Exploring the response of Marchantia polymorpha: Growth, morphology and chlorophyll content in the presence of anthracene

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) were identified as hazardous contaminants that are ubiquitous and persistent in aquatic environments, where bryophytes sensu lato (mosses, liverworts and hornworts) are frequently present. Marchantia polymorpha (Class Hepaticae; thalloid liverwort) is known to respond fast to changes in the environment; it accumulates toxic substances in its tissues due to the lack of vascular and radicular systems and a reduced or absent cuticle. The objective of the present study was to quantify the effects of increasing concentrations of anthracene (0, 50 100, 280 μM) on the germination of propagules, plant morphology and chlorophyll content index (CCI) in M. polymorpha under in vitro cultures. The results show that anthracene had no statistical effect on germination or propagula formation. However, plants exposed to anthracene for 30 days showed significantly lowered the content of chlorophyll (measured as CCI), irregular growth patterns and the induction of thalli asexual reproduction as evidenced by the production of multicellular viable propagules in gemmae cups. Results of epifluorescence microscopy also showed concomitant accumulation of anthracene in the cell walls. All of these distinctive morphological and physiological adaptive responses indicators, clearly suggest that M. polymorpha are capable of resisting high (coal tar) anthracene concentrations.Fil: Spinedi, Nahuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente. Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universidad Bariloche. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente; ArgentinaFil: Rojas, Nadia Gimena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente. Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universidad Bariloche. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente; ArgentinaFil: Storb Guzman, Romina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente. Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universidad Bariloche. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente; ArgentinaFil: Cabrera, Juan Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente. Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universidad Bariloche. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente; ArgentinaFil: Aranda, Elisabet. Universidad de Granada; EspañaFil: Salierno, Marcelo Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente. Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universidad Bariloche. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente; ArgentinaFil: Svriz, Maya. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina. Universidad Nacional de Río Negro; ArgentinaFil: Scervino, Jose Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente. Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universidad Bariloche. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente; Argentin

Development of native and exotic woody species in the Patagonian cypress forests

El crecimiento y la arquitectura de las especies leñosas que habitan los bosques inciden en la dinámica de estas comunidades. El objetivo principal de este estudio fue mejorar la comprensión de la dinámica de los cipresales patagónicos a partir del análisis del crecimiento longitudinal y de la arquitectura de las especies leñosas más abundantes en esas comunidades, las nativas: Aristotelia chilensis, Berberis microphylla, Lomatia hirsuta, Maytenus boaria, Myoschilos oblongum y Schinus patagonicus; y las exóticas: Juniperus communis, Prunus avium, Pseudotsuga menziesii y Rosa rubiginosa. El crecimiento longitudinal del eje principal no se relacionó necesariamente con el aumento en altura de las plantas durante el período de estudio (2012-14). Se registraron decrecimientos en altura en todas las especies excepto en P. menziesii y P. avium, exóticas para Patagonia. La mayoría de los individuos presentaron notables desviaciones de su eje principal de la vertical, las que se correlacionaron negativamente con la longitud del brote distal y con la variación en altura de las plantas. Se agruparon las especies en cuatro grupos funcionales, de acuerdo a su arquitectura y crecimiento. La invasión de los cipresales por parte de especies exóticas como P. menziesii y P. avium, asociadas a grupos funcionales distintos a los de las especies nativas más frecuentes, podría impactar significativamente en la dinámica de esas comunidades promoviendo el reemplazo de las especies nativas por las exóticas dominantes.The growth and architecture of forest-dwelling woody plants affect the dynamics of these communities. The present study was aimed at improving our understanding of the dynamics of Argentinean Austrocedrus chilensis forests through the study of length growth and architecture of some of the most frequent native and exotic woody species in these communities (natives: Aristotelia chilensis, Berberis microphylla, Lomatia hirsuta, Maytenus boaria, Myoschilos oblongum and Schinus patagonicus; exotics: Juniperus communis, Prunus avium, Pseudotsuga menziesii and Rosa rubiginosa). During the study period (2012- 2014), the length growth of the main axis was not necessarily related to the height growth of labeled plants. Reductions in height were found for individuals of all species but P. menziesii and P. avium, which are exotics in Patagonia. The majority of plants presented notable deviations of the main axis from the vertical; the extent of this deviation was negatively correlated with both the length of the distal main-axis shoot and the height variation of the plant. The species under survey may be categorized in four functional groups according to their architecture. The invasion of these cypress forests by exotic species such as P. menziesii y P. avium, which belong to functional groups different from those of the most frequent co-existing native species, may promote the competitive replacement of native species by exotic species.Fil: Stecconi, Marina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente. Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universidad Bariloche. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente; ArgentinaFil: Quevedo Robledo, Laura Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente. Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universidad Bariloche. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente; ArgentinaFil: Magnin, Noel Amaru. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente. Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universidad Bariloche. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente; ArgentinaFil: Torres, Cristian Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente. Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universidad Bariloche. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente; ArgentinaFil: Lediuk, Karen Daniela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente. Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universidad Bariloche. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente; ArgentinaFil: Svriz, Maya. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente. Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universidad Bariloche. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente; ArgentinaFil: Grosfeld, Javier Edgardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Centro Nacional Patagónico; ArgentinaFil: Puntieri, Javier Guido. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente. Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universidad Bariloche. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente; Argentin

