Evolución de caracteres florales relacionados con el sistema de reproducción en el género Alstroemeria L. (alstroemeriaceae) en Chile

Abstract

Existe una gran diversidad de sistemas de reproducción de las angiospermas y gimnospermas en las que se pueden distinguir desde individuos que requieren a otro para reproducirse hasta aquellos que son capaces de autofecundarse, determinando distintos grados de exogamia. La flor constituye el órgano donde se lleva a cabo la reproducción sexual en las angiospermas y sus caracteres han sido interpretados, en numerosos casos, como respuesta a las presiones selectivas por parte de los polinizadores. En correspondencia con la estrecha relación que existe entre el sistema de reproducción y la morfología floral, se han documentado numerosas diferencias en los caracteres florales entre plantas exógamas y autógamas. El presente estudio evaluó la relación entre la evolución del sistema de reproducción y la evolución de dos caracteres florales, tamaño y grado de complejidad del contorno de la corola, en el género Alstroemeria de Chile. Para ello, se construyó una hipótesis de las relaciones filogenéticas de 30 especies chilenas del género (de un total de 31; Bayer, 1987) basada en datos moleculares. Luego se determinó el sistema de reproducción para las especies chilenas de Alstroemeria basado en cruzamientos controlados en el campo y además se usó la razón polen-óvulo como un indicador del sistema de reproducción en otras especies. Se evaluaron dos caracteres florales, tamaño floral y grado de complejidad del contorno de la corola, en individuos de 22 taxa. Finalmente, se trazó la trayectoria evolutiva de los caracteres florales y de la razón polen-óvulo y se evaluó la existencia de evolución correlacionada entre los caracteres florales y entre éstos y la razón polen-óvulo. La hipótesis filogenética de las especies chilenas del género Alstroemeria revela la existencia de dos clados principales con una fuerte correspondencia geográfica. El sistema de reproducción en el género presenta una gran variabilidad, existiendo algunas especies exógamas, algunas autógamas y una gran mayoría con un sistema mixto. Los caracteres florales tamaño y grado de complejidad del contorno floral también presentan una gran variabilidad. Las trayectorias evolutivas del sistema de reproducción, reflejada en la evolución de la razón polen-óvulo muestra la evolución independiente en dos oportunidades, de la autogamia, asociada a especies que habitan en los márgenes de distribución del género en Chile. La trayectoria evolutiva de los caracteres florales muestra evolución tanto de corolas grandes como de corolas pequeñas a partir del ancestro y evolución de diferentes grados de complejidad del contorno de la corola a partir de un ancestro común con valor intermedio. En todos los casos, las trayectorias evolutivas de los caracteres, tanto florales como reproductivos, ponen en evidencia una gran labilidad o dinamicidad evolutiva. Finalmente, la ausencia de una correlación evolutiva significativa entre los caracteres florales y entre éstos y la razón polen-óvulo, sugiere la existencia de otras fuerzas selectivas importantes, además de los polinizadores, en la evolución de esos caracteres.