Muchas flores tienen un diseño radial que se ve similar sin importar el ángulo desde el que las acerques. Pero otros tienen simetría bilateral. Son simétricos pero con diferentes mitades izquierda y derecha. ¿Por qué debería ser eso? Los botánicos han pensado que este es un método para seleccionar polinizadores específicos, pero un estudio de base de datos realizado por Nicolay da Cunha y Marcelo Aizen sugiere que puede haberse originado como un método para prevenir la autopolinización. Sus resultados, publicados en floratienen implicaciones para comprender la coevolución planta-polinizador.

La simetría se encuentra en la naturaleza en muchas formas diferentes. Dos tipos de simetría en las flores son la simetría radial (actinomorfa) y bilateral (zigomorfa). Al estudiar las flores, los investigadores han descubierto que la cigomorfia ha evolucionado de forma repetida e independiente en diferentes órdenes y familias. ¿Por qué?

Una idea es que la simetría de las flores ayuda en la cognición animal, pero las diferentes simetrías significan que los pétalos de las flores brindan información diferente. Los polinizadores pueden procesar la información de un solo pétalo de una flor de forma radial porque son muchos. Por el contrario, una flor zigomorfa requiere que el polinizador procese información de al menos la mitad de la flor. Esta dificultad de reconocimiento es importante porque permite un acoplamiento más preciso entre la flor y el polinizador. No todos los polinizadores se molestan en tomarse la molestia adicional de aprender estas flores, por lo que se puede esperar que las floraciones bilaterales atraigan polinizadores más especializados.

Al revisar informes publicados anteriormente, da Cunha y Aizen encuentran que las flores bilaterales son en realidad más especializadas y menos especies visitan. También pueden tener una morfología más especializada, lo que les permite no solo llevar el polen al cuerpo de un polinizador, sino también apuntar exactamente donde golpeará en el cuerpo. De esta manera, pueden reducir el riesgo de recoger polen de otras flores que no pueden usar. Sin embargo, para que esto sea efectivo, las anteras y el estigma deben activarse en diferentes momentos (lo que se conoce como dicogamia) para evitar la autointerferencia con las funciones sexuales y reducir la transmisión del propio polen.

Los botánicos han realizado estudios para examinar si las especies con flores zigomorfas y actinomorfas difieren en la recepción del polen conespecífico y para determinar si la autocompatibilidad se asocia más comúnmente con la cigomorfia de las flores. Los resultados de estos estudios sugieren que el zigomorfismo floral podría ser una adaptación con consecuencias funcionales para evitar la autopolinización, lo que puede aumentar la aptitud de las plantas hembra.

Recientemente, Cunha et al. publicó un gran conjunto de datos de producción de polen y recuentos de óvulos por flor para 1.392 especies de angiospermas polinizadas por animales. (2022). Contiene información sobre el hábito de crecimiento (herbáceo versus leñoso) y el tamaño de la flor (dimensión de longitud máxima) para prácticamente todas las especies y sobre el sistema de compatibilidad (autocompatible versus autoincompatible) para más de la mitad de las especies. Para analizar más a fondo este conjunto de datos, buscaron artículos que informaran datos sobre la recepción del polen estigmático, la cantidad de granos de polen nativos en el estigma.

Para probar el efecto de la simetría floral (actinomórfica versus cigomórfica) en la producción de polen, el número de ovocitos y la recepción de polen estigmático, da Cunha & Aizen utilizaron un marco de modelo mixto lineal generalizado filogenético (PGLMM). También probaron la incidencia diferencial de autocompatibilidad entre especies con flores zigomorfas utilizando un modelo PGLMM.

da Cunha & Aizen argumentan que su análisis muestra que la evolución de una morfología floral bilateral probablemente esté indisolublemente ligada a la evolución de la separación temporal entre la dehiscencia de la antera y la receptividad del estigma. Esta separación temporal limita la autointerferencia entre las funciones masculina y femenina de la flor. El análisis filogenético de una base de datos que comprende 1458 especies de angiospermas asteridas reveló evidencia de evolución correlacionada entre protandria, alternancia macho-hembra y zigomorfia floral. Cuando esto ocurre, el cambio a la floración bilateral comienza evitando la autopolinización, y la especialización del polinizador evoluciona a partir de esto.

La evidencia que hemos reunido hasta ahora sugiere que la evolución del zigomorfismo permitió la relajación y eventual degradación de los mecanismos redundantes de autoevitación, como la autoincompatibilidad. En este caso, sin embargo, la zigomorfía no puede verse como un rasgo aislado, ya que evitar la autopolinización requiere una integración más estrecha entre la morfología de la flor y el desarrollo escalonado de los órganos sexuales, no solo dentro de las flores sino también entre las flores dentro de las inflorescencias e incluso entre las inflorescencias dentro de la misma. misma planta ( Armbruster, 2022; Harder y otros., 2019). En cualquier caso, nuestros resultados y perspectivas nos han permitido profundizar en la comprensión de las intrigantes relaciones entre los rasgos reproductivos, como la que se informa aquí entre la cigomorfia y la autocompatibilidad.

Da Cunha y Aizen (2023)

LEER EL ARTÍCULO

da Cunha, NL y Aizen, MA (2023) “La polinización reducida en flores bilaterales puede reflejar la evitación de la autopolinización”. flora, (152220), pág. 152220. Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.flora.2023.152220.

Relacionado