ROS-Scavenging Enzymes as an Antioxidant Response to High Concentration of Anthracene in the Liverwort <i>Marchantia polymorpha</i> L.

Marchantia polymorpha L. responds to environmental changes using a myriad set of physiological responses, some unique to the lineage related to the lack of a vascular- and root-system. This study investigates the physiological response of M. polymorpha to high doses of anthracene analysing the antioxidant enzymes and their relationship with the photosynthetic processes, as well as their transcriptomic response. We found an anthracene dose-dependent response reducing plant biomass and associated to an alteration of the ultrastructure of a 23.6% of chloroplasts. Despite a reduction in total thallus-chlorophyll of 31.6% of Chl a and 38.4% of Chl b, this was not accompanied by a significant change in the net photosynthesis rate and maximum quantum efficiency (Fv/Fm). However, we found an increase in the activity of main ROS-detoxifying enzymes of 34.09% of peroxidase and 692% of ascorbate peroxidase, supported at transcriptional level with the upregulation of ROS-related detoxifying responses. Finally, we found that M. polymorpha tolerated anthracene-stress under the lowest concentration used and can suffer physiological alterations under higher concentrations tested related to the accumulation of anthracene within plant tissues. Our results show that M. polymorpha under PAH stress condition activated two complementary physiological responses including the activation of antioxidant mechanisms and the accumulation of the pollutant within plant tissues to mitigate the damage to the photosynthetic apparatus

Population rules can apply to individual plants and affect their architecture: an evaluation on the cushion plant Mulinum spinosum (Apiaceae)

Growth units of individual plants may be seen as equivalent to individual plants in plant populations. Some of the principles known to rule plant-to-plant interactions in crowded populations may apply to the interactions between growth units in plants

Ecophysiologie de Berberis darwinii Hook. dans son aire de distribution d'origine.

