Muchas flores tienen un diseño radial que se ve similar sin importar el ángulo desde el que las acerques. Pero otros tienen simetría bilateral. Son simétricos, pero con distintas mitades izquierda y derecha. ¿Por qué debería ser esto? Los botánicos han pensado que es una forma de seleccionar polinizadores específicos, pero un estudio de base de datos realizado por Nicolay da Cunha y Marcelo Aizen indica que puede haberse originado como una forma de prevenir la autofecundación. Sus resultados, publicados en Flora, tienen implicaciones para comprender la coevolución planta-polinizador.
Puedes encontrar simetría en la naturaleza en muchas formas diferentes. Dos tipos de simetría en las flores son la simetría radial (actinomorfa) y bilateral (zigomorfa). Al estudiar las flores, los investigadores han descubierto que la cigomorfia ha evolucionado de forma repetida e independiente en varios órdenes y familias. ¿Por qué?
Una idea es que la simetría de las flores ayuda a la percepción animal, pero las diferentes simetrías significan que los pétalos brindan información diferente. Los polinizadores pueden procesar la información de un solo pétalo de una flor de forma radial porque todos son una gran cantidad. Por el contrario, una flor zigomorfa requiere que el polinizador procese información de al menos la mitad de la flor. Esta dificultad de reconocimiento es importante porque permite un acoplamiento más preciso entre la flor y el polinizador. No todos los polinizadores pueden molestarse en hacer un esfuerzo adicional para aprender estas flores, por lo que se podría esperar que las flores bilaterales atraigan a más polinizadores especializados.
Mirando los informes publicados anteriormente, da Cunha y Aizen encuentran que las flores bilaterales son de hecho más especializadas, con menos especies que vienen de visita. También pueden tener una morfología más especializada para que no solo lleven el polen al cuerpo de un polinizador, sino que también puedan apuntar a la parte del cuerpo en la que golpea. De esta manera, pueden reducir el riesgo de recoger polen de otras flores que no pueden usar. Sin embargo, para que esto sea efectivo, las anteras y el estigma deben activarse en diferentes momentos (lo que se conoce como dicogamia) para evitar la autointerferencia en las funciones sexuales y reducir la autotransferencia de polen.
Los botánicos han realizado estudios para explorar si la recepción de polen conespecífico difiere entre especies con flores zigomorfas y actinomorfas y para determinar si la autocompatibilidad se asocia más a menudo con la cigomorfia de las flores. Los resultados de estos estudios sugieren que el zigomorfismo de las flores podría ser una adaptación con consecuencias funcionales para evitar la autofecundación, lo que puede aumentar la aptitud de las plantas femeninas.
Recientemente, un gran conjunto de datos sobre la producción de polen y el número de óvulos por flor para 1,392 especies de angiospermas polinizadas por animales fue publicado por Cunha et al. (2022). Incluye información sobre la forma de crecimiento (herbácea versus leñosa) y el tamaño de la flor (dimensión lineal mayor) para prácticamente todas las especies y sobre el sistema de compatibilidad (autocompatible versus autoincompatible) para más de la mitad de las especies. Para analizar más a fondo este conjunto de datos, buscaron artículos que informaran datos sobre la recepción de polen estigmático, la cantidad de granos de polen conespecíficos en el estigma.
Para probar el efecto de la simetría de la flor (actinomorfa frente a zigomorfa) en la producción de polen, el número de óvulos y la recepción de polen estigmático, da Cunha & Aizen utilizaron un marco de modelo mixto lineal generalizado filogenético (PGLMM). También probaron una incidencia diferencial de autocompatibilidad entre especies con flores zigomorfas utilizando un modelo PGLMM.
da Cunha y Aizen argumentan que su análisis revela que la evolución de una morfología floral bilateral probablemente esté intrínsecamente relacionada con la evolución de la separación temporal entre la dehiscencia de la antera y la receptividad del estigma. Esta separación temporal limita la autointerferencia entre las funciones masculina y femenina de la flor. El análisis filogenético de una base de datos que incluía 1458 especies de angiospermas de asteridos encontró evidencia de evolución correlacionada entre protandria, un cambio entre formas masculinas y femeninas y cigomorfismo floral. Si este es el caso, entonces el paso a las flores bilaterales comienza evitando la autopolinización, y la especialización de los polinizadores se desarrolla a partir de ahí.
La evidencia que reunimos hasta ahora indica que la evolución del zigomorfismo permitió la relajación y el eventual desmontaje de mecanismos redundantes de autoevitación como la autoincompatibilidad. Sin embargo, en este caso, la zigomorfía no puede verse como un rasgo aislado porque la autoevitación requerirá una integración más estrecha entre la morfología de la flor y el desarrollo escalonado de los órganos sexuales, no solo dentro de las flores sino también entre las flores dentro de las inflorescencias, e incluso entre las inflorescencias dentro de la misma. misma planta (Armbruster, 2022; Más fuerte et al., 2019). En cualquier caso, nuestros resultados y perspectivas nos han permitido profundizar en la comprensión de asociaciones intrigantes entre rasgos reproductivos como el que se informa aquí entre zigomorfia y autocompatibilidad.
Da Cunha y Aizen (2023)
LEA EL ARTÍCULO:
da Cunha, NL y Aizen, MA (2023) “La polinización reducida en flores bilaterales podría reflejar una evitación de la autofecundación, " Flora, (152220), pág. 152220. Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.flora.2023.152220.
