La EEZA entiende que es fundamental que el publico conozca los estudios que se realizan en la misma, asi como la inanciacion y origen de la misma. Por eso publicamos todos los proyectos de investigación que tenemos vigentes a fecha de hoy.
Evolución de fenotipos complejos: ligando coloraciones melánicas, comportamiento y fisiología en aves mas info...
Jesús Miguel Avilés Regodón
2015 / 2018
MORF
- Jesús Miguel Avilés Regodón Responsable EEZA:
- 2015 / 2018 Periodo:
- CGL2014-56769-P Referencia:
- 120.000€ Financiación:
- Abstract: Uno de los mayores desafíos en la ecología evolutiva actual es entender el papel de la variación genética y ambiental y sus interacciones en la determinación de la variación fenotípica. La dificultad para entender esta variación reside en parte en el hecho de que a menudo las especies muestran fenotipos complejos: un conjunto de rasgos fenotípicos que se integran por relaciones en el desarrollo, genéticas y funcionales. Entender cómo se produce la integración de estos rasgos y cómo evolucionan los fenotipos complejos resulta de vital importancia para obtener una mejor compresión de la variación fenotípica que observamos en la naturaleza.
En un gran número de especies de vertebrados, incluidas las aves, la variación de un pigmento, la melanina, dentro de los tejidos es la responsable de gran parte de la variación en su coloración. Un gran número de estudios empíricos han mostrado que la variación en coloración melánica se relaciona frecuentemente con otros rasgos fenotípicos. Estudios teóricos recientes han apuntado la posibilidad de que los genes que regulan la expresión de las melaninas podrían regular por pleiotropía también la expresión de rasgos del comportamiento, fisiología y reproducción, lo que podría generar la existencia de fenotipos melánicos complejos caracterizados por una asociación consistente entre rasgos de coloración, comportamiento y fisiología.
A pesar de que las coloraciones basadas en melaninas constituyen un sistema ideal para el estudio de la integración fenotípica, muy pocos estudios empíricos han estudiado de forma integradora cómo la coloración basada en melaninas puede covariar con un set amplio de rasgos del fenotipo mediante un enfoque basado en la integración fenotípica.
El presente proyecto tiene como objetivo fundamental estudiar la evolución del síndrome melánico en las aves como una red fenotípica que integra varios rasgos: Melanismo, comportamiento, estrategias vitales y fisiología. Para ello abordaremos 7 objetivos específicos, de los cuales los seis primeros tendrán como organismo modelo al Autillo Europeo Otus scops, una especie que presenta un marcado dimorfismo melánico en su coloración:
1) Determinar la composición y concentración de las melaninas y establecer la relación con la variación en la coloración del plumaje.
2) Determinar la heredabilidad de la red de rasgos que formarían el síndrome melánico (i.e. coloración, comportamiento y fisiología).
3) Establecer la relación entre el grado de expresión de la coloración melánica y el comportamiento.
4) Establecer la relación entre el grado de expresión de la coloración melánica y fisiología.
5) Estudiar la relación entre el grado de melanismo y las estrategias de historia vital.
6) Estudiar cómo se produce la selección sobre los fenotipos complejos.
7) Analizar las correlaciones filogenéticas entre el conjunto de rasgos que componen el síndrome melánico dentro de las rapaces nocturnas, un grupo de aves que muestra una enorme variación en el grado de expresión de la coloración melánica.
Determinantes bióticos y abióticos de la variación espacio-temporal en las interacciones parásito-hospedador mas info...
