Sommige boomsoorten vertragen zaadval omdat hun kegels afhankelijk zijn van een korte explosie van warmte om zaad vrij te geven. Deze afhankelijkheid van warmte tijdens de zaadproductiecyclus wordt "serotiny" genoemd en wordt een warmtetrigger voor zaaddruppels die tientallen jaren kan duren. Natuurlijk vuur moet gebeuren om de zaadcyclus te voltooien. Hoewel serotiny voornamelijk wordt veroorzaakt door brand, zijn er andere triggers voor zaadafgifte die in combinatie kunnen werken inclusief periodiek overtollig vocht, omstandigheden van verhoogde zonnewarmte, atmosferisch drogen en ouderplant dood.
Bomen die een serotineachtig karakter hebben in Noord-Amerika, omvatten enkele soorten naaldbomen waaronder dennen, sparren, cipressen en sequoia. Serotinous bomen op het zuidelijk halfrond omvatten sommige bedektzadigen zoals eucalyptus in brandgevoelige delen van Australië en Zuid-Afrika.
Het proces van Serotiny
De meeste bomen laten hun zaden vallen tijdens en vlak na de rijpingsperiode. Eeuwige bomen slaan hun zaden op in het bladerdak via kegels of peulen en wachten op een trigger voor het milieu. Dit is het proces van serotiny. Woestijnstruiken en vetplanten zijn afhankelijk van periodieke regenval voor zaaddruppels, maar de meest voorkomende trigger voor serotinous bomen is periodiek vuur. Natuurlijke periodieke branden komen wereldwijd voor, gemiddeld tussen 50 en 150 jaar.
Met natuurlijk voorkomende periodieke bliksemvuren over miljoenen jaren, evolueerden bomen en ontwikkelden het vermogen om hoge hitte te weerstaan en begonnen die warmte uiteindelijk te gebruiken in hun reproductiecyclus. De aanpassing van dikke en vlambestendige schors isoleerde de interne cellen van de boom om de vlam te richten en gebruikte de stijgende indirecte hitte van het vuur op kegels om zaad te laten vallen.
In serotinische coniferen worden volwassen kegelschubben op natuurlijke wijze afgesloten met hars. De meeste (maar niet alle) zaden blijven in het bladerdak totdat de kegels worden verwarmd tot 122-140 graden Fahrenheit (50 tot 60 graden Celsius). Door deze hitte smelt de harslijm, de kegel gaat open om het zaad bloot te stellen dat vervolgens na enkele dagen valt of afdrijft naar een verbrand maar koel plantbed. Deze zaden doen het eigenlijk het beste op de verbrande grond waarover ze beschikken. De site zorgt voor minder concurrentie, meer licht, warmte en een korte toename van voedingsstoffen in de as.
Het voordeel van de luifel
Zaadopslag in de luifel maakt gebruik van het voordeel van hoogte en bries om zaad op het juiste moment op een goed, helder zaaibed te verspreiden in voldoende verzadigde hoeveelheden voor zaadetende beestjes. Dit "masting" -effect verhoogt de toevoer van roofdierzaadvoedsel tot overvloed. Met deze overvloed aan nieuw toegevoegd zaad samen met voldoende kiemkracht, zullen er meer zaailingen groeien dan nodig is wanneer de vocht- en temperatuuromstandigheden seizoensgebonden gemiddeld of beter zijn.
Het is interessant om op te merken dat er zaden zijn die jaarlijks vallen en geen deel uitmaken van het door warmte veroorzaakte gewas. Deze zaadlekkage lijkt een natuurlijke verzekering te zijn tegen zeldzame zaadstoringen wanneer de omstandigheden nadelig zijn net na een brandwond en resulteren in een volledige mislukking van het gewas.
Pyriscentie
Pyriscentie is vaak een woord dat wordt misbruikt voor serotiny. Pyriscentie is niet zozeer een warmte-geïnduceerde methode voor het vrijkomen van plantenzaden, maar het is de aanpassing van een organisme aan een voor brand gevoelige omgeving. Het is de ecologie van een omgeving waar natuurlijke branden veel voorkomen en waar post-fire omstandigheden de beste zaadkieming en overleving van zaailingen bieden voor de adaptieve soort.
Een geweldig voorbeeld van pyriscentie is te vinden in het zuidoosten van de Verenigde Staten loofden bos ecosysteem. Deze eens zo grote habitat krimpt in omvang omdat vuur meer en meer wordt uitgesloten omdat patronen in landgebruik zijn veranderd.
Hoewel Pinus palustris is geen serotine conifeer, het is geëvolueerd om te overleven door zaailingen te produceren die door een beschermend "grasstadium" gaan. De eerste shoot barst in een korte bossige groeispurt en stopt net zo plotseling de meeste topgroei. In de komende jaren ontwikkelt longleaf een significante penwortel samen met dichte naaldbosjes. Een compenserende hervatting van snelle groei keert terug naar het dennenboompje rond de leeftijd van zeven.