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Mimetismo pouyanniano

Mimetismo pouyanniano

El mimetismo pouyanniano es una forma de mimetismo en plantas que engaña a un insecto para que intente copular con una flor. La flor imita a una posible pareja femenina de un insecto macho, que luego sirve a la planta como polinizador . El mecanismo recibe su nombre del abogado y botánico aficionado francés Maurice-Alexandre Pouyanne. El parecido que notó es visual, pero los estímulos clave que engañan al polinizador suelen ser químicos y táctiles.

En las orquídeas , el parecido es con una especie de abeja; Pouyanne observó a la abeja Dasyscolia ciliata polinizando la orquídea Ophrys speculum . La flor utiliza la morfología, la coloración y el aroma para engañar al polinizador. Las sustancias químicas secretadas por las glándulas osmóforas de la flor son indistinguibles de las feromonas del insecto . El polinizador no es recompensado con néctar y puede desperdiciar cantidades significativas de esperma mientras intenta aparearse con la flor.

Definición

La forma de mimetismo en las plantas que engaña a un insecto para que realice una pseudocopulación se llama mimetismo pouyanniano en honor al abogado y botánico aficionado francés Maurice-Alexandre Pouyanne. [1] [2]

El mimetismo generalmente involucra a tres especies, a saber, un imitador, un modelo y un incauto, como se ve, por ejemplo, en el mimetismo batesiano . [1] El mimetismo floral implica la imitación de otras plantas o animales, incluyendo la coloración, la morfología, los sitios de deposición de huevos, los olores provocadores y las señales de apareamiento. [3] En el caso del mimetismo pouyanniano, el modelo y el incauto son la hembra y el macho de la misma especie, por lo que el mimetismo es bipolar, involucrando solo dos especies, un insecto y una flor. [1]

Mimetismo pouyanniano con pseudocopulación , comparado con mimetismo batesiano . El mimetismo pouyanniano es bipolar, con solo dos especies involucradas, ya que el incauto y el modelo son de la misma especie, como una abeja polinizadora. [1]

Historia

En 1916, Pouyanne, junto con Henry Correvon, describió sus observaciones en Argelia: [4] [5]

En orquídeas

Varias orquídeas ( Orchidaceae ) hacen uso del mimetismo floral. Mediante el engaño basado en el sexo, estas especies imitan las señales de apareamiento de las hembras de ciertas especies polinizadoras. [6] Esto da como resultado un intento de copulación por parte de los machos de las especies polinizadoras, lo que facilita la transferencia de polen. Las orquídeas abeja ( Ophrys apifera ) y las orquídeas mosca ( Ophrys insectifera ), específicamente, utilizan la morfología, la coloración y el aroma de las flores para engañar a sus respectivos polinizadores. Estas orquídeas han desarrollado rasgos que coinciden con las preferencias de nichos de polinizadores específicos, lo que conduce a la especiación adaptativa . [7]

El mimetismo implica la secreción de sustancias químicas de glándulas (osmóforos) en los sépalos , pétalos o labelo , que son indistinguibles de las feromonas naturales del insecto . La flor adhiere un polinio al cuerpo del polinizador; el insecto transfiere el polinio al estigma de otra flor cuando hace su siguiente intento de cópula. Los polinizadores suelen ser abejas , avispas o moscas . [8]

El costo para los insectos polinizadores puede parecer insignificante, pero los polinizadores de la orquídea australiana Cryptostylis pueden desperdiciar cantidades significativas de esperma al eyacular sobre la flor. Por lo tanto, podría haber una coevolución antagónica , de modo que los polinizadores se vuelvan mejores en identificar correctamente su propia especie, mientras que las orquídeas se vuelvan mejores imitadoras. [9]

Un mecanismo de polinización es el uso de incentivos o recompensas. Se trata de ofrendas beneficiosas para un polinizador, que lo incitan a participar en la recompensa y, de esta manera, transferir el polen. Las plantas con flores que no producen tales recompensas pueden, en cambio, atraer a los polinizadores mediante el mimetismo, una forma de evolución convergente . [3] Estas plantas se denominan "plantas engañosas", ya que imitan las características o recompensas de otras especies sin proporcionar ningún beneficio al polinizador. [10] [11]

Aunque las orquídeas abeja y mosca son imitadoras visuales de sus polinizadores, los rasgos visuales no son los únicos (ni los más importantes) que imitan para aumentar la atracción. [12] [10] Los olores florales han sido identificados como la forma más destacada de atraer polinizadores, porque estos olores imitan las feromonas sexuales de las hembras de las especies polinizadoras. [6] Los polinizadores machos luego rastrean estos olores a grandes distancias. [10] Se ha descubierto que las proporciones de dichos compuestos de olor varían en diferentes poblaciones de orquídeas (en una variedad de ubicaciones), desempeñando un papel crucial en la atracción de polinizadores específicos a nivel de población. La evolución de estas interacciones entre plantas y polinizadores implica una selección natural que favorece la adaptación local, lo que lleva a una imitación más precisa de los olores producidos por los polinizadores locales. [6]