Francisco Valera Hernández
2015 / 2018
MORF
- Francisco Valera Hernández Responsable EEZA:
- 2015 / 2018 Periodo:
- CGL2014-55969-P Referencia:
- 100.000 € Financiación:
- Eulalia Moreno Mañas, Jesús Benzal Pérez Participantes EEZA:
- Abstract: La existencia de variación espacial en las enfermedades, así como el papel de factores bióticos y abióticos en tal variación se conoce desde hace tiempo. Sin embargo, nuestra comprensión acerca de cómo el clima o las características físicas del hábitat determinan las interacciones parásito-hospedador y de los mecanismos que explican las relaciones antes mencionadas es aún limitada. Otra importante laguna de conocimiento es que, mientras que se conoce la especificidad de numerosas especies de parásitos por sus hospedadores, poco sabemos de la especificidad entre parásitos y vectores, incluso para sistemas parásito-hospedador-vector preponderantes. El principal objetivo de este proyecto es esclarecer la dependencia de interacciones parásito-hospedador locales de su contexto y la importancia relativa de diferentes procesos que influyen en la intensidad de la parasitación siguiendo una aproximación a nivel de comunidad en diversos sistemas de estudio y escalas espacio-temporales. También pretendemos arrojar luz sobre algunos de los mecanismos subyacentes a las relaciones existentes entre hábitat y enfermedad considerando tanto los hospedadores y sus parásitos como los vectores. La hipótesis general es que las condiciones ambientales influyen significativamente, ya sea directa o indirectamente, en la aparición de enfermedades y en las interacciones parásito-hospedador. Específicamente el proyecto se centra en:
- el efecto de la variación espacial y temporal de las condiciones climáticas sobre la comunidad de ecto y endoparásitos de varios sistemas de estudio,
- el efecto de las características físicas del hábitat en la comunidad de ectoparásitos de un gremio de aves y en la dispersión de los parásitos,
- la evaluación de la variabilidad y dependencia del contexto de las interacciones parásito-hospedador,
- la identificación de asociaciones parásito-vector-hospedador.
La fortaleza de este proyecto radica en su amplio esquema de trabajo que considera conjuntamente interacciones entre factores bióticos y determinantes abióticos y físicos de la parasitación. Esta aproximación es necesaria una vez que se ha demostrado insuficiente el estudio aislado de las interacciones parásito-hospedador. Es más, el análisis de los patrones de variación de la parasitación entre escalas puede proporcionar valiosa información sobre la importancia relativa de diferentes procesos implicados en la dinámica de las enfermedades y, también, de las poblaciones animales en donde éstas se desarrollan. El proyecto propuesto mejorará nuestra comprensión de los vínculos entre clima, microclima, estructura del hábitat, interacciones entre especies y parasitismo. Esta información es imprescindible para realizar predicciones precisas sobre la probabilidad de la aparición de enfermedades, especialmente en el escenario actual de cambio climático. Dado que analizaremos conjuntamente la ecología de dípteros hematófagos y de sus hospedadores, el impacto del proyecto aumentará notablemente en caso de confirmarse el papel como vector de los primeros al poder esclarecer entonces sus efectos en la expansión de hemoparásitos aviares.
El espacio cromático de las abejas y sus implicaciones para las interacciones depredador-presa mas info...
Miguel Angel Rodríguez-Gironés Arbolí
2016 / 2018
MORF
- Miguel Angel Rodríguez-Gironés Arbolí Responsable EEZA:
- 2016 / 2018 Periodo:
- CGL2015-71396-P Referencia:
- 154.154 € Financiación:
- Abstract: Entre los animales no humanos, las abejas, Apis mellifera, y los abejorros, Bombus terrestris, cuentan entre las especies cuya visión en color ha sido estudiada con más detalle. Conocemos con gran detalle cómo se estructura el sistema visual de las abejas, y se han propuesto tres modelos para predecir la distancia perceptual entre pares de colores la distancia perceptual es una medida de lo disimilares que son dos colores. Sin embargo, aunque las predicciones de los tres modelos difieren, no se han contrastado con resultados de experimentos de modo sistemático. El único estudio que ha intentado determinar cuál de los modelos predice mejor lo fácil o difícil que resulta para B. terrestris discriminar pares de colores limitándose a cuatro pares sólo ha podido concluir que ninguno de los modelos es capaz de predecir qué colores serían más fáciles de discriminar. El resultado es que no somos capaces de predecir si las abejas encontrarán un par de colores más fácil o más difícil de discriminar que otro.
Las arañas cangrejo (Thomisidae) de los géneros Misumena y Thomisus se especializan en cazar polinizadores cuando se posan en flores para libar su néctar o colectar polen, y adoptan de forma reversible la coloración blanca, amarilla o rosa en función del color de la flor en la que esperan. Según los modelos de discriminación cromática, esta coloración críptica debería permitirles evitar ser detectados por depredadores y presas. Aunque tradicionalmente se ha supuesto que el riesgo de depredación al que estas arañas están expuestas es despreciable, independientemente de su coloración, estudios recientes sugieren que el número de polinizadores que visitan flores con arañas no depende sustancialmente de la coloración de las mismas: parecería que algunas especies de abejas evitan las flores con arañas, otras no independientemente de su coloración. Parecería, pues, que las abejas tienen la capacidad de detectar las arañas cangrejo, aunque algunas especies no empleen esta capacidad para evitar la depredación.
