Variación interespecífica de ensambles de polinizadores en Nierembergia (Solanaceae) en relación con la localización geográfica y la variación fenotípica de las flores

Abstract

Comprender cómo varían las interacciones de especies emparentadas de plantas con polinizadores a escala espacial permite establecer vínculos entre patrones macroevolutivos y procesos microevolutivos, y aproximarse a los mecanismos que subyacen a la diversificación en plantas. En este trabajo exploramos la variación en la composición de los ensambles de polinizadores de 15 especies y variedades de Nierembergia (Solanaceae) en relación con la variación del fenotipo floral y la localización geográfica, en el rango de distribución del género en la Argentina. Mediante observaciones de campo, mediciones morfométricas de flores y métodos comparativos filogenéticos se caracterizaron y compararon ensambles de polinizadores y flores de los taxa de Nierembergia, y luego se evaluó la asociación entre la composición de ensambles depolinizadores, localización geográfica, morfología floral y relaciones filogenéticas. Se registraron 13 especies de abejas recolectoras de aceite como polinizadores. La composición de los ensambles estuvo muy asociada a la localización geográfica, indicando que taxa de Nierembergia en áreas próximas presentaron mayor similitud en sus ensambles de polinizadores que taxa alejados geográficamente. Este patrón no se asoció con relaciones de parentesco entre taxa, excepto un grupo de especies de alta montaña en el noroeste de la Argentina. Por otro lado, se encontró variación interespecífica en el fenotipo floral, principalmente en el tamaño de la glándula productora de aceite y la corola. Sin embargo, los taxa de Nierembergia con fenotipo floral similar no compartieron la composición del ensamble de polinizadores, como se esperaba. En conclusión, encontramos un patrón macroevolutivo mixto en el que algunos taxa de Nierembergia filogenéticamente alejados convergen en el espacio en la composición del ensamble de polinizadores, mientras que este atributo se conserva en un clado filogenético. Esto sugiere que el rol de los polinizadores en la diversificación en Nierembergia es más complejo de lo pensado.

Understanding how the interactions of related plant species with pollinators vary on a spatial scale provides the opportunity to establish links between macroevolutionary pa??erns and microevolutionary processes, as well as to approach the mechanisms underlying plant diversification. In this work, we explore the variation in pollinator assemblages of 15 species and varieties of Nierembergia (Solanaceae) across the distribution range of the genus in Argentina, in relation to variation in floral phenotype and geographic location. By field observations, morphometric measurements of flowers and comparative phylogenetic methods, pollinator assemblages and flowers of Nierembergia taxa were characterized and compared, and the association between pollinator assemblage composition, geographic location, floral morphology and phylogenetic relationships was evaluated. 13 species of oil-collecting bees were recorded as pollinators. The assemblage composition was strongly associated with geographic location, that is, Nierembergia taxa in nearby areas had greater similarity in their pollinator assemblages than geographically distant taxa. This pa??ern was not associated with phylogenetic relationships among taxa, except for a group of high mountain species in northwestern Argentina. On the other hand, interspecific variation was found in the floral phenotype, mainly in the corolla and the oil-producing gland size. However, Nierembergia taxa with similar floral phenotypes did not share the composition of the pollinator assemblage, as expected. In conclusion, we found a mixed macroevolutionary pa??ern in which some phylogenetically distant Nierembergia taxa converge geographically in the composition of pollinator assemblages, while this attribute is conserved in a phylogenetic clade. This pattern suggests that the role of pollinators in Nierembergia diversification is more complex than previously thought.