Usando puntos cuánticos como herramienta para rastrear el polen del iris de tubo largo Lapeirousia anceps , los ecólogos evolutivos de la Universidad de Stellenbosch han logrado capturar una instantánea de una planta en el proceso de especiación.
El profesor Bruce Anderson, un ecólogo evolutivo en el Departamento de Botánica y Zoología de la SU, dice que esta es solo la tercera vez en su carrera investigadora en la que ha encontrado una zona de contacto donde la especiación parece estar sucediendo justo frente a nuestros ojos."Las zonas de contacto de entidades en proceso de divergencia pueden ser bastante comunes, pero son difíciles de encontrar porque realmente necesitas saber qué buscar", postula.
Durante los últimos 15 años, Anderson y sus asociados han estado visitando un parche de fynbos de llanura arenosa de la costa oeste a las afueras de la pequeña ciudad de Mamre en la costa oeste de Sudáfrica, a 45 minutos en automóvil desde Cape Time por la carretera N7.
Este es uno de los puntos principales donde el iris de tubo largo, Lapeirousia anceps se puede encontrar, además de su polinizador, la mosca de lengua larga, Moegistorhynchus longirostris.
"Piense en el famoso ejemplo de la orquídea estrella de Madagascar con su tubo de néctar de 30 cm y la polilla de Darwin con una lengua casi igual de larga", explica Anderson, "donde la orquídea y la polilla han coevolucionado en un escenario de carrera creciente".
El mismo mecanismo evolutivo detrás de la combinación de lenguas de polinizadores y tubos florales es válido para Lapeirousia .
En 2009, un compañero investigador, el profesor Anton Pauw, descubrió que Lapeirousia tiene longitudes de tubo que han coevolucionado con la longitud de la lengua de su mosca polinizadora, Moegistorhynchus longirostris, donde las lenguas y los tubos pueden variar de 43 a 86 mm, según el lugar de estudio. En otras palabras, las longitudes de los tubos de las plantas coinciden perfectamentecon la longitud de la lengua de los polinizadores, dependiendo de la ubicación geográfica de las diferentes poblaciones.
Pero en 2003 Anderson se topó con una población extraña de Lapeirousia anceps en el área de Mamre: "Algunas plantas tenían tubos florales cortos y otras tenían tubos largos, y muy pocas plantas tenían tubos de longitud intermedia. Sin embargo, esta población de plantas fue visitada por una sola especie de mosca de lengua larga, Moegistorhynchuslongirostris. "
Durante los siguientes 15 años, Anderson y sus colegas estudiaron esta población y encontraron que había poco flujo de genes entre las dos formas de plantas, lo que explica por qué habían permanecido como dos entidades separadas durante tanto tiempo.
"En otros países con menos especies de plantas, los biólogos se habrían sentido muy tentados de llamar a estas formas especies diferentes, ¡pero ya tenemos tantas especies que podemos permitirnos ser un poco más prudentes!", Se ríe.
Anderson estaba mucho más interesado en encontrar los mecanismos que impedían que las dos formas se mezclaran en primer lugar.
En una de las muchas fotografías de su trabajo de campo, notó una mosca de lengua larga de esa área con polen en la parte superior de la cabeza y luego otro grupo de polen a la mitad de la lengua. Pero debido a que estas plantas han divergido recientemente, no podían distinguir el polen.
"Estaba seguro de que el polen de la cabeza era de las flores de tubo largo y el otro polen de las flores de tubo corto, pero no tenía forma de mostrarlo".
Física cuántica al rescate
Cuando Corneille Minnaar se unió al grupo como estudiante de doctorado en 2015, decidió intentar encontrar un método confiable para etiquetar y rastrear el polen a fin de responder a esta pregunta. Al final de su primer año, logró usar puntos cuánticospara etiquetar los granos de polen, abriendo así nuevos caminos en un campo de investigación que se ha visto obstaculizado por la falta de un método universal para rastrear el polen durante más de un siglo.
Durante noviembre de 2015 y 2016, el equipo partió hacia Mamre para probar el método recientemente diseñado en el campo y, lo que es más importante, para probar la hipótesis de Anderson.
en el caso de Lapeirousia y la mosca de lengua larga, Minnaar y Anderson ahora pudieron demostrar de manera concluyente que las flores de tubos largos y cortos colocan y reciben polen en diferentes partes de la lengua larga de la mosca: flores de tubos cortos en su mayoría a medio camino y flores de tubos largos eno cerca de la cabeza.
En consecuencia, el polen rara vez se mueve entre individuos de tubos largos y cortos, lo que indica una barrera para el flujo de genes.
El profesor Andersons dice que parece como si hubieran capturado estas plantas en el mismo acto de la especiación: "Esto es bastante inusual, porque normalmente cuando ves plantas han divergido hace mucho tiempo y es muy difícil decir los procesos por los cualesdivergieron. Esto es diferente. Logramos capturar estas plantas en el acto de especiación y pudimos identificar el proceso y los mecanismos por los que se está produciendo ".
Dice que es difícil predecir si estas dos formas de Lapeirousia permanecerá separado para siempre o eventualmente se unirá. Pero lo que sí sabe es que este pedazo de tierra necesita ser protegido.
"Está severamente amenazada, fuertemente pastoreada e invadida por acacias y pastos", advierte. "Existe una posibilidad muy real de que este parche único de fynbos de llanura arenosa desaparezca en un futuro no muy lejano".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad Stellenbosch . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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