Cómo las plantas de lino y sus polinizadores estimula la diversidad en los ecosistemas mediterráneos
La biodiversidad representa la capacidad de la vida para adaptarse y evolucionar en medio de los cambios mundiales. Un factor clave de la biodiversidad es la evolución de los organismos bajo la selección natural que ejercen otros organismos. Esta dinámica se refleja en la relación entre las flores y sus polinizadores. Para el éxito de esta interacción, es fundamental que las partes reproductoras de las angiospermas se adapten bien a la forma y el tamaño de sus polinizadores. En un estudio para demostrar cómo los rasgos reproductivos de las flores y los organismos polinizadores trabajan juntos para mantener la biodiversidad en los ecosistemas de tipo mediterráneo, el equipo del proyecto FLAXMATE utilizó el lino como modelo debido a su notable diversidad en estos entornos. El equipo del proyecto recibió financiación de las Acciones Marie Skłodowska-Curie.
Nuevos datos sobre las interacciones entre los polinizadores y la polinización cruzada
Un trabajo de campo exhaustivo realizado en Sudáfrica y Europa permitió a los investigadores identificar las especies de polinizadores asociadas a las plantas de lino. «Nuestros hallazgos revelan que el sistema de polinización de una especie influye de manera significativa en la evolución de su fenotipo de apareamiento», afirma Juan Arroyo, coordinador del proyecto. A mayor escala en las angiospermas, unos análisis similares mostraron que la heterostilia, y los polimorfismos relacionados con la longitud de estilo —en los que las flores tienen alturas recíprocas de los órganos reproductores masculinos (estambres) y femeninos (pistilo) para favorecer la polinización cruzada—, está vinculada a rasgos florales específicos y comportamientos de los polinizadores. «Estos elementos actúan conjuntamente para mejorar la transferencia precisa del polen al cuerpo del polinizador», señala Arroyo. «Mediante un análisis comparativo de todas las angiospermas, descubrimos que estos polimorfismos florales están mucho más extendidos en las angiospermas de lo que se había visto en estudios anteriores. Estos hallazgos también validan la hipótesis darwiniana de que los polinizadores son expertos en interactuar con variaciones de estilo específicas (diferencias en las estructuras reproductivas de la flor), lo que aumenta la eficacia de la polinización cruzada», añade Arroyo.
Nuevas pistas sobre los mecanismos de polinización implicados
Los hallazgos anteriores sobre el comportamiento de los polinizadores en las angiospermas también implican que la estructura y los rasgos de la flor influidos por la heterostilia determinan cómo se deposita el polen en las partes específicas del cuerpo del polinizador. Esto maximiza las posibilidades de que el polen se transfiera efectivamente a otra flor de la misma especie, lo que mejora la eficacia de la polinización cruzada. Para comprender mejor la interacción entre el lino y sus polinizadores, el equipo realizó experimentos con puntos cuánticos como etiquetas para el polen. Con estos experimentos se demostró que los granos de polen se depositan en partes específicas del cuerpo de los polinizadores, correspondientes a los fenotipos de apareamiento de las flores. También se idearon nuevas medidas cuantitativas para evaluar la precisión de la polinización en las poblaciones con fenotipos de apareamiento variables.
Investigar la diversidad y la evolución del lino
Mediante los análisis comparativos también se demostró que los sistemas de polinización influyen fuertemente en cómo evolucionan los rasgos de apareamiento, pero estos rasgos no afectan directamente a la diversidad del clado(se abrirá en una nueva ventana) del lino. Para profundizar en el conocimiento de la diversidad floral, los investigadores realizaron análisis de morfometría geométrica para evaluar cuantitativamente los fenotipos de apareamiento en las especies de lino. También se desarrolló una filogenia HybSeq(se abrirá en una nueva ventana) para el lino amarillo, mediante la recopilación simultánea de datos de genes nucleares de bajo número de copias y objetivos genómicos de alto número de copias. Con este método se mejoraron los estudios filogenómicos, lo que ofrece una visión de las relaciones evolutivas. Los investigadores estudiaron las causas por las que los polimorfismos estilares evolucionan repetidamente en las especies de lino, un rasgo clave que moldea sus sistemas de apareamiento. El equipo también examinó cómo afecta la distribución geográfica a las tasas de diversificación de los linajes del lino. «Nuestra investigación aportó ideas para abordar el declive y desplazamiento actual de las poblaciones de polinizadores y dar forma a las políticas medioambientales europeas. Además, dado que la cuenca mediterránea alberga la mayor parte de las especies de lino, los hallazgos sobre los sistemas de reproducción y apareamiento ofrecen valiosas herramientas para futuros programas de mejora del cultivo», concluye Arroyo.