Invasive exotic species' success may depend on ecophysiological attributes present in their native area (NA) or those derived from changes that took place in the invaded area (IA). Berberis darwinii is a shrub native to Argentina and Chile, and invasive in New Zealand. The ecological, ecophysiological and growth patterns of plants of this specie that present under different light conditions in temperate forests of southern Argentina were studied.The ecophysiological attributes of populations of B. darwinii of NA were compared with published data on populations of IA. In NA abundance of B. darwinii was studied in 39 plots (100x100m) in forests of the Nahuel Huapi National Park and compared to a set of environmental variables. Local abundance of the specie was compared in relation to conditions of gap, edge, and under the canopy of Nothofagus dombeyi at two sites at Victoria Island, one at Llao-Llao and Traful. On two of this sites, flowering and fruiting phenology, and reproductive success of B. darwinii was studied. Production of flowers and ripe fruits was analyzed periodically in five branches of ten plants per light environment. In these environments the viability of seeds, seed bank, germination, seedling survival, growth and biomass allocation were studied, determining the LAR (total fresh leaf area/total massseedling), LMR (total leaf mass/total seedling mass), RMR (root mass/mass of stem + leaf), and SLA (total leaf fresh area/total leaf mass). In two sites were studied light effect on branches growth level in five plants per adult in each light environment, and in one site the photosynthesis. Also, was determinate the net photosynthesis as a function of photosynthetically active radiation, stomatal conductance (gs), the maximum rate of photosynthesis under saturating light (Pmax), photosynthesis based on leaf mass (Pmass), and water use efficiency (WUE). Finally, branching patterns were studied according to light in two sites. Locally, B. darwinii is a sunny specie adapted to intermediate light conditions only flowered in gap and edge forest, showing similar length of flowering and fruit ripening periods. Plant gap produce more racime per branch but fewer open flowers and ripe fruits per raceme, and a lower proportion of flowers that pass mature fruit in plants edge. The seed viability was over 90% and the seeds germinated in the spring in similar proportions in three light environments while seedling survival was similar. Under the canopy, seedlings produced longer stems and exhibited higher SLA and LAR, lower RMR, and similar MRL. Seedling mortality by herbivory was high on the edge and shade, and drying in the gap.Adult plants presents under the canopy produced the longer shoot and fewer buds and leaf biomass per shoot, while SLA was higher than in plants of the edge and the forest gap. The number of leaves and the stem biomass per shoot were independent of light. Gap plants showed higher values of Pmax, Pmass and gs but less WUE than the edge plants. B. darwinii produce long shoots (macroblast) and short shoots (braquiblast). The macroblastdiffered from a braquiblast producing simultaneous branching, and the braquiblast produce simultaneous or delayed branching. Some architectural traits are influenced by the environment, as the length and number of internodes by light availability but internodes length was variable. Comparing populations NA and IA, an advance of flowering and dispersion of ripe fruits in IA was observed with respect to NA, but fruit production was similar. Seed viability, germination and seedling field survival differed between NA and IA. Although seed viability was highest in NA, in both areas was high. Seeds do not remain in the soil seed bank. In the IA gap fewer seeds germinate than in NA, but there is greater seedling survival. Seedling mortality is higher in NA than in IA. The magnitude of almost all measured variables in seedlings is between one and two times higher than in NA, the seedlings reach larger sizes, especially in gaps. The photosynthetic activity of leaves in plants determined NA was similar to those reported in IA. In both areas, gap plants showed less WUE by its gs. SLA of shade plants was higher in IA than in NA. B. darwinii grown under different light conditions but adjusting their morphology and physiology. In the native range B. darwinii shows a morphological plasticity that allows it to grow along different environmental gradients. B. darwinii does not show a higher productivity level of seed availability in IA and therefore aspects of reproduction are conservative trait for the species. B. darwinii has not the ability to form part of the seed soil bank and build on it a large mass of seeds, as other invasive alien species. These differences could be due to the influence of environmental factors as changes of invasive species acquired in the area. B. darwinii plants growing in different light environments show similar physiology in their native and invasive ranges. This means that for B. darwinii, intraspecific variation of functional traits studied is not an indicator of the success of invasion into new areas.Berberis darwinii es un arbusto nativo de Argentina y Chile, invasor en Nueva Zelanda. Diversas hipótesis permiten explicar cómo una especie exótica puede convertirse en invasora fuera de su área de origen; comparar los atributos de estas especies entre las áreas nativa (AN) y de invasión (AI) aporta información a la hora de analizar dichas hipótesis con un enfoque biogeográfico y contribuye al entendimiento de las invasiones. Un aspecto importante a establecer es si las propiedades que determinan el éxito de las