Las palmeras en las islas tropicales se asocian con vacaciones exóticas, pero algunas personas, astutos botánicos, han hecho carrera estudiando estas plantas. Las palmeras no solo crecen en lugares atractivos, sino que también presentan muchas preguntas interesantes sobre la evolución y adaptación de las plantas. Un equipo de científicos brasileños y suecos, dirigido por Dra. Cibele Cássia-Silva en la Universidad Federal de Goiás, ha estado analizando cómo la reproducción de las palmeras afecta su evolución. Estudiaron de cerca las flores de las palmeras.
Las flores pueden parecer simples e inocentes, pero son más complejas de lo que parecen. Casi las tres cuartas partes de todas las plantas con flores (angiospermas) tienen flores bisexuales (hermafroditas). Un ejemplo clásico es la ilustración de un libro de texto de una flor con el estigma (femenino) en el medio, rodeado de anteras (masculino). Luego, algunas plantas tienen flores unisexuales (femeninas o masculinas) en la misma planta (monoecy), como el abedul, el abeto o el maíz. El tercer grupo se caracteriza por tener flores femeninas y masculinas completamente separadas y producidas en plantas individuales (dioecia). Estas plantas constituyen alrededor del 6% de todas las angiospermas. Cada uno de estos sistemas de reproducción sexual tiene ventajas y desventajas.
Las palmas pueden ser diecidas, monoicas, hermafroditas. Algunas especies incluso tienen una mezcla de flores bisexuales y unisexuales en la misma planta (poligamia). A continuación, las palmas tienen que superar el desafío de viajar largas distancias, principalmente con la ayuda de animales frugívoros; por lo tanto, la mayoría de las especies de palmeras tienen frutos carnosos.
Cássia-Silva y sus colegas decidieron explorar la conexión entre el tamaño de la fruta, el sistema de reproducción sexual y la distribución de más de 2,500 especies de palmeras en todo el mundo. Si bien el tamaño de la fruta no varió entre los cuatro sistemas de reproducción, hubo palmeras relativamente más dioicas y estrechamente relacionadas en las islas que en el continente. Con base en modelos evolutivos, los científicos sugieren que las palmeras antiguas eran hermafroditas, pasaron a la dioecia, seguida de la poligamia y la monoecia. Sorprendentemente, ninguno de estos sistemas sexuales parece limitar su evolución, sino que la diversidad de su reproducción podría haber impulsado su evolución y riqueza de especies.
En 2019, Cássia-Silva y sus colegas compilaron toda la distribución de palmeras en función de Kew. Lista de verificación mundial de familias de plantas seleccionadas (WCSP), tamaño del fruto basado en Investigaciones previas de Cássia-Silva, sistema sexual conocido (hermafrodita, dioecia, monoecia y poligamia), y evolución molecular basada en un estudio anterior. Los científicos agruparon las palmeras en "especies de islas", "especies de tierra firme" y "especies de islas y tierra firme" en función de su distribución.
El sistema sexual ancestral se estimó utilizando modelos evolutivos. Los botánicos estimaron las tasas de diversificación de diferentes rasgos (distribución, sistema sexual) para investigar si alguna combinación (p. ej., dioecia en islas) restringe la especiación de ciertas especies de palmeras.
Como se mencionó anteriormente, las especies dioicas tienen una separación total entre plantas femeninas y masculinas. Esta diferencia significa que solo la mitad de una población produce semillas. A continuación, los investigadores probaron si las dioicas tienen frutos más grandes para compensar las tasas de reproducción más bajas (por ejemplo, una mayor carnosidad podría ser más atractiva para los animales).
Cássia-Silva y sus colegas estimaron que el hermafroditismo es el estado ancestral más probable de las palmas. Solo la poligamia (que tiene flores bisexuales y unisexuales en una planta individual) tuvo tasas de especiación y diversificación más bajas que los otros tres sistemas sexuales. El tamaño del fruto de la palma no varió entre sistemas sexuales ni entre especies continentales e insulares. Las palmas dioicas fueron relativamente más frecuentes en las islas (36%) que en el continente (27%).
“[C]ontrariamente a la visión clásica de la dioecia como un rasgo evolutivo irreversible (es decir, un callejón sin salida evolutivo), nuestros resultados respaldan la sugerencia de que la dioecia es un rasgo lábil en las angiospermas”, escribieron Cássia-Silva y sus colegas.
Algunas palmeras dioicas “exhibían una evolución sin restricciones hacia otros sistemas sexuales (7.63% hacia la poligamia; 5.91% hermafroditas y 0.76% hacia la monoecia)”, por lo que claramente no era un callejón sin salida evolutivo.
Curiosamente, las especies dioicas y monoicas fueron más frecuentes en las islas en comparación con las hermafroditas en el continente. Este hallazgo va en contra de una vieja hipótesis (ley de panadero) que dice que los hermafroditas deberían ser las especies colonizadoras de islas más exitosas.
Si bien los investigadores no pudieron identificar qué rasgos o factores explican el éxito evolutivo de las especies de palmeras altamente aisladas, sí encontraron un "efecto isla" (había más frecuentes y más estrechamente relacionados) en la evolución de la dioecia en las palmeras.
Pero, en general, este estudio ha refutado dos puntos de vista evolutivos clásicos y ha demostrado que tener múltiples sistemas sexuales tiene ventajas evolutivas. La próxima vez que sueñe con relajarse en una isla tropical rodeada de palmeras, tómese un minuto para reflexionar sobre cuán increíbles son la evolución y las plantas.
