Há isolamento reprodutivo pré-zigótico entre duas espécies simpátricas de Opuntia (Cactaceae) em vegetação chaquenha brasileira?

Abstract

A família Cactaceae é uma das mais representativas nas Américas e apresenta inscreveis adaptações evolutivas para sobreviver em ambientes áridos. As diferentes subfamílias de cactos são polinizadas por uma ampla variedade de visitantes florais, incluindo pássaros, morcegos, abelhas, vespas, mariposas, entre outros. Além de apresentar diferentes estratégias de reprodução sexuada, a maioria dos cactos podem reproduzir assexuadamente (e.g., propagação vegetativa via fragmentação dos cladódios). O gênero Opuntia é um dos mais importantes da família Cactaceae, este gênero é polinizado principalmente por abelhas solitárias e especializadas em coletar pólen e néctar, além de ser conhecido pelos altos índices de hibridação natural e ploidização, sugerido como importante para a evolução e diversificação do gênero. Desde os estudos iniciais com Opuntia na década de 70, muitos autores têm direcionado suas investigações para os modos de polinização e reprodução, mas estudos voltados para mecanismos de Isolamento Reprodutivo (IR) são escassos. Neste trabalho, avaliamos se ocorrem mecanismos de IR entre duas espécies de Opuntia que ocorrem em simpatria no Chaco brasileiro. Para isso estudamos o período de floração e correlacionamos com algumas variáveis climáticas, investigamos a biologia floral e morfologia, sistema reprodutivo e partilha de visitantes. Nossos resultados mostraram que a floração foi sazonal, sincrônica e sem relação com as variáveis climáticas selecionadas. Os eventos da biologia floral são bastantes similares. A morfologia floral difere significativamente em muitas das estruturas mensuradas, mas os visitantes florais e polinizadores são compartilhados. As abelhas visitantes pertencem as famílias Andrenidae, Apidae, Halictidae e Megachilidae. Ambas as espécies de Opuntia estão fortemente isoladas pela incompatibilidade pólen-pistilo (barreira pós-polinização). Como mecanismo secundário adicional, discutimos a implicação da fidelidade de forrageio das abelhas Arhysosage cactorum, Ceratina sp. 2 e Megachile barbiellinii na redução do fluxo gênico entre as espécies de Opuntia deste estudo.

ABSTRACT - The Cactaceae family is one of the most representative in the Americas and inscreveis evolutionary adaptations features to survive in arid environments. The different subfamilies of cacti are pollinated by a wide variety of floral visitors, including birds, bats, bees, wasps, butterflies, among others. In addition to presenting different strategies of sexual reproduction, the majority of cacti can reproduce asexually (e.g., vegetative propagation by fragmentation of cladode). The genera Opuntia is one of the most important of the species, its pollinated primarily by specialized solitary bees, in collecting pollen and nectar, in addition to being known for highest levels of natural hybridization and ploidy, proposed as important for the development and diversification of the genera. Since initial studies with Opuntia in the 70, many authors have directed their investigations for pollination and reproduction modes, but studies focused on mechanisms of Reproductive Isolation (RI) are scarce. In this study, we assess whether mechanisms occur RI between two species of Opuntia which occur in Sympatry in the brazilian Chaco. To do this we studied the period of flowering and correlate with some climatic variables, biology and floral morphology, reproductive system and sharing visitors. Our results show that flowering was seasonal, synchronic and unrelated to climate variables selected. The events of the floral biology are very similar. Floral morphology differs significantly in many of the measured structures, but floral visitors and pollinators are shared. Bees visitors belong to the families Andrenidae, Apidae, Halictidae and Megachilidae. Both Opuntia are heavily isolation by incompatible pollen-pistil (post-pollination barriers). As additional, secondary mechanism discussed the implication of the faithfulness of foraging bees Arhysosage cactorum, Ceratina sp. 2 and Megachile barbiellinii reduce gene flow between species of Opuntia.