plantas exóticas invasoras son inherentes a la especie ya presentes en AN o son atributos nuevos desarrollados en AI. El objetivo de esta tesis fue estudiar las características ecológicas,ecofisiológicos y los patrones de crecimiento de las plantas de B. darwinii presentes bajo diferentes condiciones lumínicas en bosques templados del Parque Nacional Nahuel Huapi en la región andino-patagónica de Argentina y comparar dichas características con los datos publicados sobre las poblaciones de AI. En AN la abundancia de B. darwinii se estudió en 39 parcelas (100x100m) en tres tipos de bosques y se comparó con un conjunto de variables ambientales. Por otro lado, se analizó la abundancia de la especie en claros, bordes y debajo del dosel del bosque de Nothofagus dombeyi en cuatro sitios. Para las plantas de cada ambiente lumínico se estudió la fenología de flores y frutos y el éxito reproductivo, la viabilidad de semillas, su permanencia en el banco de semillas del suelo, la germinación, la supervivencia de plántulas, su crecimiento y la asignación de biomasa, determinándose elLAR (área total de hojas frescas/masa total de la plántula), LMR (masa de hojas/masa total), RMR (masa de raíz/masa de tallo +hojas) y el área foliar específica (SLA, cm2/g). Se analizó el efecto del gradiente luz sobre el crecimiento de plantas adultas y se determinó la fotosíntesis neta en función de la radiación fotosintéticamente activa, la tasa de fotosíntesis máxima bajo luz saturante (Fmax), la fotosíntesis en base a masa foliar (Fmasa), la conductancia estomática (gs), y la eficiencia en el uso del agua (EUA). Se estudiaron los patrones de ramificación de plantas adultas en función de la luz. Los resultados indican que B. darwinii se adaptada mejor a condiciones altas e intermedias de luz y es más abundante, sólo florece en el claro y en el borde del bosque mostrando similares tiempos en la fenología reproductiva. Las plantas producen similar cantidad de frutos maduros por rama, a pesar que en el claro las plantas producen más racimos por rama pero menor número de flores abiertas y frutos maduros por racimo y menor proporción de flores que pasan a fruto maduro que las plantas del borde. La viabilidad de las semillas es alta y éstas germinaronen igual proporción en los tres ambientes lumínicos. La sobrevivencia inicial de las plántulas fue similar en los tres ambientes de luz pero resultó afectada por la herbivoría y la excesiva radiación. Bajo el dosel las plántulas produjeron tallos más largos y exhibieron mayor SLA y LAR, menor RMR y mientras que el LMR fue similar. Las plantas adultas presentes en sombra produjeron los brotes más largos y menos brotes y biomasa foliar por brote. El SLA fue menor en las plantas del claro y el borde. El número de hojas y la biomasa de tallos fueron independientes de la luz. Las plantas del claro mostraron los valores más altos de Fmax, Fmasa y gs pero menor EUA que las del borde. Berberis darwiniiproduce macroblastos y braquiblastos. Los macroblastos originados diferidamente a partir de un braquiblasto, producen ramificaciones simultáneas, los braquiblastos se producen en forma simultánea o diferida. La arquitectura del arbusto resultó influenciada por la disponibilidad de luz. Comparando las poblaciones de AN y AI se observó un adelanto en la fenología reproductiva en AI con respecto a AN pero la producción de frutos fue similar.La viabilidad de las semillas (alta en ambas áreas) y su germinación serían similares entre AN y AI, mientras que la supervivencia de plántulas a campo en AN estaría condicionada por la herbivoría o la excesiva desecación. Las plántulas alcanzarían tamaños mayores en AI, especialmente en claros. La actividad fotosintética de las hojas determinada en plantas adultas de AN fue similar a la reportada para AI al igual que los otros parámetros relacionados. En el área nativa de distribución B. darwinii crece bajo diferentes condiciones lumínicas mostrando una plasticidad morfológica y fisiológica. En el claro y en el borde del bosque la especie es más abundante, crece más y se reproduce sexualmente. Por su parte las plantas que crecen debajo del dosel presentan un menor vigor. Las plantas que crecen en el claro y en el borde tienen una alta proporción de caracteres comunes que solo comparten entre sí. Hay un grupo de características que B. darwinii conserva en el AI que están presentes en AN y le permitirían ser una invasora exitosa. Se requieren estudios que analicen la similitud o las posibles diferencias entre los genotipos de las poblaciones de B. darwinii de las áreas nativa y de invasión así como también analizar la ausencia de enemigos naturales en el área de invasión con el propósito de identificar si el mayor tamaño en las plántulas se debe a la plasticidad de la especie o es una consecuencia de la falta de enemigos naturales y a variaciones en los genotipos de esta última área.Le succès des espèces exotiques envahissantes peut dépendre des attributs écophysiologiques présents dans leur zone d'origine (NA) ou de ceux dérivés des changements qui ont eu lieu dans la zone envahie (IA). Berberis darwinii est un arbuste originaire d'Argentine et du Chili, et envahissant en Nouvelle-Zélande. On a étudié les caractéristiques écologiques, écophysiologiques et de croissance des plantes de cette espèce qui se présentent sous différentes conditions de lumière dans les forêts tempérées du sud de l'Argentine.Les attributs écophysiologiques des populations de B. darwinii de NA ont été comparés aux données publiées sur les populations d'IA. En NA, l'abondance de B. darwinii a été étudiée dans 39 parcelles (100x100m) dans les forêts du parc national