Stomatal traits in Iberian populations of Osmunda regalis (Osmundaceae, Polypodiopsida) and its relationship with bioclimatic variables

• Mikel Lavilla ^[1] ; Andrea Seral ^[1] ; Antonio Murciano ^[1] ; Sonia Molino ^[1] ; Pablo de la Fuente ^[1] ; José Mª Gabriel y Galán ^[1]
  1. [1] Universidad Complutense de Madrid

     Universidad Complutense de Madrid

     Madrid, España

     
• Localización: Acta Botanica Malacitana, ISSN-e 2340-5074, ISSN 0210-9506, Nº 42, 1, 2017 (Ejemplar dedicado a: Pteridófitos), págs. 5-13
• Idioma: inglés
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  • español

    Los estomas son unas estructuras muy conservadas en plantas y que permiten el intercambio gaseoso de las mismas con la atmósfera, un rasgo ecofisiológico clave en la adaptación y ecología de las plantas. Los individuos vegetales pueden, entre otros fenómenos, ajustar el tamaño y la densidad de sus estomas para adaptarse a las condiciones ambientales. Esto les permite, por ejemplo, evitar excesivas pérdidas por transpiración en zonas con menor disponibilidad de agua, como son las áreas bajo clima mediterráneo. El helecho Osmunda regalis , presenta poblaciones en las dos regiones biogeográficas (eurosiberiana y mediterránea) de la Península Ibérica, pero bajo condiciones de excesiva continentalidad, las poblaciones son reducidas y aisladas. El objetivo del presente estudio es caracterizar los rasgos morfológicos de esta especie en las dos regiones, para detectar posibles adaptaciones en individuos que habitan zonas continentales mediterráneas. Se muestrearon 26 individuos de 17 poblaciones. Mediante técnicas microscópicas se realizaron 4447 observaciones de longitud y anchura, y 234 de densidad y PCI. Las localidades de muestreo fueron caracterizadas bioclimáticamente mediante los índices de Emberger, Gorczynski y las temperaturas medias de las máximas y de las mínimas. Todos los datos se introdujeron en un matriz que se trató estadísticamente en SPSS. Nuestros resultados muestran que las hojas de O.

    regalis presentan mayores valores de densidad estomática y PCI en la región eurosiberiana, lo que responde a lo esperado. El índice de continentalidad de Gorczynski (K) y la amplitud térmica anual influyen significativamente sobre los rasgos estomáticos de la especie. Esto está informando claramente que, en la región mediterránea, la temperatura es un factor importante que dispara la adaptación de O. regalis a ambientes con un clima continental y, por tanto, de mayor estrés ambiental. El índice pluviométrico de Emberger (Q) es menos informativo por él solo. Quizá esto esté relacionado con el hábitat de O. regalis , que se desarrolla normalmente en suelos de elevado nivel freático, lo que puede hacer que los estomas se manifiesten más independientes de la precipitac

  • English

    Stomata are very conserved structures in plants, which allows and control the gas exchange. This ecophysiological fact appears to be critical in the ecology and adaptation of plants to environment. Plant individuals can, among other issues, adjust size and density of the stomata to adapt themselves to hydric, thermic and light regimes. In turn, this led to the reduction of transpiration and control of water losses, which is crucial in areas with Mediterranean climate. The fern Osmunda regalis has populations in both biogeographical regions of the Iberian Peninsula (Eurosiberian and Mediterranean regions), but when locations are highly continental the populations are scarce and isolated. The objective of this study is to characterize the stomatal morphological traits in both regions, to detect possible adaptations in individuals occurring in Mediterranean locations. 26 individuals of 17 different populations were sampled. Applying microscopic techniques, 4447 observations of length and width, and 234 of density and PCI were done. The sampling spots were characterized by two bioclimatic indices of Emberger and Gorzynski, and also mean maximum and minimum temperature values were obtained. All the information was included in a dataset that was statistically analyzed with the software SPSS. Our results show that Osmunda regalis fronds have higher PCI and density values in the Eurosiberian region, as expected. Gorczynski continentality index (K), and the mean maximum and minimum annual temperatures influences over stomatal traits. This is clearly informing that in the Mediterranean region, the temperature is an important factor that triggers stomatal adaptations of O. regalis to continental locations with higher levels of environmental stress. On the contrary, Emberger pluviometric index (Q) seems to be less explicative by its own. Perhaps this is related with the habitat of O. regalis in soils with high freatic level, fact which could lead to a more independent stomata from rainfall.