Plant traits determine seed retention times in frugivorous birds: Implications for long-distance seed dispersal

被引:1
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作者
Bracho-Estevanez, Claudio A. [1 ]
Cuadrado, Mariano [2 ]
Sanchez, Inigo [2 ]
Onrubia, Alejandro [3 ]
Gonzalez-Varo, Juan P. [1 ]
机构
[1] Univ Cadiz, Inst Univ Invest Marina INMAR, Dept Biol, Cadiz, Spain
[2] Ctr Conservac Biodiversidad Zoobot Jerez Alberto D, Dept Tecn, Cadiz, Spain
[3] Migres Fdn, Int Bird Migrat Ctr CIMA, Cadiz, Spain
关键词
endozoochory; frugivory; Gamma distribution; plant-animal interactions; plant-frugivore mutualism; seed dispersal; trait-based ecology; PASSAGE TIME; R PACKAGE; PATTERNS;
D O I
10.1111/1365-2435.14642
中图分类号
Q14 [生态学(生物生态学)];
学科分类号
071012 ; 0713 ;
摘要
Seed dispersal by frugivorous animals is a key process for plant populations and communities. When frugivores consume fruits, seeds are temporarily retained inside their guts until seed deposition. Hence, information on retention times is essential to estimate seed-dispersal distances. Although it is well known that retention times are affected by the body size of frugivores, there is an important knowledge gap on the effects of plant species traits, such as seed size and pulp content. Here, we comprehensively address whether and which plant traits affect seed retention times in frugivorous birds. On the one hand, we conducted a first set of experiments to assess variation in retention times among 31 plant species dispersed by a single bird species, and a second set to assess variation among five plant species dispersed by a guild of five frugivorous passerines. On the other hand, we conducted a literature review retrieving retention times for 231 interactions involving 155 plant species and 55 bird species from nine different avian orders. Seed size had negative effects on retention times at the three levels addressed in this study: the larger the seeds, the shorter the times. The effects of seed size were higher within a single bird species, intermediate for the small assemblage of five passerine species, and lower for all frugivorous birds included in the compilation. Notably, the effects of seed size on retention times were comparable to that of frugivore body size in Passeriformes. We analysed the effects of the pulp content on a single bird species, but these lacked predictive power. Importantly, the effects of seed size were indirect and mediated by the type of seed ejection (digestive processing): birds generally defecate smaller seeds and regurgitate the larger ones. We provide comprehensive evidence that retention times are intrinsically linked to plant traits and to frugivores' response to such traits, particularly to seed size and the type of seed ejection, respectively. Thus, our study unveils a source of interspecific variability in the capacity of plants to disperse at long distances. Moreover, we provide methodological improvements to trait-based models that estimate mean retention times and seed-dispersal distances.Read the free Plain Language Summary for this article on the Journal blog. La dispersi & oacute;n de semillas por animales frug & iacute;voros es un proceso clave para las poblaciones y comunidades vegetales. Cuando los frug & iacute;voros consumen frutos, las semillas quedan temporalmente retenidas en sus tractos digestivos hasta su deposici & oacute;n. Por tanto, la informaci & oacute;n sobre los tiempos de retenci & oacute;n es esencial para estimar distancias de dispersi & oacute;n de semillas. Aunque es bien conocido que los tiempos de retenci & oacute;n se ven afectados por el tama & ntilde;o corporal de los frug & iacute;voros, existe un importante vac & iacute;o de conocimiento sobre los efectos de los rasgos de las especies vegetales, tales como el tama & ntilde;o de las semillas y el contenido de la pulpa. En este trabajo se analiza de forma exhaustiva si los rasgos de las plantas afectan a los tiempos de retenci & oacute;n de semillas en aves frug & iacute;voras y, en caso afirmativo, cu & aacute;les y de qu & eacute; modo. Por un lado, realizamos un primer conjunto de experimentos para evaluar la variaci & oacute;n en los tiempos de retenci & oacute;n entre 31 especies de frutos dispersadas por una & uacute;nica especie de ave, y un segundo conjunto para evaluar la variaci & oacute;n entre cinco especies de plantas dispersadas por un gremio de cinco paseriformes frug & iacute;voros. Por otro lado, realizamos una revisi & oacute;n bibliogr & aacute;fica recopilando los tiempos de retenci & oacute;n de 231 interacciones en las que participaron 155 especies de plantas y 55 especies de aves de nueve & oacute;rdenes diferentes. El tama & ntilde;o de las semillas tuvo efectos negativos sobre los tiempos de retenci & oacute;n en los tres niveles abordados en este estudio: cuanto m & aacute;s grandes eran las semillas, m & aacute;s cortos eran los tiempos. Los efectos del tama & ntilde;o de las semillas fueron mayores dentro de una sola especie de ave, intermedios para el gremio de cinco paseriformes frug & iacute;voros, e inferiores para todas las aves frug & iacute;voras incluidas en nuestra recopilaci & oacute;n. En particular, los efectos del tama & ntilde;o de la semilla sobre los tiempos de retenci & oacute;n fueron comparables a los del tama & ntilde;o corporal de los frug & iacute;voros en paseriformes. Analizamos los efectos del contenido de la pulpa en una sola especie de ave, pero fueron muy leves y carecieron de poder predictivo. Es importante destacar que los efectos del tama & ntilde;o de la semilla fueron indirectos y mediados por el tipo de expulsi & oacute;n de la semilla (es decir, su procesamiento digestivo): las aves generalmente defecaron las semillas m & aacute;s peque & ntilde;as y regurgitaron las m & aacute;s grandes. Proporcionamos evidencias exhaustivas de que los tiempos de retenci & oacute;n est & aacute;n intr & iacute;nsecamente relacionados con los rasgos de las plantas y con la respuesta de los frug & iacute;voros a dichos rasgos, en particular con el tama & ntilde;o de las semillas y su tipo de expulsi & oacute;n, respectivamente. As & iacute;, nuestro estudio desvela una fuente de variabilidad interespec & iacute;fica en la capacidad de las plantas para dispersarse a grandes distancias. Adem & aacute;s, aportamos mejoras metodol & oacute;gicas a los modelos basados en rasgos que estiman los tiempos medios de retenci & oacute;n en aves frug & iacute;voras y, por tanto, de las distancias de dispersi & oacute;n de las semillas. Read the free Plain Language Summary for this article on the Journal blog.image
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