Nahuel Huapi et comparée à un ensemble de variables environnementales. L'abondance locale de l'espèce a été comparée par rapport aux conditions de trouée, de lisière et sous la canopée de Nothofagus dombeyi sur deux sites àVictoria Island, une à Llao-Llao et Traful. Sur deux de ces sites, on a étudié la phénologie de la floraison et de la fructification, ainsi que le succès de la reproduction de B. darwinii. La production de fleurs et de fruits mûrs a été analysée périodiquement dans cinq branches de dix plantes par environnement lumineux. Dans ces environnements, la viabilité des graines, la banque de graines, la germination, la survie des semis, la croissance et l'allocation de la biomasse ont été étudiées, déterminant le LAR (surface totale de feuilles fraîches/masse totaleplant), LMR (masse totale de la feuille/masse totale du plant), RMR (masse de la racine/masse de la tige + feuille) et SLA (surface fraîche totale de la feuille/masse totale de la feuille). Dans deux sites, on a étudié l'effet de la lumière sur le niveau de croissance des branches chez cinq plantes par adulte dans chaque environnement lumineux, et dans un site, la photosynthèse. On a également déterminé la photosynthèse nette en fonction du rayonnement photosynthétique actif, de la conductance stomatique (gs), du taux maximum de photosynthèse sous lumière saturante (Pmax), de la photosynthèse basée sur la masse foliaire (Pmass) et de l'efficacité d'utilisation de l'eau (WUE). Enfin, les schémas de ramification ont été étudiés en fonction de la lumière sur deux sites. Localement, B. darwinii est une espèce ensoleillée adaptée à des conditions de lumière intermédiaire qui ne fleurit que dans les forêts de trouées et de lisières, présentant des périodes de floraison et de maturation des fruits de durée similaire. La forêt gap produit plus de racime par branche mais moins de fleurs ouvertes et de fruits mûrs par racème, et une proportion plus faible de fleurs qui passent à côté des fruits mûrs dans les forêts de lisière. La viabilité des graines était supérieure à 90 % et les graines ont germé au printemps dans des proportions similaires dans trois environnements lumineux, tandis que la survie des semis était similaire. Sous la canopée, les semis ont produit des tiges plus longues et ont présenté des SLA et LAR plus élevés, des RMR plus faibles et des LMR similaires. La mortalité des semis par herbivorie était élevée sur le bord et à l'ombre, et le séchage dans la fente.Les plantes adultes présentes sous la canopée ont produit la pousse la plus longue et moins de bourgeons et de biomasse foliaire par pousse, alors que l'ALS était plus élevée que chez les plantes de la lisière et de la trouée. Le nombre de feuilles et la biomasse des tiges par pousse étaient indépendants de la lumière. Les plantes de la fente présentaient des valeurs plus élevées de Pmax, Pmass et gs mais moins d'EUE que les plantes de la lisière. B. darwinii produit des pousses longues (macroblast) et des pousses courtes (braquiblast). Le macroblast différait d'un braquiblaste produisant des ramifications simultanées, et les braquiblastes produisent des ramifications simultanées ou retardées. Certaines caractéristiques architecturales sont influencées par l'environnement, comme la longueur et le nombre d'entre-nœuds par la disponibilité de la lumière, mais la longueur des entre-nœuds était variable. En comparant les populations NA et IA, une avancée de la floraison et de la dispersion des fruits mûrs en IA a été observée par rapport à NA, mais la production de fruits était similaire. La viabilité des graines, la germination et la survie des plants dans les champs différaient entre NA et IA. Bien que la viabilité des semences soit la plus élevée dans la NA, elle est élevée dans les deux zones. Les semences ne restent pas dans la banque de semences du sol. Dans la zone IA, moins de graines germent que dans la zone NA, mais la survie des semis est plus élevée. La mortalité des semis est plus élevée dans la zone NA que dans la zone IA. L'ampleur de presque toutes les variables mesurées dans les semis est entre une et deux fois plus élevée qu'en NA, les semis atteignent des tailles plus importantes, en particulier dans les trouées. L'activité photosynthétique des feuilles chez les plantes déterminées en NA était similaire à celle rapportée en IA. Dans les deux domaines, les plantes lacunaires présentaient une EUE inférieure par ses g. La SLA des plantes d'ombre était plus élevée en IA qu'en NA. B. darwinii a poussé dans des conditions de lumière différentes, mais en ajustant leur morphologie et leur physiologie. Dans l'aire de répartition indigène, B. darwinii présente une plasticité morphologique qui lui permet de pousser selon différents gradients environnementaux. B. darwinii ne présente pas un niveau de productivité plus élevé en termes de disponibilité des semences dans l'IA et les aspects de la reproduction sont donc des caractéristiques conservatrices pour l'espèce. B. darwinii n'a pas la capacité de faire partie de la banque de sol de semences et d'y construire une grande masse de semences, comme d'autres espèces exotiques envahissantes. Ces différences pourraient être dues à l'influence de facteurs environnementaux comme les changements des espèces envahissantes acquises dans la région. Les plantes de B. darwinii qui poussent dans des environnements lumineux différents présentent une physiologie similaire dans leur aire de répartition d'origine et d'invasion. Cela signifie que pour B. darwinii, la variation intraspécifique des caractéristiques fonctionnelles étudiées n'est pas un indicateur du succès de l'invasion dans de nouvelles zones