Para entender la evolución de la coloración críptica en arañas cangrejo precisamos conocer la capacidad de sus depredadores y presas para discriminar entre pares de colores como el color de la araña y el de la flor sobre la que acecha. El propósito de este proyecto es determinar el espacio cromático de Bombus terrestris y estudiar el efecto de la coloración críptica sobre las relaciones de las arañas cangrejo con sus presas y depredadores. En particular, determinaremos el efecto del grado de cripsis sobre la mortalidad de arañas cangrejo y sobre su tasa de ingesta de abejas sociales (B. terrestris) y solitarias (Osmia caerulescens). Determinaremos también el efecto de la resolución espacial del ojo compuesto de las abejas sobre su capacidad para detectar la presencia de arañas a distintas distancias y el efecto del aprendizaje sobre la respuesta de las abejas a las arañas.
La determinación del espacio cromático de las abejas nos ayudará a entender, además de su respuesta a los depredadores, su estrategia de forrajeo, ya que el color de las flores afecta el tiempo que las abejas tardan en encontrarlas y, por tanto, la tasa de ingesta que obtienen según se especialicen en unas flores u otras. La estrategia de forrajeo de las abejas juega un papel esencial en procesos ecológicos y evolutivos, ya que determina el flujo de polen entre las flores que visitan.
Hacia el balance integrado de Gases de Efecto Invernadero en ecosistemas nacionales de alto impacto social y económico mas info...
Francisco Domingo Poveda
2015 / 2018
GEOE
- Francisco Domingo Poveda Responsable EEZA:
- 2015 / 2018 Periodo:
- CGL2014-52838-C2-1-R Referencia:
- 135.000 € Financiación:
- Francisco Domingo Poveda Participantes EEZA:
- Abstract: El cambio climático, consecuencia directa del aumento de gases de efecto invernadero (GEIs) en la atmósfera, es uno de los mayores problemas de la humanidad, así como un reto científico excepcional. En los últimos años, los avances tecnológicos han propiciado la aparición de analizadores capaces de cuantificar los intercambios de GEIs entre ecosistemas y atmósfera (técnica eddy covariance (EC)). Su importancia radica en la toma de medidas desde el aire a alta velocidad (>10Hz) no generando una perturbación en el ecosistema. En este ámbito, surge la red internacional FLUXNET que comprende en la actualidad cientos de torres de medida de intercambios de CO2/H2O. A pesar del crecimiento de FLUXNET, se sigue demandando a nivel internacional un incremento en la comprensión fundamental del ciclo global del carbono, para verificar la eficacia de las políticas destinadas a reducir las emisiones GEIs y aumentar la captura de carbono. A nivel nacional, la red española de torres de flujo de CO2/H2O se consolidó gracias al proyecto coordinado CARBORED II (2010-2013), cuyo objetivo principal fue coordinar y armonizar la red de monitoreo de los flujos de CO2/H2O en el área Mediterránea de España, una de las regiones con las mayores incertidumbres en este ámbito.
A pesar de los logros alcanzados por los investigadores de este proyecto, España sigue detrás con respecto a Europa en diversos aspectos de monitoreo de GEIs. Mientras CARBORED-II se centró únicamente en intercambios de CO2/H2O, en Europa, gracias a la financiación de proyectos europeos recientes (ICOS), se está completando el monitoreo del conjunto de GEIs, incluyendo el metano (CH4) y óxido nitroso (N2O) en ecosistemas agrícolas. Los resultados demuestran la necesidad de ampliar el espectro de medida de GEIs en algunos ecosistemas clave, en los que se ha encontrado que la mitigación del cambio climático por los ecosistemas actuando como sumideros de CO2 puede compensarse con emisiones de otros GEIs. Además, por su enorme variabilidad interanual y sensibilidad a fenómenos extremos (sequías), los sitios mediterráneos se encuentran entre los más críticos para el seguimiento a largo plazo de GEIs, originando huecos visibles en las redes continentales.
