A relação entre as plantas e os seus polinizadores é um fator chave para a diversificação floral. À medida que as plantas desenvolvem novas características que melhor atraem ou recompensam os polinizadores que visitam as suas flores, este processo seletivo gera uma vasta diversidade de formas e padrões observados em diferentes espécies. Um novo estudo publicado em Annals of Botany investigou esse fator negligenciado e fez uma descoberta surpreendente sobre como as mudanças regionais nas ações das abelhas e de outros polinizadores podem impactar diretamente a evolução das flores em vastas áreas.
O estudo focou Krameria grandiflora, um arbusto nativo de regiões áridas e semiáridas da América do Norte e do Sul. K. grandiflora produz recompensas de petróleo que atraem abelhas Centris coletoras de óleo como seus principais polinizadores. Os investigadores estavam interessados em saber como os padrões de selecção natural que actuam sobre as características florais da planta poderiam diferir ao longo da sua extensa área de distribuição, abrangendo milhares de quilómetros.
Para investigar a variação espacial, a equipe da East Tennessee State University amostrou cinco populações distribuídas pela distribuição continental da espécie, do norte do México ao norte da Argentina. Em cada local, eles observaram de perto as taxas e comportamentos de visitação das abelhas, quantificando a deposição de pólen e a germinação como uma medida do sucesso reprodutivo. Três características florais principais foram analisadas – a distância entre as pétalas em forma de bandeira e o estigma, o comprimento da sépala indicando propaganda e o volume de óleo de néctar indicando produção de recompensa.
Através de análises estatísticas, estimaram então a força e a direcção dos gradientes de selecção natural sobre estas características dentro de cada população. Surpreendentemente, a pressão seletiva mais forte foi encontrada no ajuste entre as pétalas e o estigma, não onde o comportamento de agarrar a bandeira das abelhas Centris foi observado, mas sim onde ele estava ausente. Além disso, a comparação dos gradientes de seleção entre locais revelou diferenças geográficas substanciais, gerando um “mosaico de seleção” em toda a distribuição das espécies.
A variação geográfica da seleção fenotípica na distância bandeira-estigma representa um mosaico de seleção, o que sugere pressões seletivas divergentes para esta característica floral através do espaço, potencialmente levando à diferenciação de ecótipos de polinização… Isto pode ser devido ao comportamento atípico de coleta de óleo das abelhas Caenonomada , que foram os polinizadores mais frequentes nas populações mais ao norte e ao sul, onde a seleção através da ausência de agarramento da bandeira demonstrou ser relativamente forte. Enquanto isso, a seleção no ajuste flor-polinizador foi mais fraca onde o comportamento estereotipado de agarrar a bandeira das abelhas Centris era predominante.
Carneiro et al. 2024
Para compreender esse padrão inesperado, os pesquisadores se aprofundaram. As observações em vídeo mostraram que em áreas sem agarramento à bandeira, as abelhas interagiam com as flores de maneiras alternativas, como ficar em cima do estigma para coletar óleo. Através da modelagem, eles atribuíram mais de 75% da variação geográfica na seleção apenas à seleção divergente na distância pétala-estigma entre os locais.
Esses resultados demonstram o significado adaptativo de K. grandifloraestruturas florais especializadas, mesmo em regiões onde falta o comportamento ancestral do polinizador. De forma mais ampla, o estudo fornece evidências convincentes de que diferenças no comportamento dos polinizadores ao longo da distribuição de uma espécie podem conduzir diretamente à formação de mosaicos de seleção através de regimes de seleção natural espacialmente variáveis. Esta variação geográfica nas estratégias interativas utilizadas pelos polinizadores molda os desenhos florais ideais selecionados para cada comunidade local.
Olhando para o futuro, compreender como os gradientes de selecção mudam dependendo das assembleias e comportamentos regionais dos polinizadores tornar-se-á cada vez mais importante. À medida que as alterações climáticas alteram a distribuição das espécies e provocam mudanças nas redes de plantas-polinizadores, podem surgir incompatibilidades entre as interacções localmente co-evoluídas. Ao lançar luz sobre este mecanismo de evolução floral, este trabalho oferece insights sobre como tais relações podem responder e remodelar a diversidade face à transformação ambiental global.
LEIA O ARTIGO
Carneiro L., Aristides Cocucci A., Sérsic AN, Machado IC e Alves-Dos-Santos I. (2024) Seleção mediada por polinizadores em KrameriFlores oleaginosas: Uma adaptação adequada entre flor e polinizador a um comportamento atípico de coleta de óleo? Annals of Botany. Disponível em: https://doi.org/10.1093/aob/mcae102