The exotic shrub Rosa rubiginosa as a nurse plant. Implications for the restoration of disturbed temperate forests in Patagonia, Argentina

Facilitation of forest native species under exotic nurse plants may differ between climatic regions and microsites. Recruitment of other exotic species should be taken into account when areas invaded by exotic shrubs are considered for forest restoration. Natural regeneration of native and exotic species and survival of planted native saplings under the deciduous exotic Rosa rubiginosa (shrub microsite = SM) and in open microsites (OM) were studied in preexisting shrublands of mesic and wet regions in North Patagonia. Light levels, soil chemical composition and seasonal variation of soil moisture were analyzed in SM and OM and the content of N and C was compared between mature and senescent R. rubiginosa leaves. In the SM, native species received less light and soils had higher C:N rate and moisture in spring than in the OM. R. rubiginosa reabsorbs this nutrient before leaves fall. Natural native forest species recruitment occurred only in the SM. In shrublands of the mesic region native species richness and abundance increased under bigger nurse plants. In the wet region, where herbivory was higher, moderate climatic conditions allowed greater species richness and abundance than in the mesic region, independently of the nurse plant volume. The height of the exotic shrub and the protected species showed a positive and negative relationship in the mesic and wet region, respectively. Exotic species grew under 5-15% of the nurse plants (n= 60). Survival of planted saplings, shoot resprouting and herbivore-related mortality were highest in the SM and in wet regions. Sapling mortality due to drying out was highest in the OM of the mesic region. It is possible for forest restoration in areas previously invaded by R. rubiginosa to achieve highly positive results in mesic regions where plants are protected from desiccation. In areas with moderate climatic conditions, facilitation against herbivores has beneficial initial effects, but as the nurse plant competes with taller native individuals, forest restoration would depend on effective control of the nurse plant biomass. In both areas other exotic species would be well represented in the long term. © 2012 Elsevier B.V.Fil: Svriz, Maya. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universitario; ArgentinaFil: Damascos, Maria Angélica. Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universitario; ArgentinaFil: Schaumberg, Heike. Martin Luther University; AlemaniaFil: Hensen, Isabell. Martin Luther University; Alemani