Los compuestos químicos (más específicamente, alcanos y alquenos ), aunque se utilizan para el engaño sexual, se producen en muchas especies de Ophrys , y probablemente fueron preadaptados para otras funciones antes de ser cooptados para el mimetismo. [3] Estas orquídeas aumentaron los niveles ancestrales de producción de alquenos para imitar las feromonas femeninas que atraen a los polinizadores masculinos, una forma de explotación sensorial llamada trampa sensorial . [13]

Aunque las plantas miméticas suelen recibir menos interacciones con los polinizadores que las plantas verdaderamente gratificantes, la evolución del engaño sexual parece estar vinculada a los beneficios asociados con el comportamiento de apareamiento. El mimetismo basado en el sexo da como resultado la fidelidad del polinizador, la visita continua a las flores de la misma especie por parte de un polinizador, como resultado del engaño sexual. En apoyo de esto, el engaño basado en el sexo en una orquídea australiana da como resultado una mayor proporción de polen que llega a los estigmas que el engaño basado en la comida. En otro estudio, el engaño a los polinizadores masculinos da como resultado una dispersión de polen a larga distancia. [10]

Referencias

  1. ^ abcd Pasteur, Georges (1982). "Una revisión clasificatoria de los sistemas miméticos". Revista anual de ecología y sistemática . 13 : 169–199. doi :10.1146/annurev.es.13.110182.001125. JSTOR  2097066.
  2. ^ "Orquídeas de ayer y de hoy". South Coast Orchid Society . Abril de 2021. Consultado el 5 de agosto de 2024 .
  3. ^ abc Schiestl, Florian P.; Cozzolino, Salvatore (2008). "Evolución del mimetismo sexual en la subtribu de orquídeas orchidinae: el papel de las preadaptaciones en la atracción de las abejas macho como polinizadores". BMC Evolutionary Biology . 8 (1): 27. Bibcode :2008BMCEE...8...27S. doi : 10.1186/1471-2148-8-27 . PMC 2267782 . PMID  18226206. 
  4. ^ ab Correvon, Henry; Pouyanne, Maurice-Alexandre (1916). "Un curieux cas de mimétisme chez les orquídeas" [Un curioso caso de mimetismo en orquídeas]. Journal de la Société Nationale d'Horticulture de France (en francés). 4 : 29–47.
  5. ^ Correvon, Henry; Pouyanne, Maurice-Alexandre (1923). "Nouvelles comments sur le mimétisme et la fécondation chez les Ophrys speculum et lutea" [Nuevas observaciones sobre el mimetismo y la reproducción en Ophrys speculum y lutea ]. Journal de la Société Nationale d'Horticulture de France (en francés). 4 : 372–377.
  6. ^ abc Vereecken, Nicolas J.; Schiestl, Florian P. (27 de mayo de 2008). "La evolución del mimetismo floral imperfecto". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 105 (21): 7484–7488. Bibcode :2008PNAS..105.7484V. doi : 10.1073/pnas.0800194105 . PMC 2396721 . PMID  18508972. 
  7. ^ Schlüter, Philipp M.; Schiestl, Florian P. (2008). "Mecanismos moleculares del mimetismo floral en orquídeas". Tendencias en la ciencia de las plantas . 13 (5): 228–235. Bibcode :2008TPS....13..228S. doi :10.1016/j.tplants.2008.02.008. PMID  18424223.
  8. ^ Pramanik, Dewi; Dorst, Nemi; Meesters, Niels; et al. (2020). "Evolución y desarrollo de tres estructuras florales altamente especializadas de especies de Phalaenopsis polinizadas por abejas". EvoDevo . 11 (1): 16. doi : 10.1186/s13227-020-00160-z . PMC 7418404 . PMID  32793330. 
  9. ^ Gaskett, AC; Winnick, CG; Herberstein, ME (2008). "El engaño sexual de las orquídeas provoca la eyaculación". The American Naturalist . 171 (6): E206-12. doi :10.1086/587532. PMID  18433329. S2CID  16443767.
  10. ^ abcd Ellis, Allan G.; Johnson, Steven D. (2010). "El mimetismo floral mejora la exportación de polen: la evolución de la polinización por engaño sexual fuera de las orquídeas". The American Naturalist . 176 (5): E143–E151. doi :10.1086/656487. PMID  20843263. S2CID  45076899.
  11. ^ Goodrich, Katherine R.; Jürgens, Andreas (2018). "Sistemas de polinización que implican mimetismo floral de frutos: aspectos de su ecología y evolución". New Phytologist . 217 (1): 74–81. doi : 10.1111/nph.14821 . PMID  28980704.
  12. ^ van der Pijl, Leendert; Dodson, Calaway H. (1966). "Capítulo 11: Mimetismo y engaño". Flores de orquídea: su polinización y evolución . University of Miami Press. págs. 129–141. ISBN 0-87024-069-2.OCLC 310489511  .
  13. ^ Edwards, David P.; Yu, Douglas W. (2007). "El papel de las trampas sensoriales en el origen, el mantenimiento y la ruptura del mutualismo". Ecología del comportamiento y sociobiología . 61 (9): 1321–1327. Bibcode :2007BEcoS..61.1321E. doi :10.1007/s00265-007-0369-3. S2CID  43863247.