Dada la gran experiencia del equipo en la utilización de la técnica de EC, su consagrada colaboración internacional, los numerosos artículos publicados en revistas SCI y la infraestructura ya disponible (más de 150.000 en "torres de flujo" e instrumentación complementaria), este proyecto propone ampliar el espectro de intercambio de GEIs en ecosistemas mediterráneos clave. Para ello se pretende completar las torres de flujo de CO2/H2O ya instaladas en estos ecosistemas con medidas de CH4 y N2O, respondiendo así a preguntas de gran relevancia aún no tratadas por la comunidad europea:
- (1) Cuantificar el balance integral de carbono (CO2, CH4) en ecosistemas Mediterráneos agrícolas (olivar y arrozal) con la técnica EC, así como (2) la relevancia de las emisiones de N2O en suelos con medidas de cámaras.?- (3) Explorar por primera vez, a escala de ecosistema, la capacidad potencial de los sitios semiáridos mediterráneos como sumideros de CH4 usando la técnica eddy covariance (4) y su validación con sistemas de cámaras. Aunque algunos estudios con cámaras revelan una absorción de CH4 por los suelos secos, se propone, por primera vez, medir esta capacidad a nivel del ecosistema en tres sitios semiáridos ya equipados con torres de CO2/H2O
Recuperación de suelos degradados de zonas áridas mediante la inoculación de cianobacterias mas info...
Albert Solé Benet
2015 / 2018
GEOE
- Albert Solé Benet Responsable EEZA:
- 2015 / 2018 Periodo:
- CLG2014-59946-R Referencia:
- 61.000 € Financiación:
- Albert Solé Benet Participantes EEZA:
- Abstract:
Consecuencias de la deposición atmosférica de nitógeno y fósforo en las comunidades vegetales y microbiota del suelo en sistemas de altla montaña mas info...
Cristina Armas Kulik
2015 / 2018
EFUN
- Cristina Armas Kulik Responsable EEZA:
- 2015 / 2018 Periodo:
- 62.624 € Financiación:
- Francisco I. Pugnaire de Iraola Participantes EEZA:
- Abstract:
Do plants cooperate in reproduction? The effect of sharing pollination services on plant reproductive strategies mas info...
Rubén Torices Blanco
2015 / 2018
MORF
- Rubén Torices Blanco Responsable EEZA:
- 2015 / 2018 Periodo:
- 655653 Referencia:
- 272.481 € Financiación:
- José María Gómez Reyes Participantes EEZA:
- Abstract: Although social interactions in non-sentient beings such as plants might seem unlikely, there are good reasons to expect them to be important. Because plant populations are very often strongly genetically structured, with neighbouring plants frequently being relatives, their behaviour is expected to have been shaped by natural selection within this social context. Plants interact very strongly with their neighbours, and there is an increasing body of evidence showing kin recognition and cooperation with relatives, e.g., warning against herbivore attacks and reducing resource competition. However, little is known about how plants behave in a social context in terms of their reproductive strategies. This is surprising, because reproduction is a key life-history trait defining gene transfer, and thus is closely linked to fitness and to the evolutionary potential that will eventually determine the functioning and dynamics of plant populations and communities. Neighbouring plants commonly facilitate pollination. Therefore, the resources invested in floral attractive structures for one individual can positively impact individual fitness, but also the fitness of neighbours, increasing both individual and group benefits. Thus, natural selection should be expected to favour plastic adjustments of the resources allocated to pollinator attraction to the surrounding social environment. I will test this hypothesis, assessing how different social environments might influence optimal allocation strategies and the effect this will have on mating patterns and plant fitness. To address this objective, I will use an interdisciplinary approach that combines theoretical modelling and empirical testing, bringing tools from the sociological sciences to the study plant ecology and evolution. My project will contribute to our understanding of how plants cooperate during reproduction to alter plant population dynamics, with potentially useful outcomes for crop efficiency.
Una aproximación integrativa al Cambio Climático: de la variabilidad genética funcional a la evolución de los procesos ecosistémicos mas info...