Plant growth, phenological and morphological traits of nine and exotic invasive woody plant species in Patagonia

International audienceNative (NA) woody species of andean-patagonian forest are mainly evergreen (EV=83%) while invasive (IN) species of the same eco region are deciduous (DE=88%). Plant phenology, shoot growth, shoot and fruit morphology were compared between five IN and four NA species in order to determine if studied traits can be explained the IN success. We studied five plants by species and 3-5 shoots by plant. Studied NA species were Ribes magellanicum, (RM, DE), Aristotelia chilensis (AC, wintergreen), Berberis microphylla (BM, EV), B. darwinii (BD, EV). IN included the DE species Rosa rubiginosa (RR), R. canina (RC), R. multiflora (RM), Crataegus monogyna (CM) and Sorbus aucuparia (SA). Shoot extension period, leaves density and seed production varied among species independently of their origin. Specific leaf area (SLA, cm2/g) of DE species was higher for IN than in NA species. Flowering was axilary (RM), occurred on small unbranched shoots (AC, BM, BD) or at the apex of branching shoots (IN). Flowers emerged before (NA), during (CM, SA) or after (RR, RC, RM) shoot extension. NA mature fruits remained on plants during November-March (mean±ES, 139±9 days) while those of IN from March to November (196±19 days) representing an autumn-winter resource for vertebrates. Comparatively higher seed mass, SLA and leaf turnover and different seed dispersion period of IN (compared to NA) could explain the high invasiveness of IN studied species

Differences in phenology and fruit characteristic between invasive and native woody species favor exotic species invasiveness

This study evaluates the idea that differences in reproductive phenology and traits between coexisting exotic and native species may promote exotic invasiveness. Reproductive phenology, proportions of flowers setting unripe fruits and ripe fruits (fruit set), abundance and morphology of fruits, and seed viability were compared between two invasive (Crataegus monogyna and Sorbus aucuparia) and six native woody fleshy-fruited species at three sites in temperate forests of northwestern Patagonia, Argentina. Flowering and the onset of fruit ripening occurred later in the exotic species than in most of the native species. The exotic species differed between them in some aspects of the reproductive process: C. monogyna had a higher fruit set, whereas S. aucuparia produced more flowers which offset its low values of fruit set. In both the exotic species and one simultaneously fruiting native species (Schinus patagonicus), high numbers of ripe fruits with a high proportion of viable seeds remained on the plants at a time when fruits of other native species were either scarce or absent (autumn–winter period). Compared to the fruits of S. patagonicus, those of both the exotic species are larger and fleshier. Therefore, the fruits of both the exotic species offer the dispersers, especially birds which were the most important frugivores in these studied temperate forests, a resource that would not be provided by the native plants. The success of these exotic species in Patagonian forests appears to be attributable in part to differences in their reproductive attributes such as fruit phenology and fruit traits such as size and fleshiness.Fil: Lediuk, Karen Daniela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Patagonia Norte. Instituto de Investigación en Biodiversidad y Medioambiente; Argentina. Universidad Nacional del Comahue; ArgentinaFil: Damascos, Maria A.. Universidad Nacional del Comahue; ArgentinaFil: Puntieri, Javier Guido. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Patagonia Norte. Instituto de Investigación en Biodiversidad y Medioambiente; Argentina. Universidad Nacional del Comahue; Argentina. Universidad Nacional de Rio Negro; ArgentinaFil: Svriz, Maya. Universidad Nacional del Comahue; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Effect of light on the growth and photosynthesis of an invasive shrub in its native range

Invasive species success may depend on ecophysiological attributes present in their native area or derived from changes that took place in the invaded environment. We studied the growth and photosynthetic capacity of Berberis darwinii shrubs growing under different light conditions (gap, forest edge and below the canopy) in their native area of Patagonia, Argentina. Leaf photosynthesis results determined in the native area were discussed in relation to information provided by studies carried out under the same light conditions in an invaded area in New Zealand. Shoot elongation, leaf production, stem and leaf biomass per shoot and specific leaf area (SLA, cm2 g−1) were determined in five adult plants, randomly selected in each of three light conditions in two forest sites. Net photosynthesis as a function of PPFD (Photosynthetic Photon Flux Density), stomatal conductance (gs), maximum light-saturated photosynthesis rate (Pmax), Pmass (on mass bases) and water-use efficiency (WUEi) were determined in plants of one site. We predicted that functional traits would differ between populations of native and invasive ranges. In their native area, plants growing under the canopy produced the longest shoots and had the lowest values for shoot emergence and foliar biomass per shoot, while their SLA was higher than gap and forest edge plants. Leaf number and stem biomass per shoot were independent of light differences. Leaves of gap plants showed higher Pmax, Pmass and gs but lower WUEi than plants growing at the forest edge. In its native range B. darwinii grows under different light conditions by adjusting shoot and leaf morphology and physiology. Plants of B. darwinii growing under the same light conditions show similar physiology in native and invasive ranges. This means that for B. darwinii, intra-specific variation of the functional traits studied here do not condition successful spread in new areas