¿Por qué algunas especies de plantas han cambiado de polinizadores en su evolución? Un equipo internacional de investigadores de las Universidades de Bonn y Xi’an Jiaotong-Liverpool University Suzhou (China) estudió los sistemas reproductivos de tres pares de especies hermanas, donde una especie es polinizada por insectos y la otra por colibríes.
por la Universidad de Bonn
Se descubrieron mecanismos que explican el cambio de polinización por insectos a aves. El estudio ha aparecido ahora en la revista Ecology and Evolution .
Diferentes estrategias han evolucionado en la polinización de las plantas con flores. La frecuencia y la eficiencia del visitante de flores juegan un papel. Aquí, hay grandes diferencias entre los diversos grupos de animales. En todo el mundo, los insectos, especialmente las abejas , son los polinizadores más comunes. Las abejas suelen tener rangos de actividad bastante pequeños, mientras que otros grupos de polinizadores, como los colibríes, vuelan distancias mucho más largas. «Anteriormente se suponía que las plantas cambian su grupo de polinizadores de abejas a colibríes cuando la actividad y, por lo tanto, la eficiencia de polinización de las abejas es demasiado baja o demasiado impredecible, por ejemplo, en las altas montañas .”, dice el Dr. Stefan Abrahamczyk del Instituto Nees para la Biodiversidad Vegetal de la Universidad de Bonn. Por ejemplo, en los bosques nubosos de las altas montañas tropicales, a menudo es demasiado húmedo o demasiado frío para muchas abejas.
Pero, ¿por qué hay plantas en regiones con una gran diversidad y abundancia de abejas que, sin embargo, han cambiado a colibríes, murciélagos o incluso pequeños mamíferos terrestres como ratones, lémures o zarigüeyas melíferas? En el estudio actual, el Dr. Abrahamczyk y sus colegas demostraron que las razones del cambio evolutivo de los grupos de polinizadores son mucho más complejas de lo que se esperaba anteriormente. Cuando dos nuevas especies surgen de una especie original durante la evolución, por ejemplo porque su rango de distribución está dividido por el plegamiento de montañas o una edad de hielo, las dos especies recién formadas se denominan par de especies hermanas.
Los investigadores analizaron tres pares de especies hermanas de diferentes familias de plantas en términos de sus estrategias reproductivas. En cada caso, una especie hermana es polinizada por colibríes y la otra es polinizada por abejas. Todas las especies surgieron de ancestros polinizados por abejas y se encuentran en áreas de América del Norte caracterizadas por una gran diversidad y abundancia de abejas. Usando una serie de experimentos de polinización, se encontró que todas las especies polinizadas por colibríes tenían una producción de semillas significativamente más alta y que las semillas tenían tasas de germinación significativamente más altas cuando resultaban de la polinización con polen de otra planta individual de la misma especie.
«A partir de estos resultados, podemos concluir que la polinización de los colibríes evolucionó en poblaciones de especies polinizadas por abejas que dependen particularmente de la polinización cruzada, es decir, no pueden autopolinizarse», dice el Dr. Abrahmamczyk. Debido a su mayor radio de actividad en comparación con las abejas y sus frecuentes movimientos entre diferentes plantas de la misma especie, los colibríes pueden polinizar especialmente las plantas que no se autopolinizan mucho más eficazmente que las abejas.
Las abejas suelen visitar todas las flores abiertas de una planta antes de volar a la siguiente. Por lo tanto, las abejas fomentan principalmente la autopolinización. En comparación con los colibríes, las abejas tienen otra desventaja: se acicalan intensamente durante el vuelo y depositan el polen extraído en sus cestas de polen para dárselo de comer a sus larvas. Como resultado, solo una pequeña porción del polen llega al estigma y puede fertilizar los óvulos. Los colibríes, por otro lado, no están interesados en el polen.
«Estos nuevos conocimientos adquiridos también se pueden aplicar a la evolución de otros sistemas de polinización, como la polinización de murciélagos o polillas, en términos de su frecuencia y eficiencia», dice el Dr. Abrahamczyk. Estos resultados proporcionan una visión más profunda de la evolución de las interacciones planta-polinizador. Muestran que las características de las plantas y los polinizadores deben tenerse en cuenta al comprender la evolución de los sistemas de polinización.
