maior germinação do que sementes dispersas no final da estação chuvosa. Sementes com dispersão barocórica foram mais dormentes do que sementes com dispersão anemocórica. No capítulo 2, verifiquei se a a probabilidade de uma semente passar por um evento de queima e se as diferenças de temperaturas que ocorrem durante a passagem do fogo nos habitats das espécies de gramíneas determinam a tolerância das sementes a altas temperaturas. Assumindo que sementes dormentes passam mais tempo no solo do que sementes não dormentes e, portanto, estão mais susceptíveis a passar por um evento de queima, comparamos a tolerância a choques-térmicos (80 °C e 110 °C) em sementes dormentes e não dormentes. Também testamos a tolerância a choques-térmicos em sementes de espécies coletadas em habitats com menores temperaturas do fogo (campo úmido) e maiores temperaturas do fogo durante a queima (campo sujo). Sementes de ambos os habitats foram negativamente afetadas por altas temperaturas. Entretanto, sementes dormentes foram mais tolerantes a altas temperaturas do que sementes não dormentes. Por fim, no capítulo 3, verificamos as variações temporais nos padrões de longevidade e germinação de 29 espécies de gramíneas, e identificamos 20 espécies com potencial para utilização na recuperação de áreas degradadas. Em conclusão, nossos resultados sugerem que (1) a dormência em sementes de gramíneas do Cerrado evoluiu em resposta à restrição hídrica e à competição intraespecífica; (2) e a tolerância ao fogo é possivelmente uma consequência ecológica da dormência.