Análisis de la variación geográfica en caracteres morfológicos y sistemas de polinización del género Achimenes (Gesneriaceae) en México

Quesada Ávila, G. (2019). Análisis de la variación geográfica en caracteres morfológicos y sistemas de polinización del género (Gesneriaceae) en México. [Tesis de Licenciatura]. Universidad Nacional, Heredia, Costa Rica.

La presión selectiva que ejercen los polinizadores sobre los caracteres florales de las angiospermas es uno de los principales factores que moldean la ecología y el ensamblaje de las comunidades vegetales. Caracteres que en algunos casos pueden variar a través de la distribución geográfica de una especie. La familia de plantas neotropicales Gesneriaceae, posee una amplia diversidad floral con sistemas de polinización especializados. Dentro de esta familia, se encuentra el género Achimenes que cuenta con 25 especies ampliamente distribuidas en el Neotrópico; convirtiendo a este género en un sistema ideal para evaluar la variación geográfica de las interacciones planta-polinizador. Según la teoría del mosaico geográfico, la variación en el ambiente físico y en el de las interacciones bióticas presentes genera mosaicos espaciales que influyen en los procesos de selección natural sobre los caracteres morfológicos florales de una especie a lo largo de su distribución. Basándose en lo anterior, este trabajo pretende comprender cómo la variación geográfica en el ambiente de los polinizadores influye en la evolución floral de tres especies del género Achimenes. Es un estudio pionero ya que en este se abarcan variaciones geográficas relativamente grandes entre poblaciones de tres especies de herbáceas distintas: A. antirrhina, A.flava, A.patens. Se estudiaron dos poblaciones de cada especie distribuidas en México, en las que se hicieron mediciones morfológicas florales y observaciones directas del comportamiento de los polinizadores en las flores. Se utilizó la prueba de Welch para determinar diferencias morfológicas en las distintas poblaciones y a partir de las observaciones de polinizadores se calculó la tasa de visitas. Se encontró que algunos caracteres florales, como el largo y el ancho de la corola, el limbo de la corola y el espolón, difieren significativamente entre poblaciones. Asimismo, los tres taxa presentan tasas de visita muy bajas difiriendo entre sitios, así como la identidad de los visitantes florales los cuales concuerdan con sus síndromes de polinización (A. antirrhina: Ornitofilia; A. flava: Melitofilia y A. patens: Psicofilia). Los resultados obtenidos permiten confirmar que algunos de los caracteres florales de las especies estudiadas presentan variación en su morfología dependiendo de su ubicación geográfica y los polinizadores de cada población podrían ejercer presiones selectivas sobre los rasgos involucrados directamente en el éxito reproductivo de la planta.

The selective pressure exerted by pollinators on the floral characters of angiosperms is one of the main factors shaping the ecology and assembly of plant communities. Characters that in some cases can vary across the geographic distribution of a species. The Gesneriaceae family of neotropical plants has a wide floral diversity with specialized pollination systems. Within this family, there is the genus Achimenes, which has 25 species widely distributed in the Neotropics; making this genus an ideal system to evaluate the geographic variation of plant-pollinator interactions. According to the geographic mosaic theory, the variation in the physical environment and in that of the biotic interactions present generates spatial mosaics that influence the processes of natural selection on the floral morphological characters of a species throughout its distribution. Based on the above, this work aims to understand how geographic variation in the pollinator environment influences the floral evolution of three species of the genus Achimenes. It is a pioneering study since it covers relatively large geographic variations between populations of three different herbaceous species: A. antirrhina, A.flava, A.patens. Two populations of each species distributed in Mexico were studied, in which floral morphological measurements and direct observations of the behavior of pollinators in flowers were made. The Welch test was used to determine morphological differences in the different populations and from the observations of pollinators the visit rate was calculated. Some floral characters, such as corolla length and width, corolla limb and spur, were found to differ significantly between populations. Likewise, the three taxa present very low visit rates, differing between sites, as well as the identity of the floral visitors, which agree with their pollination syndromes (A. antirrhina: Ornitofilia; A. flava: Melitophilia and A. patens: Psychophilia). . The results obtained allow us to confirm that some of the floral characters of the studied species present variation in their morphology depending on their geographical location and the pollinators of each population could exert selective pressure on the traits directly involved in the reproductive success of the plant.

Universidad Nacional, Costa Rica

Escuela de Ciencias Biológicas