Consecuencias de la presencia de laplanta exótica Echium vulgare

(Boraginaceae) sobre la polinizaciónde plantas nativas

Effects of the exotic plant E. vulgare on the pollination process of nativeplants

Gastón O. Carvallo & Rodrigo MedelDpto. Ciencias Ecológicas, Universidad de Chile

Polinización: Traspaso de gametos masculinos entreindividuos, base de estudio de la Ecología de la Polinización

- Entre 30 - 67% de las plantas dependen de esta relación para sureproducción

- En los bosques templados de Chile un 57% de las plantas requierende esta interacción (Smith-Ramírez et al. 2005)

- Chile presenta 690plantas exóticas,aproximadamente un 13%de la flora total del país(Pauchard & Alaback 2002)

- Se reconoce que lasespecies exóticas son unaamenaza a la biodiversidad

Bombus terrestris (A

pidae) & E

chiumvulgare (B

oraginaceae )

Efectos de las plantas exóticas sobre los mutualismosplanta-polinizador

- Secuestro de polinizadores: reducción en el número de visitas quereciben las plantas nativas => Reproducción limitada por el traspaso depolen- Traspaso de polen desde plantas exóticas a nativas => Traspaso depolen heteroespecífico

Limitación porpolen

Traspaso de polenheteroespecífico

Consecuenciasreproductivas:

mosaico enpresionesselectivas

Gómez 2000;Thompson 2005

Rasgos florales quefavorezcan polinizadores

efectivos

Rasgos florales quefavorezcan la auto-

polinización

De Jong & Klinkhamer 1994,Thompson 1994

Johnson & Steiner 2000,Bjerknes et al. 2007

1. Disminuye la riqueza de polinizadores y tasas de visitas quereciben las flores nativas (reproducción limitada por polen)

Hipótesis. La introducción de una planta exótica:

2. Favorece el traspasode polen

heteroespecífico a travésde los polinizadores

generalistas

3. Favorece lareproducción mediadapor auto-polinización

Sitio de Estudio e Historia Natural de lasSitio de Estudio e Historia Natural de las EspeciesEspeciesTermas de Chillán (36º54 S 71º24W -1834 msnm)

- Estudio centrado en praderas deherbáceas colindantes a bosquesmediterráneos-templados deNothofagus pumilio (lenga) y N.antarctica (ñirre) [Luebert & Pliscoff2006]

- Praderas generadas por aludes yperturbación antrópica (actividadesturísticas)

- Muestreo entre el 6 de enero y 22de febrero del 2007

Sitio de Estudio e Historia Natural de lasSitio de Estudio e Historia Natural de las EspeciesEspecies

0,48 ± 0,01(N = 120)

1,8 ± 0,1(N = 120)

0(N = 30)

1,4 ± 0,04(N = 90)

0,15 ± 0,19(N = 32)

Producción denéctar (uL)

ACNeotropicalLamiaceaeStachysalbicaulis

ACEndémica de ChileSolanaceaeSchizanthushookeri

Parcialmente ACNeotropicalHydrophyllaceaePhaceliasecunda

ACEuropaBoraginaceaeEchiumvulgare

AICNativa de Chile yArgentina

AlstroemeriaceaeAlstroemerialigtu

SistemaReproductivo

OrigenFamiliaEspecies

A. ligtu E. vulgare P. secunda S. hookeriS. albicaulis

Bombus dalhbomi(Apidae: Hymenóptera)

Bombus terrestris(Apidae: Himenóptera)

Lasia corvine(Acroceridae: Diptera)

Centris cineraria(Apidae: Hymenóptera)

Syrphidae 1(Syrphidae: Diptera)

Sitio de Estudio e Historia Natural de lasSitio de Estudio e Historia Natural de las EspeciesEspeciesDasytes sp.(Melyridae: Coleoptera)

Tatochila sp.(Melyridae: Coleoptera)

Sitio de Estudio e Historia Natural de lasSitio de Estudio e Historia Natural de las EspeciesEspecies

2m

10m

11 sitios2-3 transectos/sitio

10 cuadrantes/trscto

Sitio de Estudio e Historia Natural de lasSitio de Estudio e Historia Natural de las EspeciesEspecies

2m

10m

- Número de individuos

- Número de flores

- Observación de aproximaciones aflores visitantes (5-min/cuadrante)

- Estimación de riqueza, diversidad ytasa de visita por planta

- Cuantificación del desarrollo de frutosy número de semillas/frutos enramilletes embolsados y no-embolsadas (10 flores·tratamiento·sitio)

- Comparación de variables entre sitiosinvadidos y no-invadidos para cadaplanta

11 sitios2-3 transectos/sitio

10 cuadrantes/trscto

ResultadosResultadosAnálisis discriminante

Pillai`s trace= 3.506F(30,16) = 3.788p < 0.001

Número total individuos, número total de flores, número flores/individuo

Resultados.Resultados. Riqueza (S)Riqueza (S)

A. ligtu% similitud = 52.6 ± 6.2

P. secunda% similitud = 56.2 ± 4.7

17 (405 min) 42 (400 min)

17 (405 min) 38 (825 min)

27 (405 min) 67 (1250 min)

18 (265 min) 64 (1280 min)

S. albicaulis% similitud = 59.5 ± 4.8

S. hookeri% similitud = 54.3 ± 6.0

A. ligtu

P. secunda S. albicaulis

S. hookeriResultados.Resultados. Diversidad (considerando abundancias relativas de visitantes)Diversidad (considerando abundancias relativas de visitantes)

