Selección fenotípica en un sistema generalista: Alstroemeria ligtu var. Simsii y sus polinizadores

Abstract

En el contexto de la interacción planta-polinizador, las angiospermas han desarrollado distintos síndromes de polinización, que corresponden a un conjunto de rasgos florales orientados a atraer a un determinado grupo funcional de fauna que a su vez les brinda el servicio de polinización. En sistemas especialistas, las plantas estarían expuestas a selección mediada por polinizadores, dado el reducido número de especies animales que con ellas interactúan. Por otro lado, en sistemas generalistas, algunos autores indican que las plantas estarían menos expuestas a selección, mientras que otros sostienen que podría existir selección, diversificación y evolución fenotípica en estos sistemas, causada por el grupo principal de polinizadores, que determinaría el tipo de régimen de selección sobre una determinada población. En un contexto geográfico, variaciones en el ensamble de polinizadores entre poblaciones de una misma especie podrían generar fuerzas selectivas divergentes. Basado en lo anterior, el objetivo de este estudio es examinar si es posible detectar selección fenotípica mediada por polinizadores en un sistema planta-polinizador de tipo generalista como Alstroemeria ligtu var. simsii, una herbácea de flores de color anaranjado rojizo que posee una guía de néctar con la forma de una mancha amarilla presente en la corola. De existir selección, se evaluará si la preferencia de un mismo polinizador principal (i.e., mismo grupo funcional) puede conducir a patrones de selección fenotípica similares en diferentes poblaciones de esta especie. Con este objetivo, se estudiaron 10 poblaciones de Alstroemeria ligtu var. simsii ubicadas en Chile central. En cada una de ellas, se caracterizó el fenotipo floral y cuantificó la producción de semillas. Adicionalmente, se caracterizó el ensamble de polinizadores durante el periodo de floración. Posteriormente, se estimó la magnitud y dirección de la selección asociada a cuatro caracteres florales por medio de la estimación de gradientes de selección. Finalmente, se determinó la existencia de relación entre los caracteres florales y la tasa de visita de los polinizadores, en las poblaciones donde se detectó selección fenotípica. Los resultados indican que tres de las 10 poblaciones estudiadas experimentaron selección fenotípica de alguno de los rasgos florales en estudio. La primera población (La Dormida), cuyo ensamble estuvo dominado por himenópteros, exhibió selección sobre el largo del tubo floral y sobre la proporción entre el tamaño de la mancha (guía de néctar) y la corola. La segunda población (Lo Vásquez) experimentó selección en el despliegue floral. Mientras que en la tercera (Termas del Flaco), la selección también actuó sobre la mencionada proporción mancha-corola. Las dos últimas poblaciones mencionadas presentaron ensambles con similar actividad de dípteros e himenópteros. Si bien algunas de las poblaciones restantes presentaron ensambles dominados por polinizadores provenientes de estos mismos grupos funcionales, estos no presentaron valores estadísticamente significativos en los gradientes de selección fenotípica. Estos resultados sugieren que las poblaciones de la especie generalista A. ligtu var. simsii experimentarían selección fenotípica sobre sus caracteres florales, y que ésta se comportaría de manera independiente entre una y otra, variando tanto en magnitud, como en dirección y forma.

In the context of plant-pollinator interactions, angiosperms have developed different pollination syndromes, corresponding to a set of floral traits designed to attract a particular functional group of pollinators, which in tum, provide pollination service. In specialist systems, plants would be more likely to experience selection given the small number of animal species interacting with them. Moreover, in generalist systems, some authors indicate that plants would present a lower exposition to selection, while others suggest that there may occur selection, diversification and phenotypic evolution in these systems, caused by the main group of pollinators, which would determine the selection regime for a given population. In a geographical context, variation in the composition of pollinator assemblages among plant populations may cause divergent selective forces. The aim of this study is to examine pollinator mediated selection in a plant-pollinator generalist system using Alstroemeria var ligtu simsii as model system. In doing so, the extent to which the preference of pollinators belonging to the same functional group lead to similar patterns of phenotypic selection will be examined. The floral phenotype and seed production of A. ligtu was recorded in 10 populations of central Chile. Additionally, the pollinator assemblage of each population was characterized during the flowering period. Later, the magnitude and direction of selection associated with four floral characters was estimated by selection gradients. Finally, we determined the presence of relation between the floral characters and pollinator visitation rate in populations where phenotypic selection was detected. The results indicate that three out of 10 selected populations experienced selection on any of the floral traits under study. La Dormida, whose assembly was dominated by Hymenoptera, presented selection on floral tube length and on the proportion between the nectar guide and corolla size. The population of Lo Vásquez experienced selection on the floral display trait while in Termas del Flaco, the selection acted on the visual signal present in the corolla. The last two populations had assemblages with similar Diptera and Hymenoptera activity. While some of the remaining populations had assemblages dominated by pollinators belonging the same functional group, no significant selection was detected. These results suggest that populations of generalist species A. ligtu var. simsii would experience phenotypic selection in their floral characters and that it would behave independently of each other, varying both in magnitude, direction and shape.