Überlebensmechanismen von Arten

Für Samen einiger Arten des gemäßigten Klimas reicht eine Einwirkungszeit bei niedriger Temperatur in einem feuchten Substrat aus, um die notwendige Veränderung des Hormonhaushalts zu fördern. Diese Behandlung wird als Kaltschichtung bezeichnet, da die Samen schichtweise in das angefeuchtete Substrat eingebracht werden. Zum Beispiel Samen von gemäßigten Arten wie Pfirsich, Apfel, Birne, Pflaume, Persimone, Acer spp. und Pinus spp. sie müssen in einem feuchten Substrat bei 5 °C (Kühlschrank oder Kühlraum) für Zeiträume von 30 bis 90 Tagen, je nach Genotyp, stratifiziert werden, damit die Keimruhe überwunden wird. Jede Sorte benötigt je nach Herkunft und vor allem genetischen Eigenschaften eine optimale Schichtungsdauer. Samen anderer Arten, wie Futtergräser, erfordern plötzliche Temperaturänderungen oder Thermoschocks, damit die physiologische Ruhe überwunden wird; in diesem Fall sind Tagestemperaturen über 30°C und Nachttemperaturen unter 20°C am besten geeignet.

Die Ruhe kann auch durch hemmende chemische Verbindungen verursacht werden, die in verschiedenen Strukturen des Samens vorhanden sind und, wenn sie in den Embryo übertragen werden, dessen Wachstum hemmen. Da die meisten dieser Verbindungen wasserlöslich sind, kann man sich leicht vorstellen, wie diese Form der Ruhe in der Natur überwunden wird: Regenwasser oder Schneeschmelze laugt solche Verbindungen aus. Daher ist das Waschen von Samen in fließendem Wasser für einen bestimmten Zeitraum eine effiziente Methode, um die Ruhephase von Samen zu überwinden, die diesen Mechanismus aufweisen, wie z. B. Rote Bete, Rose, Pequi und einige Paprikaarten.

Bei mehreren Arten wie Yerba Mate, Araticum, Pfirsich, Apfel und Pflaume gibt es eine morphologische Ruhe, das heißt, die Samen werden mit dem morphologisch unreifen Embryo verteilt. Damit der Samen keimen kann, ist eine je nach Art unterschiedliche Zeitspanne bis zur vollständigen Entwicklung des Embryos erforderlich. Dieser Ruhemechanismus wird auch als Embryounreife oder rudimentärer Embryo bezeichnet. Die Samenschichtung ist die am besten geeignete Methode, um die Embryonalentwicklung zu fördern. Für Mate-Yerba-Samen wird eine Schichtung in feuchtem Sand für 150 Tage empfohlen. Bei Arten der Familie der Rosengewächse, wie Pfirsiche, Pflaumen, Äpfel, liegt neben der morphologischen Ruhe auch eine physiologische Ruhe vor, d. h., nachdem der Embryo vollständig entwickelt ist, wird er aufgrund der physiologischen Wachstumsblockade noch nicht keimen -hemmende Hormone; In diesem Fall wird auch eine Kaltstratifizierung (30 bis 90 Tage) empfohlen, die die Reifung des Embryos fördert und seinen Hormonhaushalt verändert.

In der Natur wird jeder Ruhemechanismus von verschiedenen Agenten überwunden. Beispielsweise tragen Säuren aus der organischen Bodensubstanz und/oder aus dem Verdauungstrakt samenverbreitender Tiere dazu bei, die Samenhülle wasserdurchlässig zu machen; auch die Hitze, die durch Feuer oder durch das Öffnen einer Lichtung im Wald entsteht, kann in diese Richtung wirken. Die für einen strengen Winter charakteristische Kälte kann physiologische Veränderungen im Samen hervorrufen und das Wachstum des Embryos freigeben. In den Samen enthaltene Hemmstoffverbindungen werden durch Regen oder Tauwasser weggespült.

Samen, die sich in unzureichender Tiefe im Boden befinden, würden, wenn sie nicht mit Keimhemmungsmechanismen ausgestattet wären, beim Keimen ihre Reserven aufbrauchen, bevor der Sämling die Bodenoberfläche erreicht. Nur wenn sie sich in einer Situation befinden, in der rote Strahlung vorherrscht (unter direkter Sonneneinstrahlung oder 2-3 cm tief im Boden), werden die positiven photoblastischen Samen keimen, da diese Strahlung Veränderungen im Stoffwechsel des Embryos bewirkt und ihn in Richtung Entwicklung lenkt .

Ruhe hat eine wichtige ökologische Bedeutung, da sie Samen Resistenz gegen die Aufnahme durch Tiere, Hitze, Kälte, Feuer und andere Mittel verleiht und in die Dynamik natürlicher Populationen eingreift, da sie mit der Anpassung von Pflanzen an die Heterogenität verschiedener Ökosysteme zusammenhängt und dies ermöglicht Überleben von Pflanzenarten und Sicherstellung einer schnellen Besiedelung offener Flächen. Die Regeneration von Pflanzengemeinschaften aus Samen hängt zu einem großen Teil von der Fähigkeit des Samens ab, zu „erkennen“, ob die Umgebung, in der er sich befindet, für das Überleben seiner Nachkommen günstig ist. Der Prozess der ökologischen Sukzession, also die Regeneration von Vegetation und Wäldern, erfolgt also nur dank der Kapazität von Samen verschiedener Arten und verschiedener Sukzessionsstadien „warten“ auf die richtige Gelegenheit zum Keimen.