Jordi Moya Laraño
2014 / 2018
MORF
- Jordi Moya Laraño Responsable EEZA:
- 2014 / 2018 Periodo:
- P12-RNM-1521 Referencia:
- 167.935 € Financiación:
- Abstract: Hasta fechas muy recientes, el papel que la variabilidad intra-poblacional juega en los ecosistemas ha permanecido sin estudiar. De hecho, estamos presenciando un resurgir del reconocimiento de la variabilidad intrapoblacional como protagonista de la función y diversidad ecológicas. Por otra parte, entender cómo se mantienen las complejas redes ecológicas, así como las funciones ecosistémicas asociadas, es de sumo interés si queremos asegurarnos que los mínimos necesarios para la persistencia, no ya de la diversidad del Planeta, si no de nuestra propia especie, están garantizados. La relación entre el Cambio Climático, la variabilidad intrapoblacional y el mantenimiento de las redes ecológicas, así como los procesos ecosistémicos asociados, es totalmente desconocida. Teniendo en cuenta que la variabilidad intrapoblacional es además la base de la evolución por selección natural, y que además otro de los temas candentes es el estudio de las dinámicas eco-evolutivas; es decir, una vez admitido que la evolución por selección natural se puede dar de manera rápida y en tiempo ecológico, entender cómo un cambio demográfico de una población afecta a la variabilidad de otra y viceversa, se suma de manera importante a la necesidad de una ecología integrativa para entender cómo los sistemas complejos y la función ecológica asociada, está siendo afectada por el Cambio Climático.
Recientemente, el grupo de investigación que presenta esta propuesta ha iniciado el desarrollo de un novedoso marco de investigación eco-evolutiva para enlazar la variabilidad intrapoblacional a la persistencia de las redes ecológicas y viceversa, cómo las redes ecológicas podrían garantizar la persistencia de la variabilidad intrapoblacional. Entender estos mecanismos, así como las funciones ecosistémicas asociadas en un contexto de Cambio Climático, es de suma importancia para poder predecir el futuro de nuestros ecosistemas y actuar en consecuencia.
La presente propuesta constituye una novedosa aproximación integrativa de estudiar como el Cambio Climático puede afectar la persistencia y función de nuestros ecosistemas. Partiendo de la idea de que la variabilidad individual en los depredadores generalistas podría contribuir a la persistencia de las redes ecológicas y controlar la diversidad de recursos basales, y de que las predicciones de Cambio Climático para el sureste ibérico son de un descenso de la pluviometría, se contrastará experimentalmenteen campo la hipótesis de que la variabilidad genética en 13 rasgos funcionales de un depredador generalista altamente abundante en la zona de estudio (la tarántula Lycosa ambigua) afecta de manera diferencial (según la disponibilidad hídrica) a la estabilidad del ecosistema mediante su efecto de arriba-abajo sobre la diversidad (metagenómica) y abundancia de recursos basales (hongos y bacterias), así como a una función ecosistémica: la descomposición de la materia vegetal. Dicha hipótesis será contrastada por un equipo multidisciplinar que integra a taxónomos, edafólogos, ecólogos funcionales de plantas, ecólogos animales, ecólogos evolutivos e ingenieros informáticos.
Destaca la implementación de Modelos Basados en Individuos utilizando “High Performance Computing” (HPC), lo cual nos permitirá simular dinámicas ecoevolutivas que incluirán decenas de miles de individuos de las especies de la red trófica, y nos ayudarán a entender la evolución de los ecosistemas semi-áridos en un contexto de Cambio Climático.
Determinación del estatus de conservación de los ungulados del norte del Sáhara Atlántico mediante el uso de técnicas no invasivas mas info...
2017 / 2018
CESP
- 2017 / 2018 Periodo:
- 8.743 € Financiación:
- Abstract:
Implementación de técnicas para la identificación de especies en linajes con separación incompleta: Entendiendo y conservando la biodiversidad mas info...
