Cooperación pre-reproductiva en plantas. El efecto de compartir polinizadores con familiares sobre la eficacia biológica

Las plantas interactúan muy intensamente con otras plantas próximas y hay un creciente conjunto de pruebas que demuestran la existencia de reconocimiento y cooperación entre parientes, p. ej., advirtiendo contra los ataques de herbívoros y reduciendo la competencia por los recursos. Sin embargo, se sabe poco sobre la forma en que las plantas pueden ajustar sus rasgos reproductivos al contexto de vecindad local, especialmente cuando está compuesto por parientes. Las plantas vecinas se facilitan la polinización a través de un «efecto imán». Los recursos invertidos en estructuras florales atractivas por un individuo pueden, por lo tanto, repercutir positivamente en su eficacia biológica individual, pero también en la eficacia biológica de los vecinos, aumentando los beneficios tanto individuales como colectivos. Así pues, la eficacia biológica inclusiva de cualquier planta que despliegue colectivamente flores dentro de un parche dependerá en última instancia de su relación con otros individuos de su vecindario local. En coherencia con esto, recientemente hemos demostrado que los individuos de Moricandia moricandioides, especie anual autoincompatible, producen despliegues florales mayores cuando sus vecinas están emparentadas que cuando no lo están.

Nuestra hipótesis general es que este proceso de compartir los servicios de polinización influirá en la reproducción de las plantas, impulsando estrategias de reproducción cooperativa pre-reproductivas mediante ajustes en los recursos invertidos para atraer a los polinizadores. No obstante, para desentrañar definitivamente si este aumento del despliegue floral es cooperativo o competitivo, hay que evaluar sus consecuencias en la eficacia biológica tanto a nivel individual como de vecindario. Por lo tanto, contrastaremos esa hipótesis estudiando cómo la relación genética con las plantas vecinas afecta a las ganancias de fitness tanto directas como indirectas debidas a la compartición de polinizadores en M. moricandioides.

Este proyecto combinará la modelización teórica y estudios empíricos a través de los siguientes cuatro objetivos específicos. (1) Exploraremos la estructura genética de la población a escala fina en poblaciones naturales utilizando SNPs generados por Genotipado mediante Secuenciación. (2) Manipularemos el tamaño del vecindario y su despliegue floral para evaluar los efectos de la eficiencia de los rasgos atractivos del individuo sobre el comportamiento de visita de los polinizadores. (3) Manipularemos la relación genética de las plantas vecinas para evaluar las consecuencias de compartir polinizadores en diferentes vecindarios genéticos sobre los componentes de eficacia biológica directa e indirecta, explorando los posibles mecanismos implicados (comportamiento de los polinizadores, limitación de polen y patrones de emparejamiento). (4) Construiremos un modelo basado en el individuo, que incorporará la información obtenida en las tareas anteriores, con la finalidad de determinar el papel de los factores ecológicos en la evolución de las estrategias cooperativas pre-reproductivas en plantas.

SocialPlants nos permitirá así predecir bajo qué circunstancias debería evolucionar el comportamiento cooperativo pre-reproductivo en las plantas de polinización animal. Los resultados se difundirán a la comunidad científica pero también al público en general, con especial énfasis en el sector agrícola, que puede beneficiarse de aplicaciones futuras.