Tropical Ecology and Conservation [Monteverde Institute]



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Publication Date

June 2006


This experiment explored stomata density and aperture in four different species of epiphytic orchids in the sub-tribe Pleurothallidinae. Pleurothallids are likely to exhibit stomatal adaptations that reduce transpirational water loss because they are subject to the xeric conditions of the canopy environment and lack water-storing pseudobulbs. I calculated daytime and nighttime frequencies of open stomata on leaves of Masdevallia chasei, M. striatella, Lepanthes monteverdensis, and L. ciliisepala in order to test their ability to respond to environmental fluctuations in the short term. In order to see if pleurothallids can respond adaptively to water stress over longer time scales, I calculated stomatal densities on young and old leaves of each species to test for an effect of seasonality. L. ciliisepala and L. monteverdensis showed significantly higher daytime and nighttime frequencies of open stomata than M. chasei and M. striatella (1- way ANOVA, F = 12.23, p < 0.01 and F = 4.84, p < 0.01, respectively). Leaves from the two species of Masdevallia showed higher frequencies of open stomata at night than during the day, suggesting the potential for Crassulacean Acid Metabolism (CAM) in these species. Masdevallia striatella had significantly higher densities of stomata on young leaves as compared to old leaves, which may be a result of a peak in plant growth during the dry season (1-way ANOVA, F = 5.25, p < 0.01). Understanding the environmental cues that influence stomata density, opening, and closure and identifying how waterconserving stomatal adaptations vary between species will allow scientists to make predictions about how different epiphytic orchids will fare in the face of human-induced climate change. Este estudio investigó la densidad y la apertura de las estomas en cuatro especies diferentes de orquídeas epífitas en la subtribu Pleurothallidinae. Es probable que las pleurotálidas tengan adaptaciones que disminuyan la pérdida del agua por transpiración, ya que viven bajo condiciones secas en el ambiente del dosel y carecen de seudobulbos. Se calcularon las frecuencias de estomas abiertos en hojas of Masdevallia chasei, M. striatella, Lepanthes monteverdensis, y L. ciliisepala durante el día y la noche para examinar su habilidad para reaccionar a las fluctuaciones ambientales a corto plazo. Para determinar si las pleurotálidas pueden reaccionar adaptivamente a la carencia de agua a largo plazo se calcularon las densidades estomatales de hojas jóvenes y viejas de cada especie para averiguar si había un efecto de estación. Lepanthes ciliisepala y L. monteverdensis mostraron frecuencias significativamente más altas que M. Chasei y M. Striatella (ANOVA, F = 12.23, p < 0.01 y F = 4.39, p < 0.01, respectivamente). Las hojas de las dos especies de Masdevallia mostraron frecuencias mayores de estomas abiertos durante la noche que durante el día, sugiriendo la capacidad potencial para el metabolismo crasuláceo ácido (CAM) en estas especies. Masdevallia striatella tuvo densidades significativamente más altas de estomas en hojas jóvenes que en hojas viejas; esto puede ser el resultado de un punto crítico en el crecimiento de las plantas durante la época seca (ANOVA, F = 5.25, p < 0.01). Entender las señales ambientales que influencian la densidad, apertura y cierre de las estomas y el identificar cómo las adaptaciones de la conservación del agua varían entre especies permitirán a los científicos predecir cómo las diversas orquídeas epifitas reaccionarán a cambios en el clima causados por los seres humanos.


Orchids, Orquideas, Epiphytes, Epifitas, Costa Rica--Puntarenas--Monteverde Zone--Cerro Plano, Costa Rica--Puntarenas--Zona de Monteverde--Cerro Plano, CIEE Spring 2006, CIEE Primavera 2006


Student affiliation : Department of Biology, University of Wisconsin-Madison Born Digital

Subject: topical

Orchids; Orquideas; Epiphytes; Epifitas; CIEE Spring 2006; CIEE Primavera 2006

Subject: geographic

Costa Rica--Puntarenas--Monteverde Zone--Cerro Plano; Costa Rica--Puntarenas--Zona de Monteverde--Cerro Plano



Holding Location

Monteverde Institute IMVI



Stomatal density and aperture in four species of pleurothallid orchids (Orchidaceae)



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