José María Gómez Reyes
2012 / 2018
MORF
- José María Gómez Reyes Responsable EEZA:
- 2012 / 2018 Periodo:
- P11-RNM-7676 Referencia:
- 105.000 € Financiación:
- Abstract: En este proyecto se pretende implementar técnicas genéticas y ecológicas que permitan identificar con rigurosidad el carácter específico en grupos de taxones altamente diversificados (complejo de especies, singameones) que contribuyen a la generación de biodiversidad en zonas mediterráneas. El problema lo abordaremos usando un sistema modelo ideal para abordar estas cuestiones, el género Erysimum, ya que representa uno de los géneros más diversificados y radiados tanto a nivel mundial como mediterráneo y además es un sistema profundamente conocido por los investigadores que suscriben este proyecto. En primer lugar se pretende estudiar el patrón de diversificación del género en el Mediterráneo, evaluando la existencia real de eventos de radiación en áreas geográficas concretas. Exploraremos si la interacción con los polinizadores se constituye como un motor de radiación. En segundo lugar, implementaremos técnicas que permitan identificar rigurosamente las microespecies que componen un complejo y la relación evolutiva entre ellas. Usaremos 1) técnicas genéticas basadas en filogeografía estadística y teoría de la coalescencia y 2) análisis cuantitativos de rasgos relacionados con la interacción con los polinizadores, mediante el uso de herramientas de morfometría geométrica y análisis espectral del color. Finalmente, se pretende también estudiar experimentalmente el grado de hibridación entre especies del mismo complejo, determinando la viabilidad y el vigor de la descendencia resultante. Mediante el uso combinado de estas tres aproximaciones, seremos capaces de describir el patrón de radiación de linajes en ambientes mediterráneos a varias escalas espaciales, de evaluar el papel de los polinizadores como motor de diversificación y de avanzar un protocolo de identificación rigurosa de taxones en linajes con separación incompleta. Los datos obtenidos en este proyecto serán de gran utilidad para la administración, ya que permitirá el desarrollo de estrategias de conservación teniendo en cuenta criterios no sólo florísticos sino también ecológicos y genéticos.
El costo ecológico del herbivorismo: disrupción del mutualismo entre plantas y polinizadores como consecuencia del daño por herbívoros. mas info...
José María Gómez Reyes
2012 / 2018
MORF
- José María Gómez Reyes Responsable EEZA:
- 2012 / 2018 Periodo:
- 120.000 € Financiación:
- Abstract: En este proyecto exploramos las interacciones indirectas que surgen entre los herbívoros y los polinizadores a través de las plantas y que pueden acarrear consecuencias negativas para estas últimas. En particular, investigaremos como la exhibición en las plantas de algunos rasgos de defensa frente a los herbívoros puede afectar negativamente la interacción con sus organismos mutualistas, los polinizadores. Cuando esto ocurre, se dice que dichos rasgos vegetales manifiestan un coste ecológico para las plantas. Este fenómeno, tradicionalmente ignorado pero potencialmente importante para explicar la adecuación y desempeño de muchas especies vegetales y en última instancia su dinámica poblacional, lo estudiaremos en tres especies vegetales del género Moricandia (Brassicaceae) que habitan zonas áridas de la Península Ibérica. Para llevar a cabo este objetivo pretendemos determinar la dependencia real de las tres especies de plantas con respecto a sus polinizadores mediante el estudio del conjunto de polinizadores asociado a cada especie de planta, y la cuantificación de la intensidad de limitación de polen de cada especie. Es imprescindible a su vez entender el sistema reproductivo de cada especie de Moricandia. Una vez obtenido esta información
básica pretendemos determinar el conjunto de herbívoros asociados a las plantas, y determinar su efecto sobre los costes fisiológicos asociados a las estructuras reproductivas de las plantas. Por último, intentaremos determinar el efecto de los herbívoros sobre la interacción entre las plantas y los polinizadores. Determinaremos experimentalmente el coste ecológico que producen tres grupos diferentes de herbívoros que típicamente están asociados a las plantas: folívoros, florícolas, y robadores de néctar. De esta forma nuestros resultados responderán de una forma más clara a los potenciales costes ecológicos provocados por la interacción entre la planta y cada uno de estos organismos.
Mecanismos de especiación en plantas asociados a transiciones en sistemas reproductivos. mas info...
