IMBIV   05474
INSTITUTO MULTIDISCIPLINARIO DE BIOLOGIA VEGETAL
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
EVOLUCIÓN DE MATRICES DE VARIANZA-COVARIANZA: EL PAPEL DE LAS CONSTRICCIONES EN LOS PROCESOS DE DIVERSIFICACIÓN EN PLANTAS
Autor/es:
BENITEZ-VIEYRA, SANTIAGO; FRAGOZO-MARTINEZ, ITZI; SAZATORNIL, FEDERICO
Lugar:
Corrientes
Reunión:
Congreso; II Reunión Argentina de Biología Evolutiva; 2017
Resumen:
La evolución de los fenotipos no puede ser comprendida a través del estudio de rasgos independientes, ya que los rasgos se encuentran integrados a nivel genético, de desarrollo y funcional. La comparación de patrones de asociación de rasgos entre especies, en un contexto filogenético, nos ayuda a entender si éstas asociaciones sesgan la dirección y velocidad del cambio evolutivo, limitando o facilitando la evolución a lo largo de ciertas direcciones en el morfoespacio. Las matrices de var-cov (matrices G y P) resumen los patrones de covariación y de herencia en fenotipos multivariados. En este sentido, el estudio de éstas matrices es fundamental para entender las respuestas fenotípicas al ambiente, las respuestas genéticas a la selección natural y los limites de dichas respuestas dados por constricciones genéticas o del desarrollo. En general las comparaciones entre especies se realizan a partir de valores medios. Existen pocos intentos de comparar patrones de var-cov entre especies, teniendo en cuenta las variaciones intraespecíficas, y aún así, los métodos existentes son poco robustos.Grupos de angiospermas con sistemas de polinización diversificados ofrecen la oportunidad de realizar estas comparaciones. El subgénero Calosphace involucra las especies neotropicales de Salvia y constituye un clado monofilético. Este grupo presenta dos síndromes de polinización contrastantes; especies polinizadas por himenópteros (melitófilas) y por colibríes (ornitófilas). Al respecto se especula que la ornitofilia ha evolucionado repetidas veces a partir de la melitofilia en este clado, promoviendo modificaciones en la arquitectura floral asociadas a transiciones en el síndrome de polinización.En el presente trabajo estudiamos la evolución de la forma floral, en un contexto filogenético, utilizando morfometría geométrica desde dos perspectivas; 1) utilizando las medias de las variables de forma (ejes de PCA) y 2) matrices de var-cov fenotípicas (P) en 43 especies del género Salvia. Además, obtuvimos el filomorfoespacio que resulta de la proyección de la filogenia en el espacio fenotípico (de los PCA y matrices). De esta manera, con estimadores del tiempo de divergencia se puede analizar si grandes diferencias fenotípicas se corresponden con largos periodos de tiempo o si la diferenciación ocurrió recientemente. Si bien los patrones de diferencias entre medias de forma (PCA) y entre matrices se observan similares, nos hablan de diferentes procesos; En el primer caso, la respuesta del fenotipo (PCA de forma floral) al ambiente (cambio de polinizadores). Y en el segundo, el papel de las constricciones (dadas por las matrices P) en las respuestas a la selección ejercida por los polinizadores en la evolución del fenotipo floral.En ambos análisis, el primer eje de variación (tanto de forma como de matrices) explicó las diferencias en sindromes de polinización. Es decir, en la transición de melitofilia a ornitofilia, hubo cambios en la forma floral y en los patrones de correlación que la definen. Al analizar la forma en sus valores medios observamos un gran grupo de especies con formas similares de ambos sindromes y otras especies de formas diferentes, lo que nos habla de respuestas diferentes ante presiones selectivas similares, tanto en especies melitófilas como ornitófilas. Al analizar las matrices, el cambio en la estructura de las matrices se da, en la mayoría de las especies, a lo largo de un eje que podría corresponderse con la dirección predominante de la selección fenotípica mediada por polinizadores. Sin embargo hay varias especies que escapan de este eje y que representan formas raras, tanto melitófilas como ornitófilas, ademas en su mayoría se corresponden con las especies de formas raras en el análisis de valores medios. Al proyectar el árbol filogenético en el espacio de diferencias entre matrices observamos que aquellas especies de formas raras se han diferenciado hace mucho tiempo. Sin embargo, las especies que se ubican en el eje de mayor variación de matrices tienen poco tiempo de divergencia entre ellas, a pesar de que, comparativamente las diferencias en las estructura de sus matrices sean muy grandes. Estos resultados indican que, a lo largo del eje de mayor variación, las matrices pueden evolucionar rápidamente. Sin embargo, cuando escapan a dicho eje la diferenciación es más lenta. Este patrón sugiere que si bien no habría constricciones fuertes que limiten el espacio de variación en la transición a la ornitofilia, otros procesos podrían generar cambios en la estructura de covariación y estos cambios acumulados en el tiempo promover formas muy diferentes a la esperada por selección. Estos patrones se ven reflejados en la gran diversidad de formas ornitófilas presentes en Salvia.