Como o custo ecológico de um mutualismo de proteção afeta a evolução do fenótipo da flor

• Processo: 22/07763-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2022
• Data de Término da vigência: 29 de setembro de 2023
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Ecologia - Ecologia Teórica
• Pesquisador responsável: Laura Carolina Leal de Sousa
• Beneficiário: Amanda Vieira da Silva
• Supervisor: Marjorie Weber
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas (ICAQF). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus Diadema. Diadema , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Michigan, Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 20/11171-4 - O custo da parceria entre plantas e visitantes florais: fatores que regulam os efeitos da exploração no mutualismo de polinização, BP.DR
• Assunto(s): Morfologia vegetal Chamaecrista Macroevolução Mutualismo (biologia) Nectários extraflorais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Chamaecrista | comparative phylogenetic methods | extrafloral nectaries | floral morphology | generalized mutualisms | Macroevolution | Ecologia teórica

Resumo

Indivíduos interagem simultaneamente durante seu ciclo de vida com múltiplos parceiros mutualistas que fornecem diferentes recursos ou serviços. Embora nós tenhamos informação sobre o efeito de múltiplos mutualismos no mesmo indivíduo em uma escala local ecológica, as consequências evolutivas da co-ocorrência de diferentes mutualismos em uma linhagem vêm sendo negligenciada. Esse estudo pretende preencher essa lacuna, investigando as trajetórias macroevolutivas de atributos florais que mediam dois tipos de mutualismos que ocorrem simultaneamente em plantas: mutualismos de proteção e de polinização. Plantas portadoras de nectários extraflorais (NEFs) atraem formigas que reduzem o dano por herbivoria ao repelir ou consumir predadores. Entretanto, essas formigas também podem interagir negativamente com polinizadores ao repeli-los ou consumi-los, reduzindo o sucesso de polinização. O efeito indireto negativo da interação entre formigas protetoras e polinizadoras em plantas portadoras de NEFs representam um custo ecológico que pode ter levado a implicações evolutivas marcantes para os atributos das plantas que mediam ambas as interações. Em uma meta-análise que é parte da minha tese, eu observei que formigas protetoras tem um efeito geral negativo no padrão de visitação de flores visitadas por abelhas, mas não por outros visitantes florais. Traduzindo isso para uma perspectiva evolutiva, é razoável esperar que plantas portadoras de NEF e que são polinizadas por animais, especialmente por abelhas, devem ter desenvolvido estratégias que reduzem o conflito ao longo do tempo evolutivo (e.g. segregação espacial ou temporal entre NEFs e flores). Para avaliar essas estratégias, eu vou investigar a trajetória macroevolutiva de atributos fenotípicos das plantas que mediam as interações entre formigas protetoras e polinizadores. Para tal, eu vou adotar duas diferentes estratégias de amostragem: uma perspectiva em ampla escala, explorando a evolução do NEF e anteras poricidas, um atributo de plantas exclusivamente polinizadas por abelhas, na escala das Angiospermas; e uma perspectiva em uma escala menor, explorando a evolução de atributos dos NEFs e das flores em uma espécie de leguminosa exclusivamente polinizada por abelhas (Chamaecrista - Fabaceae). Na primeira estratégia de amostragem, eu vou combinar a base de dados de plantas portadores de NEF compiladas pela dra. Marjorie Weber e o banco de dados de plantas com anteras poricidas compilado pelo dr. Mario Vallejo-Marin. Minha hipótese é que o surgimento e manutenção de nectários extraflorais em plantas é negativamente associado com a evolução de anteras poricidas. Na segunda estratégia de amostragem, eu vou conduzir uma busca na literatura sobre atributos dos NEF e das flores de Chamaecrista. Minha hipótese é que a separação espacial ou temporal entre mutualismo de proteção e de polinização deve aumentar ao longo do tempo evolutivo. Eu desenvolverei esse projeto em colaboração com a dra. Marjorie Weber que é uma especialista na biologia de NEFs e de mutualismos, usando métodos comparativos filogenéticos. Adicionalmente, esse estudo é co-orientado pelo dr. Anselmo Nogueira, investigador principal (PI) e jovem pesquisador da FAPESP (process number: 19/19544-7), ao qual esta proposta está ligada. Portanto, a execução desse projeto não apenas permitirá a melhoria das minhas habilidades teóricas como ecóloga evolutiva, mas também permitirá o estabelecimento de uma nova parceria internacional que melhorará a qualidade dos produtos resultantes da bolsa FAPESP e contribuirá para a internacionalização da ciência brasileira. (AU)