En el laboratorio de Ecología Evolutiva nos hemos concentrado en responder preguntas relacionadas con la manera en que la complejidad ecológica genera escenarios selectivos variables sobre las interacciones planta-animal en el sistema Mediterráneo de Chile, incluyendo relaciones mutualistas (principalmente polinización) y relaciones antagonistas (parasitismo, herbivoría floral y robo de néctar). Hemos puesto algún énfasis en revelar efectos no aditivos entre algunas de las interacciones antes mencionadas, las que han sido implementadas principalmente en los siguientes sistemas de estudio:


1. Ecología Evolutiva del sistema tripartita muérdago - vector - hospedero

La pregunta general que ha orientado esta investigación por alrededor de 20 años es entender la manera en que las especies interactuantes se afectan unas a otras mediante fuerzas selectivas recíprocas, revelando así el potencial coevolutivo del  sistema estrecho de interacción. Para ello, hemos abordado un número de preguntas más específicas en el sistema de interacción endémico tripartita compuesto por la planta parásita Tristerix aphyllus (Loranthaceae), el ave dispersora de semillas Mimus thenca (Mimidae) y cactos hospederos (Cactaceae). Al respecto, hemos indagado las siguientes preguntas:

  • ¿Cuánto afecta el el parasitismo a la reproducción y sobrevivencia de sus hospederos cactáceas? 
  • ¿Poseen defensas adaptativas las poblaciones de cactáceas contra el parasitismo?
  • ¿Existe adaptación sesgada del parásito a distintas especies de hospederos coexistentes?
  • ¿Qué factores son importantes para la transmisión del parásito entre hospederos? 
  • ¿Existe estructuración espacial y temporal en la selección natural mediada por parásitos sobre los hospederos?
  • ¿Existe recambio de especies en la interacción a una escala regional?
  • ¿Hay ajustes fenotípicos entre rasgos asociados al parasitismo y rasgos asociados a la defensa por los hospederos?
  • ¿Existe estructura espacial filogeográfica de la interacción a nivel regional?
  • ¿Cómo se manifiesta la interacción a una escala filogenética en los géneros de cactáceas columnares de Chile?


2. Ecología Evolutiva de la polinización en Mimulus luteus

En esta línea de investigación, que también se ha mantenido gracias al financiamiento sostenido de FONDECYT, hemos abordado la pregunta general sobre la comunicación planta-polinizador, y en particular el papel funcional de las guías de néctar en un sistema mixto de polinización (abejas y colibríes) situado en el rango de los 2500-3500 m de elevación en la Cordillera de Los Andes  Para ello, hemos usado distintas aproximaciones que incluyen estudios de reflectometría en laboratorio, diseños de cruzamientos en invernadero, experimentos de terreno, análisis geográfico, entre otros. El sistema Mimulus es considerado modelo en biología evolutiva. Mucho se ha avanzado respecto al conocimiento de la base genética y potencial evolutivo de la polinización gracias a investigaciones efectuadas sobre especies del género, especialmente Mimulus lewisii, Mimulus cardinalis, y Mimulus guttatus entre otras. En el sistema chileno, hemos abordado diversas preguntas y quedan muchas otras por resolver. Por ejemplo:

  • ¿Que papel cumple la señal de néctar para los distintos grupos de polinizadores?
  • ¿Cómo se afecta la polinización cuando la señal de néctar es herbivorizada? 
  • ¿Está la señal de néctar bajo selección mediada por polinizadores?
  • ¿Qué tan importante es la heredabilidad y correlación genética de la señal con otros rasgos florales ?
  • ¿Responden evolutivamente las poblaciones de M. luteus a la selección natural? 
  • ¿Existen efectos no aditivos en la selección natural impuesta por abejas y colibríes sobre las flores? 
  • ¿Cómo responden las plantas a polinizadores invasores?
  • ¿Provee la señal una información honesta (i.e., asociada a recompensas florales) para los visitantes florales?
  • ¿Cómo es la distribución geográfica de la honestidad entre poblaciones ?
  • ¿Existe estructura filogeográfica en un gradiente latitudinal?


3. Estructura de redes de polinización en Chile Mediterráneo

A pesar de haber sido iniciada hace más de 10 años, esta línea de investigación ha sido relativamente menos productiva que las anteriores, en parte porque se requiere de un enorme esfuerzo de muestreo para recabar información confiable, y también debido a aspectos contextuales. De cualquier manera, continúa siendo una línea de interés y lo que nos convoca es comprender los factores ecológicos contemporáneos que determinan la variación geográfica de la estructura de las redes en el ecosistema Mediterráneo de Chile y la influencia filogenética de cada grupo interactuante y de las propias interacciones a lo largo de la geografía. Asimismo, hemos indagado en posibles relaciones entre teoría de señales y teoría de redes mediante la cuantificación de contrastes florales con parámetros de red a nivel de especie. Mucho se ha avanzado en el conocimiento de los factores dque determinan la organización de las redes mutualistas en los últimos años. Al día de hoy contamos con una adecuada base de datos de varias redes de polinización en la región Mediterránea de Chile donde actualmente, y con la colaboración de algunos estudiantes de pre y postgrado, abordamos algunas de las siguientes preguntas:

  • ¿Cómo se organizan en su interacción los grandes grupos planta-polinizador a lo largo de Chile Mediterráneo? 
  • ¿Cómo es el decaimiento de la estructura de las redes a niveles crecientes de pérdida de hábitat?
  • ¿Cuá es la relación, si es que la hay, entre las propiedades colorimétricas de las flores y la estrutra de redes?
  • ¿Qué rasgos de las especies de plantas determina su centralidad en las redes de polinización? 
  • ¿Existen diferencias entre la estructura de redes en sistemas estables y sistemas efímeros de polinización? 
  • ¿Cómo responde se reorganizan las redes luego del establecimiento de un polinizador exótico?
  • ¿Qué rutas de reconexión siguen las redes una vez devastadas por una perturbación masiva?



© Rodrigo Medel 2020