Resultados. Resultados. E. vulgare

E. vulgare% similitud = 61.4 ± 3.2

57 (570 min) 77 (1540 min)

- Las plantas nativas presentaron un aumento en la riqueza (S) y de ladiversidad de visitantes florales en los sitios invadidos respecto a los no-invadidos- A través del método de rarefacción se observa que las diferencias en losestimadores no son estadísticamente significativas- La planta exótica E. vulgare presentó un incremento en la riqueza y en ladiversidad de visitantes, aunque no constituyen diferencias estadísticamentesignificativas

- E. vulgare presentó unincremento en la riquezadesde praderas mono-específicas a sitiosdonde invade

E. vulgare

Resultados. Resultados. Tasa deTasa de visitasvisitas [[Flores visitadas•flores-1•hora-1]

A. ligtu

P. secunda S. albicaulis

S. hookeri

Site

Animals (Site)

1

39

2.675

2.374

0.0079

<0.0001

Site

Animals (Sit e )

1

39

0.225

5.421

0.8281

<0.0001

Site Animals (Site)

1 39

1.926 7.999

0.0549 <0.0001

Site Animals (Site)

1 39

2.055 5.388

0.0289 <0.0001

Resultados. Resultados. Tasa deTasa de visitasvisitas [[Flowers visitadas•flores-1•hora-1]

E. vulgare

Site

Animals (Sit e )

1

38

1.170

20.634

0.2637

<0.0001

- A. ligtu, S. hookeri y S. albicaulis presentaron una reducción en la tasa deflores visitadas en los sitios invadidos, respecto a los no-invadidos. Ni P.secunda ni la exótica E. vulgare presentaron diferencias

- Todas las plantas presentaron diferencias en las tasas de visitas entreinsectos, las que fueron estadísticamente significativas.

- Los sitios invadidos no favorecen la presencia del polinizador exóticoBombus terrestris, excepto en P. secunda

Frec

uenc

ia re

lativ

a de

vis

itant

esFrecuencia relativa de plantas

Resultados. Sitios invadidosResultados. Sitios invadidos

- En sitios invadidos 6 polinizadores presentan una frecuencia relativa de un 85%. Cincode estos polinizadores visitaron la exótica E. vulgare

- Los 2 polinizadores más abundantes (34% del total) presentan estrategias generalistas

- El animal que más visitó S. hookeri, P. secunda y E. vulgare fue el abejorro exótico B.dahlbomi. Para S. albicaulis este abejorro fue el segundo visitante más frecuente

ResultadosResultados

Resultados.Resultados. Éxito reproductivo: Frutos/Flores

P. secunda

S. hookeri

S. albicaulis

E. vulgare

0.878Interaction<0.001Treatment

0.069Site

0.560Interaction<0.001Treatment

0.073Site

0.624Interaction<0.001Treatment

0.002Site

0.831Interaction0.004Treatment0.006Site

6.2%

4.9%

13.0%

6.8%

9.1%

3.1%

46.8%

15.1%

Resultados.Resultados. Éxito reproductivo: Semillas/Fruto

E. vulgare

S. hookeri S. albicaulis InvadedNon-invaded

Site 0.194Treatment 0.002Interaction 0.758

Site 0.001Treatment 0.671Interaction 0.821

Site 0.148Treatment 0.117Interaction 0.891

Conclusiones y discusión

- En plantas nativas aumentó la riqueza y diversidad devisitantes en sitios invadidos, aunque no constituyó una diferenciaestadísticamente significativa

- En sitios invadidos existió una disminución de las tasas devisita, excepto en P. secunda.

- La exótica E. vulgare no presentó diferencias en riqueza,diversidad y tasas de visita entre los sitios comparados. Lapolinización de esta planta es constante entre los sitios en quehabita (Similitud entre sitios ~60%)

Conclusiones y discusión- Las abejas presentaron diferencias en las tasas de visitasentre sitios invadidos y no-invadidos: Chalepogenus sp. [A. ligtu(⇓), S. hookeri (⇑) y S. albicaulis (⇑ )], Alloscirtetica sp. [S.hookeri (⇓)] y B. terrestris [P. secunda(⇑)]

- Los polinizadores aumentan la proporción de frutos consemillas. En P. secunda y S. albicaulis disminuyó laproporción de frutos con semillas en sitios invadidos. Esteúltimo resultado, acoplado a la observación de la redes, sugiereinterferencia por polen heteroespecífico

- El número de semillas/frutos aumentó en S. hookeri enpresencia de polinizadores, disminuyó en S. albicaulis en lossitios no-invadidos y es constante en E. vulgare. En S.albicaulis como E. vulgare la autogamia produce el mismonúmero de semillas que las flores expuestas a polinizadores

Agradecimientos

Ideas, Discusión y TerrenoMarcela Cuartas, Narkis Morales, Luis Navarro, JM Gómez

Identificación insectosJosé Montalva, Mª Soledad Muñoz

Financiamiento- Beca Doctorado - CONICYT, Chile- Beca Apoyo Tesis AT-24071055 - CONICYT, Chile- Proyecto Anillo ACT 34/2006, Chile

Relación entre la selección de la hercogamia y el ensamblede polinizadores

Moeller & Geber 2005

Clarkia xantiana

Índice de similitud = 1 – ½ Σ |Pai – Pbi |(Kay & Schemske 2003)

Pai: proporción de visitas del polinizador “i” a la planta “a”

Pbi: proporción de visitas del polinizador “i” a la planta “b”