La relación entre las plantas y sus polinizadores es un motor clave de la diversificación floral. A medida que las plantas desarrollan nuevos rasgos que atraen o recompensan mejor a los polinizadores que visitan sus flores, este proceso selectivo genera una gran diversidad de formas y patrones observados en diferentes especies. Un nuevo estudio publicado en Annals of Botany investigó este factor pasado por alto e hizo un descubrimiento sorprendente sobre Cómo los cambios regionales en las acciones de las abejas y otros polinizadores pueden afectar directamente la evolución de las flores. a través de vastas áreas.
El estudio se centró en Krameria grandiflora, un arbusto originario de las regiones áridas y semiáridas de América del Norte y del Sur. K. grandiflora produce recompensas de petróleo que atraen a las abejas Centris recolectoras de petróleo como sus principales polinizadores. Los investigadores estaban interesados en cómo los patrones de selección natural que actúan sobre los rasgos florales de la planta podrían diferir a lo largo de su extensa área de distribución, que abarca miles de kilómetros.
Para investigar la variación espacial, el equipo de la Universidad Estatal del Este de Tennessee tomó muestras de cinco poblaciones distribuidas a lo largo de la distribución continental de la especie, desde el norte de México hasta el norte de Argentina. En cada sitio, observaron de cerca las tasas de visita de las abejas y sus comportamientos, cuantificando la deposición de polen y la germinación como una medida del éxito reproductivo. Se analizaron tres características florales clave: la distancia entre los pétalos en forma de bandera y el estigma, la longitud del sépalo que indica publicidad y el volumen de aceite de néctar que indica producción de recompensa.
A través de análisis estadísticos, estimaron la fuerza y la dirección de los gradientes de selección natural en estos rasgos dentro de cada población. Sorprendentemente, la presión selectiva más fuerte se encontró en el ajuste entre los pétalos y el estigma, no donde se observó el comportamiento de agarre de la bandera de las abejas Centris, sino donde estaba ausente. Además, la comparación de los gradientes de selección entre sitios reveló diferencias geográficas sustanciales, generando un "mosaico de selección" en todo el área de distribución de la especie.
La variación geográfica de la selección fenotípica en la distancia bandera-estigma representa un mosaico de selección, lo que sugiere presiones selectivas divergentes sobre este rasgo floral en todo el espacio, lo que podría conducir a una diferenciación de los ecotipos de polinización... Esto puede deberse al comportamiento atípico de recolección de petróleo de las abejas Caenonomada. , que fueron los polinizadores más frecuentes en las poblaciones más al norte y al sur, donde se demostró que la selección mediante la ausencia de agarre de la bandera era relativamente fuerte. Mientras tanto, la selección en el ajuste flor-polinizador fue más débil donde predominaba el comportamiento estereotipado de agarre de banderas de las abejas Centris.
Oveja et al. 2024
Para comprender este patrón inesperado, los investigadores profundizaron más. Las observaciones en video mostraron que en áreas donde no se agarraba la bandera, las abejas interactuaban con las flores de maneras alternativas, como pararse sobre el estigma para recolectar aceite. A través del modelado, atribuyeron más del 75% de la variación geográfica en la selección únicamente a la selección divergente en la distancia pétalo-estigma entre sitios.
Estos resultados demuestran la importancia adaptativa de K. grandifloraestructuras florales especializadas, incluso en regiones donde falta el comportamiento ancestral de los polinizadores. En términos más generales, el estudio proporciona evidencia convincente de que las diferencias en el comportamiento de los polinizadores en el área de distribución de una especie pueden impulsar directamente la formación de mosaicos de selección a través de regímenes de selección natural espacialmente variables. Esta variación geográfica en las estrategias interactivas utilizadas por los polinizadores da forma a los diseños florales óptimos seleccionados en cada comunidad local.
De cara al futuro, será cada vez más importante comprender cómo cambian los gradientes de selección dependiendo de los conjuntos y comportamientos regionales de polinizadores. A medida que los cambios climáticos alteran la distribución de las especies e impulsan cambios en las redes de plantas y polinizadores, pueden surgir desajustes entre las interacciones coevolucionadas localmente. Al arrojar luz sobre este mecanismo de evolución floral, este trabajo ofrece información sobre cómo tales relaciones pueden responder y remodelar la diversidad frente a la transformación ambiental global.
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Carneiro L., Aristides Cocucci A., Sérsic AN, Machado IC y Alves-Dos-Santos I. (2024) Selección mediada por polinizadores en KrameriUna flor de aceite: ¿Un polinizador de flores se adapta a un comportamiento atípico de recolección de aceite? Annals of Botany. Disponible en: https://doi.org/10.1093/aob/mcae102
