El gradualismo ambiental puede explicar la variación observada de los sistemas de polinización en Cactáceas columnares: análisis ecológico-evoluti

FREILIJ D; LARREA ALCAZAR DM; LOPEZ RP; VELARDEZ SIMONINI F; NAOKI K; BESSEGA, C

Congreso; V Reunion Argentina de Biologia Evolutiva; 2023

Las cactáceas son un grupo conspicuo y ecológicamente importante, ampliamente distribuido en ecosistemas áridos y semiáridos de América. La reproducción sexual dentro de este grupo está muy extendida, y los visitantes florales desempeñan un papel importante en el éxito reproductivo, estando condicionados a múltiples factores bióticos y abióticos, y a la distribución de las plantas disponibles. La hipótesis de la dicotomía geográfica (HDG) establece que los sistemas de polinización son más generalizados en áreas extra-tropicales en donde los recursos son máslimitados, en contraste a latitudes tropicales donde las plantas presentarían sistemas másespecializados en respuesta a condiciones más estables.El objetivo principal de este trabajo fue evaluar el alcance de la HDG en cactáceas columnares y estudiar la asociación entre la variación ambiental y rasgos asociados a la polinización considerando su historia evolutiva, esperando diferencias entre los mismos de acuerdo a su distribución geográfica. Para ello se recopiló la información disponible referida a estudios de sistemas de polinización en 54 especies de cactáceas columnares de zonas tropicales y extra-tropicales. Se analizaron cuatro rasgos (síndrome de polinización, compatibilidad reproductiva, tipo de antesis y duración de la antesis) y se realizaron modelos lineales generalizados (MLG), regresiones filogenéticas, optimización evolutiva de caracteres, y modelos multivariados considerando 19 variables bioclimáticas y evapotranspiración potencial para responder a las siguientes preguntas: (a) ¿Existe una respuesta significativa de los rasgos de polinización a la latitud, el clima y el hemisferio? (b) ¿se obtienen los mismos resultados si se consideran las relaciones filogenéticas entre especies? (c) ¿puede el nivel de señal filogenética de cada rasgo ser atribuido a la historia evolutiva y/o a la adaptación a condiciones bioclimáticas similares? (d) ¿cuál es la historia evolutiva de los distintos caracteres estudiados en cada uno de los hemisferios?Nuestros resultados señalaron que los rasgos del sistema de polinización evaluados muestrandistintos grados de asociación con la latitud y/o el hemisferio. El síndrome de polinización varía conel hemisferio y la latitud, presentándose mayor variabilidad de síndromes en el sur, mientras que laduración de la antesis con el hemisferio, la latitud y su interacción. En contraste, el tipo de antesisvaría únicamente con el hemisferio, y la compatibilidad reproductiva con la latitud. El patrón para eltipo de antesis a lo largo del gradiente latitudinal es similar en ambos hemisferios, pero no se detectó antesis exclusivamente nocturna en el hemisferio sur. La duración de la antesis difiere notablemente, ya que en el sur las flores permanecen cada vez más tiempo abiertas a medida que uno se aleja del ecuador, pero en el norte no hay cambios detectables con la latitud. En cuanto a la compatibilidad reproductiva, en ambos hemisferios hay patrones diferentes: mientras en el norte la probabilidad de autocompatibilidad aumenta con la latitud, en el sur disminuye.Cuando se consideran las relaciones filogenéticas, las mismas tendencias se mantienen dando resultados consistentes entre los MLGs y los análisis de regresión filogenética. El nivel de señalfilogenética resultó nulo o bajo para todos los rasgos del sistema de polinización. Este resultadopodría explicarse por una historia evolutiva diferente y compleja para cada rasgo, como reveló elanálisis de optimización de caracteres, sugiriendo además una alta homoplasia con múltiplestransformaciones por convergencia y/o paralelismo para los mismos.La asociación con variables ambientales sugiere que los rasgos de polinización evaluados enlas cactáceas columnares varían gradualmente con respecto al contexto ambiental. De acuerdo conestos resultados, en lugar de una dicotomía geográfica, se sugiere utilizar una hipótesis de gradiente ambiental (EGH), en la que los sistemas de polinización más especializados podrían desarrollarse en condiciones más estables mientras que sistemas más generalizados podrían aparecer en ambientes con condiciones cada vez más variables.