Proyecto H2020 KinCoop:¿Las plantas cooperan en la reproducción? El efecto de compartir servicios de polinización en las estrategias reproductivas de las plantas.

Durante el desarrollo de este proyecto, he realizado varios experimentos y estudios teóricos para lograr los objetivos principales. Además, también desarrollé varias tareas relacionadas con el desarrollo profesional, la difusión y la participación pública. Para el WP1, nos propusimos explorar exhaustivamente la forma en que el entorno social intraespecífico influyó en la evolución de la asignación de recursos para la atracción de polinizadores en plantas. Con este fin, hemos construido un nuevo modelo de estrategias evolutivamente estables para obtener predicciones cuantitativas de la asignación reproductiva considerando la composición del vecindario de plantas. Esta tarea se ha realizado en colaboración con el Dr. Mauricio González-Forero, actualmente trabajando como becario Marie Sklodowska-Curie en la Universidad de St. Andrews en el Reino Unido. Usando este modelo teórico, hemos encontrado que la densidad y la relación genética del vecindario regulan la inversión óptima en estructuras florales para atraer polinizadores. Sin embargo, la forma de este vínculo funcional entre la densidad y la relación genética del vecindario y la inversión óptima para la atracción de polinizadores fue moldeada por diferentes parámetros que controlan la competencia intra e intergrupo de plantas por parte de los polinizadores. Es decir, nuestro modelo predice que las plantas deberían cooperar cuando están rodeadas de hermanas y la inversión que hacen en sus flores las ayuda a competir contra otros grupos en lugar de competir con sus hermanas dentro del grupo. En el WP2, nos propusimos investigar en qué medida la inversión en estructuras publicitarias para atraer polinizadores (tamaño de los pétalos, color floral o secreción de néctar) fue una respuesta plástica a los cambios en el entorno social. Para esto, realicé un gran experimento de jardín común en condiciones controladas de invernadero con más de 30.000 semillas y 700 plantas donde caracterizamos miles de flores. Cultivamos plantas en macetas en vecindarios controlados con dos niveles de parentesco genético (ya sea hermanas o extrañas genéticamente no relacionadas) y tres niveles de densidad (una, cuatro o siete plantas por maceta) en un diseño experimental factorial completo. El gran éxito de este experimento nos permitió recopilar una gran cantidad de datos. Recopilamos datos sobre la asignación reproductiva incluyendo: tamaño de la planta en términos de altura y biomasa, tiempo de floración, número de flores producidas, diámetro de la corola, longitud del tubo floral, biomasa asignada a los pétalos, volumen de néctar y concentración de azúcar, estimación cuantitativa del color por medio de fotografías digitales, producción de polen y número de óvulos. El principal hallazgo de este experimento fue que las plantas focales modificaron su comportamiento en función del contexto social. Es decir, las plantas focales invirtieron desproporcionadamente más recursos en publicidad floral cuando crecían con parientes en comparación con cuando crecían con desconocidos o solas. Este resultado cumplió con las predicciones de nuestro modelo teórico y apoya la hipótesis de que la cooperación en la reproducción debería poder evolucionar en las plantas. La extraordinaria relevancia de estos resultados nos permitió publicarlos como artículo en la prestigiosa revista Nature Communications. Este hallazgo fue cubierto por diferentes medios de comunicación generalistas y, por lo tanto, los resultados tuvieron una amplia difusión entre el público general. Para el WP3, trabajé en colaboración con Yves Cuendot (antiguo técnico de laboratorio del grupo de Pannell) y el Dr. A. González-Megías de la Universidad de Granada para desarrollar nuevos marcadores microsatélites para nuestra especie modelo Moricandia moricandioides L. Estos marcadores son fundamentales para evaluar los patrones de apareamiento y el éxito masculino. Finalmente, realizamos un experimento de campo (Baza, España) para explorar el efecto de los grupos de plantas en el comportamiento de los polinizadores. Para ello, era necesario contar con polinizadores nativos, y decidimos realizarlo en el campo durante la época de floración. Este experimento se realizó de nuevo con la colaboración del Dr. A. González-Megías, quien cuenta con una amplia experiencia con la misma especie modelo. Este experimento demostró que los grupos grandes de plantas atraían a más polinizadores, pero también afectaban su comportamiento en diferentes aspectos, como el número de flores visitadas, el tiempo de permanencia en el grupo y el número de individuos diferentes visitados dentro del grupo.