Ecología evolutiva de insectos invasores : consecuencias del modo reproductivo y la tolerancia térmica a lo largo de un rango geográfico amplio
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2021
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Abstract
El estudio de las invasiones biológicas ha cobrado gran relevancia en los últimos años debido a su acelerado incremento y a sus importantes repercusiones en los ecosistemas invadidos. Entre éstas, quizá la más importante es la pérdida de biodiversidad a nivel global. Resulta importante, entonces, el intentar entender y predecir qué atributos son determinantes para el éxito de las dinámicas invasivas. Paradójicamente, a pesar de que como regla mínima las especies invasoras deben ser capaces de sobrevivir, reproducirse y establecerse en los nuevos rangos, pocos estudios se han centrado en los atributos reproductivos, fisiológicos y de historia de vida de dichas especies. A su vez, la mayoría de los estudios relacionados a invasiones biológicas utilizan como objeto especies vegetales aun cuando una gran proporción de las especies invasoras de mayor cuidado pertenezcan al reino animal, especialmente insectos. En la presente tesis se utilizaron linajes del pulgón verde de la alfalfa, Acyrthosiphon pisum, para examinar el rol tanto del modo reproductivo como de los atributos fisiológicos y de historia de vida en su éxito invasivo, así como también las consecuencias de estos rasgos a nivel tanto ecológico como evolutivo. Los datos, obtenidos mediante el uso de marcadores microsatélites y estudios de desempeño en condiciones de laboratorio, muestran claras diferencias tanto en el modo reproductivo como en aptitud a nivel de organismo dependiendo de las condiciones climáticas del rango geográfico invadido. En el primer capítulo se puede apreciar que en climas fríos la reproducción sexual es la norma, ya que los huevos son la única manera de sobrevivir a la inclemencia del invierno. En climas cálidos y templados, por su parte, la ventaja demográfica que confiere la reproducción asexual es tan marcada que no se encontraron linajes sexuales. En la misma línea, los datos de desempaño fisiológico, presentados en el segundo capítulo, se suman a las diferencias en modo reproductivo, presentando un fenotipo diferenciado al clima de cada lugar. Sin embargo, estos atributos al tiempo que permiten y/o facilitan las dinámicas invasivas, representan restricciones que dan lugar a distintas consecuencias. A modo de ejemplo, una mayor tasa metabólica en linajes asexuales, que a su vez permite un desempeño reproductivo elevado, limita demográficamente la invasión de linajes sexuales con menor output reproductivo. Por el contrario, la incapacidad de dejar huevos por parte de los linajes asexuales en climas fríos no permite su invasión en estos territorios. Se produce entonces un cisma intraespecífico natural a nivel ecológico entre linajes con distintos atributos. En el tercer capítulo, en cambio, se abordan restricciones a nivel evolutivo de un linaje asexual. En este caso la extrema especialización demográfica contrasta con su escasa resiliencia evolutiva frente a un competidor comparativamente aventajado en un contexto de cambio ambiental rápido, viéndose críticamente disminuida su prevalencia en menos de una década. En general nuestros datos muestran una clara especialización entre linajes de la misma especie que le permiten invadir variados territorios, pero que a su vez imponen compromisos tanto a nivel espacial como temporal.
Description
Tesis (Doctor en Ciencias Biológicas mención Ecología)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2021