Evolución del tamaño de las semillas

Las especies que crecen en ambientes sombreados tienden a producir semillas más grandes y las especies de semillas más grandes tienen una mayor supervivencia de plántulas en condiciones de poca luz. ^{[ 11 ] [ 12 ] [ 9 ] [ 8 ] [ 13 ] [ 3 ] [ 14 ] [ 15 ]} Las mayores reservas metabólicas de las semillas más grandes permiten que los primeros brotes crezcan más altos y las hojas crezcan más anchas más rápidamente para competir por la poca luz solar disponible. ^{[ 9 ]} Algunos árboles de semillas grandes que se encuentran en áreas boscosas de dosel cerrado como los bosques de crecimiento antiguo son muchas especies de robles , nogal americano , pacana y nogal blanco .

Se observa que las semillas pequeñas predominan en ambientes áridos y desérticos. ^{[ 16 ]} En algunos sistemas desérticos, la gran mayoría de las semillas anuales pesan entre cero y dos miligramos. ^{[ 17 ]} El tamaño pequeño de las semillas puede ser una adaptación favorable en las plantas del desierto por un par de razones. Se ha descubierto que las semillas pequeñas tienen la capacidad de almacenarse en ambientes secos durante varios años sin desecarse. Además, en muchos casos, los desiertos tienen estaciones lluviosas que brindan la oportunidad para que las semillas pequeñas germinen en condiciones con abundantes recursos externos disponibles. Debido a la gran importancia de que las semillas germinen cuando hay agua disponible, las semillas a menudo detectan la presencia de agua y la usan como señal para germinar. Además, muchas plantas del desierto han desarrollado la capacidad de producir una fracción de sus semillas para que no germinen al mismo tiempo que el resto de las semillas de la planta como una medida de seguridad conocida como diversificación de riesgos, en la que si la mayoría de las semillas de una planta germinan a la vez y luego mueren debido a la lluvia seguida de sequía, el potencial de que la planta tenga descendencia exitosa no se pierde por completo.

Los granívoros (aquellos que se alimentan de semillas y granos) pueden consumir selectivamente semillas más pequeñas o más grandes, favoreciendo las semillas del extremo opuesto del espectro. Comúnmente, la depredación granívora por parte de roedores, que se alimentan selectivamente de semillas más grandes, ^{[ 18 ]} conduce a una mayor aptitud de las semillas más pequeñas (por ejemplo, las ratas canguro en sistemas desérticos se alimentan selectivamente de las semillas más grandes en el banco de semillas. ^{[ 17 ]} De manera similar, a veces las semillas más pequeñas son depredadas selectivamente, como ocurre con las hormigas granívoras australianas que solo son capaces de transportar semillas más pequeñas. ^{[ 19 ]}

La competencia entre plántulas por recursos limitados puede generar presiones selectivas sobre el tamaño de las semillas. En densas masas de plántulas que compiten entre sí, las que provienen de semillas más grandes tienen mayor tasa de supervivencia ^{[ 8 ]} debido a su capacidad para desarrollar más rápidamente brotes más altos y hojas más anchas, y así superar a las plántulas de semillas más pequeñas en la competencia por los recursos. Las plántulas germinadas de semillas más grandes también podrían sobrevivir más tiempo que las plántulas de semillas más pequeñas, las cuales no pueden subsistir tanto tiempo con sus reservas de energía almacenadas. ^{[ 9 ]}

Si existe una presión selectiva que favorece la supervivencia de las semillas enterradas a mayor profundidad en el suelo, es posible que evolucione un mayor tamaño de las semillas debido a sus mayores reservas de energía necesarias para emerger desde mayores profundidades. ^{[ 20 ]} Una de estas presiones que provoca este tipo de selección es la recurrencia de incendios (por ejemplo, en las praderas, el calor de un incendio puede dañar o matar las semillas cercanas a la superficie del suelo, pero dejar intactas las semillas enterradas a mayor profundidad).

Cuanto más pequeña es la semilla, más lejos puede dispersarse, lo que puede ser beneficioso para evitar la competencia con hermanos y el progenitor ^{[ 21 ]} , así como para tener mayores posibilidades de que algunas semillas se dispersen en un hábitat adecuado. ^{[ 3 ]} La dispersión también puede conducir a una mayor aptitud en las generaciones futuras si los individuos más dispersos tienen más probabilidades de polinizarse con individuos no emparentados, lo que conduce a una mayor variación genética . El tipo de dispersión de semillas evolucionado ha estado altamente correlacionado con el tamaño de la semilla en floras de todo el mundo. ^{[ 22 ]} En general, las semillas menores de 0,1  mg a menudo no se dispersan con ayuda (dispersión por el viento), las semillas mayores de 100  mg a menudo se dispersan por vertebrados o por agua, y las semillas entre 0,1 y 100  mg se dispersan por una gran variedad de modos de dispersión, incluida la dispersión por una gran variedad de animales. ^{[ 3 ] [ 23 ]}