Unele specii de copaci își amână căderea semințelor deoarece conurile lor depind de o scurtă izbucnire de căldură pentru a elibera semințele. Această dependență de căldură în timpul ciclului de producere a semințelor se numește „serotinie” și devine un declanșator termic pentru căderea semințelor, care poate dura zeci de ani. Incendiile naturale trebuie să aibă loc pentru a finaliza ciclul semințelor. Deși serotinia este cauzată în primul rând de foc, există și alți declanșatori de eliberare a semințelor care pot funcționa în tandem, inclusiv excesul periodic de umiditate, condițiile de căldură solară crescută, uscarea atmosferică și moartea plantei-mamă.
Copacii cu o tendință serotinoasă în America de Nord includ unele specii de conifere, inclusiv pinul, molidul, chiparosul și sequoia. Copacii serotinoși din emisfera sudică includ unele angiosperme precum eucaliptul în zonele predispuse la incendii din Australia și Africa de Sud.
Procesul de serotinie
Majoritatea copacilor își eliberează semințele în timpul și imediat după perioada de coacere. Copacii serotinoși își stochează semințele în coroană prin intermediul conurilor sau păstăilor și așteaptă un declanșator de mediu. Acesta este procesul de serotinie. Arborii de deșert și plantele suculente depind de ploaia periodică pentru căderea semințelor, dar cel mai comun declanșator pentru copacii serotinoși este focul periodic. Incendiile naturale periodice apar la nivel global, în medie, la fiecare 50 până la 150 de ani.
Cu incendiile periodice naturale cauzate de fulgere, de-a lungul a milioane de ani, copacii au evoluat și și-au dezvoltat capacitatea de a rezista la căldură mare și, în cele din urmă, au început să folosească acea căldură în ciclul lor de reproducere. Adaptarea scoarței groase și rezistente la flacără a izolat celulele interne ale copacului de flacăra directă și a folosit căldura indirectă în creștere a focului asupra conurilor pentru a elibera semințe.
La coniferele serotinoase, solzii conurilor mature sunt sigilați natural cu rășină. Majoritatea (dar nu toate) semințelor rămân în coroană până când conurile sunt încălzite la 50-60 de grade Celsius. Această căldură topește rășina adezivă, solzii conurilor se deschid pentru a expune semințele care apoi cad sau plutesc după câteva zile într-un strat de plantare ars, dar răcoros. Aceste semințe se dezvoltă cel mai bine pe solul ars disponibil. Locul oferă o concurență redusă, lumină sporită, căldură și o creștere pe termen scurt a nutrienților din cenușă.
Avantajul coroanei
Stocarea semințelor în coroană utilizează avantajul înălțimii și al brizei pentru a distribui semințele la momentul potrivit pe un pat germinativ bun și curat, în cantități suficiente pentru vietățile consumatoare de semințe. Acest efect de „mast” (producție masivă de semințe) crește oferta de hrană pentru semințe pentru prădători până la supraabundență. Cu această abundență de semințe nou adăugate, împreună cu rate adecvate de germinație, mai mulți puieți decât este necesar vor crește atunci când condițiile de umiditate și temperatură sunt medii sezonier sau mai bune.
Este interesant de notat că există semințe care cad anual și nu fac parte din recolta indusă de căldură. Această „scurgere” de semințe pare a fi o poliță de asigurare naturală împotriva eșecurilor rare de semințe atunci când condițiile sunt adverse imediat după un incendiu și duc la un eșec total al recoltei.
Pyriscența
Pyriscența este adesea un cuvânt utilizat greșit în loc de serotinie. Pyriscența nu este atât o metodă indusă de căldură pentru eliberarea semințelor de către plante, cât este adaptarea unui organism la un mediu predispus la incendii. Este ecologia unui mediu în care incendiile naturale sunt frecvente și unde condițiile post-incendiu oferă cele mai bune rate de germinare a semințelor și de supraviețuire a puieților pentru speciile adaptative.
Un exemplu excelent de pyriscență poate fi găsit într-un ecosistem forestier de pin cu frunze lungi din sud-estul Statelor Unite. Acest habitat, odinioară vast, se reduce în dimensiune pe măsură ce focul este din ce în ce mai mult exclus, odată cu schimbarea modelelor de utilizare a terenurilor.
Deși Pinus palustris nu este un conifer serotinos, a evoluat pentru a supraviețui prin producerea de puieți care trec printr-un „stadiu de iarbă” protector. Lăstarul inițial erupe într-o scurtă creștere stufoasă și la fel de brusc oprește cea mai mare parte a creșterii superioare. În următorii câțiva ani, pinul cu frunze lungi dezvoltă o rădăcină pivotantă semnificativă, împreună cu smocuri dense de ace. O reluare compensatorie a creșterii rapide revine la puietul de pin în jurul vârstei de șapte ani.