José María Gómez Reyes
2012 / 2018
- José María Gómez Reyes Responsable EEZA:
- 2012 / 2018 Periodo:
- CGL2014-59886-JIN Referencia:
- 190.000 € Financiación:
- Abstract: Los procesos de especiación son los responsables de la aparición de nuevas especies y su estudio no solo nos ayuda a entender este fenómeno evolutivo, sino que también es esencial en el manejo y gestión la biodiversidad que nos rodea. Las causas y consecuencias de los procesos de especiación han ocupado a la comunidad científica desde los comienzos mismos de la biología evolutiva. Sin embargo, mientras las causas y consecuencias ecológicas de la especiación han sido ampliamente exploradas, no ha sido hasta recientemente, gracias al vertiginoso desarrollo y mayor accesibilidad a nuevas técnicas de secuenciación masiva (NGS), cuando se han podido plantear estudios integrados sobre especiación, incluyendo el aspecto genómico del mismo. Las causas de estos procesos de especiación residen en la continua interacción entre mecanismos ecológicos y genéticos. Así, ha sido reconocida la importancia de la selección natural a la hora de crear barreras al flujo génico entre taxones divergentes (especiación ecológica). Sin embargo, existen muy pocos ejemplos en los que la identificación de las presiones selectivas y las barreras reproductivas que dirigen el proceso de especiación hayan ido acompañadas de la identificación de los genes que subyacen a dicho proceso. Aún más excepcional es que este tipo de estudios explore las consecuencias de dichos procesos sobre los hábitos y el nicho que ocupan las especies resultantes. A este respecto cabe destacar, que la transición entre sistemas reproductivos ha sido asociada a los eventos de especiación en plantas. La elección de un sistema de estudio adecuado que permita abordar este tipo de cuestiones de forma integral desde un punto de vista multidisciplinar es crucial. En el presente proyecto, proponemos estudiar dos especies del genero Erysimum L.: E. incanum y E. wilczekianum, estrechamente emparentados y que comparten la mayoría de sus caracteres fenotípicos y hábitos, pero que difieren significativamente en el tamaño de su flor y en el gremio de lo polinizadores que con ellas interaccionan. Sobre dichas especies pretendemos llevar a cabo un estudio multidisciplinar que incluya: a) métodos ecológicos, que nos permitan explorar las barreras reproductivas existentes entre los taxones de estudio y las presiones selectivas que podrían estar dirigiendo su aparición y mantenimiento; b) métodos genéticos, para identificar los genes que subyacen a la divergencia evolutiva, así como caracterizar las consecuencias genómicas de dicha divergencia, incluyendo secuenciación de transcriptomas usando NGS y el análisis de los mismos usando información disponible para otros géneros tan cercanos como Arabidopsis o Capsella, además del uso de nuevas técnicas en silenciamiento génico; c) por último, técnicas filogenéticas para identificar el sentido de la transición en el cambio de sistema reproductivo. Como resultado esperamos poder caracterizar las barreras reproductivas existentes entre ambas especies, así como posibles procesos de reforzamiento que hayan tenido lugar entre ambas, además de identificar y cuantificar las presiones selectivas que mantienen dichas barreras reproductivas. Identificaremos los genes responsables de este evento de especiación, así como las consecuencias genómicas de dicha divergencia. Por último, sabremos si la transición asociada a dicho evento de especiación representa un ejemplo de convergencia evolutiva hacia la reproducción autógama o, si por el contrario, es el primer caso descrito de evolución de un sistema exógamo a partir de un clado de endógamo.
Do plants cooperate in reproduction? The effect of sharing pollination services on plant reproductive strategies mas info...
2015 / 2018
- 2015 / 2018 Periodo:
- 655653 Referencia:
- 272.481€ Financiación:
- José María Gómez Reyes Participantes EEZA:
- Abstract: Although social interactions in non-sentient beings such as plants might seem unlikely, there are good reasons to expect them to be important. Because plant populations are very often strongly genetically structured, with neighbouring plants frequently being relatives, their behaviour is expected to have been shaped by natural selection within this social context. Plants interact very strongly with their neighbours, and there is an increasing body of evidence showing kin recognition and cooperation with relatives, e.g., warning against herbivore attacks and reducing resource competition. However, little is known about how plants behave in a social context in terms of their reproductive strategies. This is surprising, because reproduction is a key life-history trait defining gene transfer, and thus is closely linked to fitness and to the evolutionary potential that will eventually determine the functioning and dynamics of plant populations and communities. Neighbouring plants commonly facilitate pollination. Therefore, the resources invested in floral attractive structures for one individual can positively impact individual fitness, but also the fitness of neighbours, increasing both individual and group benefits. Thus, natural selection should be expected to favour plastic adjustments of the resources allocated to pollinator attraction to the surrounding social environment. I will test this hypothesis, assessing how different social
environments might influence optimal allocation strategies and the effect this will have on mating patterns and plant fitness. To address this objective, I will use an interdisciplinary approach that combines theoretical modelling and empirical testing, bringing tools from the sociological sciences to the study plant ecology and evolution. My project will contribute to our understanding of how plants cooperate during reproduction to alter plant population dynamics, with potentially useful outcomes for crop efficiency.