Niektóre gatunki drzew opóźniają opadanie nasion, ponieważ ich szyszki są zależne od krótkiego podmuchu ciepła w celu uwolnienia nasion. Ta zależność od ciepła podczas cyklu produkcji nasion nazywa się „serotyną” i staje się czynnikiem wyzwalającym upuszczanie nasion, które może potrwać dziesięciolecia. Naturalny ogień musi się zdarzyć, aby zakończyć cykl wysiewu. Chociaż serotiny są spowodowane głównie przez ogień, istnieją inne wyzwalacze uwalniania nasion, które mogą działać w tandemie w tym okresowe nadmiar wilgoci, warunki podwyższonego ciepła słonecznego, suszenie atmosferyczne i roślina macierzysta śmierć.
Drzewa, które mają serotyniczną dzierżawę w Ameryce Północnej, obejmują niektóre gatunki drzewa iglaste w tym sosna, świerk, cyprys i sekwoja. Wśród drzew serotynowych na półkuli południowej są niektóre okrytozalążkowe jak eukaliptus w podatnych na ogień częściach Australii i Południowej Afryki.
Proces serotiny
Większość drzew upuszcza nasiona w okresie dojrzewania i tuż po nim. Drzewa serotynowe przechowują nasiona w czaszy przez szyszki lub strąki i czekają na wyzwalacz środowiskowy. To jest proces serotyny. Krzewy pustynne i sukulenty zależą od okresowych opadów opadania nasion, ale najczęstszym czynnikiem wywołującym drzewa serotynowe jest okresowy pożar. Naturalne pożary okresowe występują na całym świecie i średnio od 50 do 150 lat.
Podczas naturalnie występujących okresowych pożarów piorunów przez miliony lat drzewa ewoluowały i rozwijały zdolność do wytrzymywania wysokich temperatur i ostatecznie zaczęły wykorzystywać to ciepło w cyklu reprodukcyjnym. Adaptacja grubej i ognioodpornej kory zaizolowała wewnętrzne komórki drzewa, aby skierować płomień i wykorzystała rosnące pośrednie ciepło z ognia na szyszkach, aby upuścić nasiona.
W serotynowych drzewach iglastych dojrzałe łuski stożkowe są naturalnie uszczelnione żywicą. Większość (ale nie wszystkie) nasiona pozostają w czaszy, dopóki szyszki nie zostaną ogrzane do 122-140 stopni Fahrenheita (50 do 60 stopni Celsjusza). To ciepło topi klej żywiczny, stożek otwiera łuski, odsłaniając nasiona, które następnie opadają lub dryfują po kilku dniach na spalone, ale chłodne podłoże do sadzenia. Ziarna te najlepiej sobie radzą na dostępnej im spalonej ziemi. Witryna zapewnia zmniejszoną konkurencję, zwiększone światło, ciepło i krótkotrwały wzrost składników odżywczych w popiele.
Zaleta baldachimu
Przechowywanie nasion w baldachimie wykorzystuje przewagę wysokości i bryzy, aby rozprowadzić nasiona w odpowiednim czasie na dobrym, czystym podłożu w nasycających ilościach wystarczających dla zwierząt jedzących nasiona. Ten efekt „opanowania” zwiększa zapasy pokarmu dla nasion drapieżników do nadmiaru. Dzięki tej ilości nowo dodanych nasion wraz z odpowiednią szybkością kiełkowania, więcej sadzonek niż to konieczne będzie rosło, gdy warunki wilgotnościowe i temperaturowe będą sezonowo średnie lub lepsze.
Warto zauważyć, że istnieją nasiona, które spadają co roku i nie są częścią uprawy wywołanej przez ciepło. Ten „wyciek” nasion wydaje się być naturalną polisą ubezpieczeniową od rzadkich awarii nasion, gdy warunki są niesprzyjające tuż po oparzeniu i skutkują całkowitym brakiem plonów.
Pyriscencja
Piriscencja to często słowo nadużywane w odniesieniu do serotyny. Piriscencja jest nie tyle indukowaną ciepłem metodą uwalniania nasion roślin, co adaptacją organizmu do środowiska podatnego na ogień. Jest to ekologia środowiska, w którym często występują naturalne pożary i gdzie warunki po pożarze oferują najlepsze wskaźniki kiełkowania nasion i przeżywalności sadzonek dla gatunków przystosowawczych.
Doskonały przykład piriscencji można znaleźć w południowo-wschodniej części Stanów Zjednoczonych sosna liściasta ekosystem leśny. To niegdyś duże siedlisko kurczy się, ponieważ ogień jest coraz bardziej wykluczany ze względu na zmiany wzorców użytkowania gruntów.
Mimo że Pinus palustris nie jest serotynowym drzewem iglastym, ewoluowało, aby przetrwać, produkując sadzonki, które przechodzą ochronny „etap trawiasty”. Początkowy pęd pęka w krótkim, bujnym wzroście i równie nagle zatrzymuje większość wzrostu. W ciągu następnych kilku lat Longleaf rozwija znaczny korzeń palowy wraz z gęstymi kępkami igieł. Wznowienie szybkiego wzrostu powraca do drzewka sosny w wieku około siedmiu lat.