Return to search

Plant-pollinator networks: incorporating individual variation and functional information

Les xarxes complexes serveixen als ec olegs per a estudiar les interaccions de pollinitzaci
o a nivell comunitari. Actualment, es necessari construir xarxes que siguin
representacions m es realistes del proc es de pol.linitzaci o per tal d'incrementar la
seva utilitat pr actica. Per aix o, aquesta tesi es centra en incorporar a les xarxes la
variaci o interindividual i informaci o sobre la magnitud i el signe (positiu, neutre
o negatiu) dels efectes de les interaccions sobre la reproducci o de les plantes.
Les esp ecies consten de poblacions d'individus amb fenotips, genotips i comportaments
diferents, que per tant poden diferir en les interaccions. Aquesta
variaci o intraespec ca es rellevant per molts processos ecol ogics i evolutius, per o
no s'ha tengut en compte en la majoria d'estudis de xarxes planta-pol.linitzador.
En els cap tols 1 i 2 s'estudien les c arregues pol.l niques d'exemplars d'insectes
pol.linitzadors en dues comunitats de muntanya a Mallorca i es construeixen
xarxes on els nodes dels pol.linitzadors representen individus en lloc d'esp ecies.
Aquesta aproximaci o permet considerar la variaci o interindividual i aporta una
nova perspectiva sobre l'estructura de les xarxes i els mecanismes que determinen
les interaccions. Les xarxes de transport de pol.len a nivell d'individu tenen
una densitat d'interaccions, connect ancia, grau d'anidament i diversitat d'interaccions
m es baixa que les mateixes xarxes a nivell d'esp ecies, i per contra una
modularitat major. Es troben aquestes difer encies perqu e les esp ecies de pol.linitzadors
generalistes estan formades per individus especialistes i heterogenis en l' us
de recursos. El grau d'especialitzaci o individual est a associat a la intensitat de
compet encia inter- i intraespec ca.
Per a que les xarxes planta-pol.linitzador representin millor les implicacions
funcionals, han d'incloure mesures dels efectes de les interaccions sobre les
esp ecies o de la magnitud real en qu e les esp ecies depenen d'aquestes interaccions.
La freq u encia d'interacci o es considera una estimaci o v alida de la magnitud de
l'efecte del pol.linitzador sobre l' exit reproductiu de la planta, per o no aporta cap
informaci o del seu signe. Per exemple, en plantes amb mecanismes de producci o
de llavors que no depenen d'insectes (e.g. autog amia, anemog amia), les interaccions
poden tenir efectes neutres sobre la reproducci o. En el cap tol 3, per diferents plantes de dues comunitats d'estudi (costa i muntanya) es quanti ca el seu grau
de depend encia dels pol.linitzadors, comparant experimentalment la producci o de
llavors amb i sense insectes. L'objectiu es determinar si les esp ecies que s on m es
depenents dels pol.linitzadors s on tamb e les que estan m es connectades en les
xarxes de visites
orals, es a dir si tenen major centralitat, nombre i diversitat
d'interaccions. Nom es en una de les dues comunitats estudiades es troba aquesta
relaci o, fet que suggereix que pot dependre del contexte comunitari.
D'altra banda, hi ha interaccions que poden causar m es efectes negatius que
positius sobre l' exit reproductiu de les plantes. Aix o pot passar quan els pol.linitzadors
depositen pol.len conespec c en els estigmes, per o alhora tamb e pol.len
heterospec c. La transfer encia interespec ca de pol.len es relativament comuna,
perqu e sovint les esp ecies de
oraci o simult ania comparteixen pol.linitzadors, i pot
tenir efectes perjudicials per les plantes (e.g. p erdua de pol.len, obstrucci o dels estigmes).
En el cap tol 4, s'estudien les transfer encies de pol.len interespec ques
en tres comunitats andines al llarg d'un gradient altitudinal. Es construeixen
xarxes dirigides representant la transfer encia de pol.len des de les esp ecies donants
a les receptores i a cada interacci o de la xarxa s'hi associa un signe per
representar l'efecte. Aquest signe s'obt e de la relaci o entre el pol.len conespec c
i heteroespec c depositat sobre els estigmes. En totes les comunitats estudiades,
les interaccions positives i neutres s on predominants, particularment en la comunitat
de major altitud. Aquesta troballa suggereix que la facilitaci o entre plantes
d'una comunitat pot augmentar quan les condicions pel servei de pol.linitzaci o es
tornen menys favorables. / Las redes complejas sirven a los ec ologos para estudiar las interacciones de polinizaci
on a nivel comunitario. Actualmente, para incrementar su utilidad pr actica,
es necesario construir redes que sean representaciones lo m as realistas posibles del
proceso de polinizaci on. Por este motivo, esta tesis se centra en incorporar a las
redes la variaci on interindividual y informaci on sobre la magnitud y el signo (positivo,
neutro o negativo) de los efectos de las interacciones sobre la reproducci on
de las plantas.
Las especies constan de poblaciones de individuos con fenotipos, genotipos
y comportamientos distintos, que por tanto pueden diferir en sus interacciones.
Esta variaci on intraespec ca es relevante para muchos procesos ecol ogicos y evolutivos,
pero no se ha considerado en la mayor a de estudios de redes plantapolinizador.
En los cap tulos 1 y 2 se estudian las cargas pol nicas de ejemplares
de insectos polinizadores en dos comunidades de monta~na en Mallorca y se construyen
redes donde los nodos de los polinizadores representan individuos en lugar
de especies. Esto permite incorporar la variaci on interindividual y aportar una
nueva perspectiva sobre la estructura de las redes y los mecanismos que determinan
las interacciones. Las redes de transporte de polen a nivel de individuo tienen
una densidad de interacciones, conectancia, anidamiento y diversidad de interacciones
m as baja que las mismas redes a nivel de especies, pero una modularidad
mayor. Estas diferencias ocurren porque las especies de polinizadores generalistas
est an formadas por individuos especialistas y heterog eneos en la utilizaci on de
recursos. El grado de especializaci on individual est a asociado a la intensidad de
competencia inter- e intraespec ca.
Para que las redes planta-polinizador sean m as representativas de las implicaciones
funcionales deben incluir medidas de los efectos de las interacciones sobre
las especies o de la magnitud real en que las especies dependen de estas interacciones.
La frecuencia de interacci on se considera una estimaci on v alida del efecto
del polinizador sobre el exito reproductivo de la planta, aunque no aporta informaci
on sobre su signo. Por ejemplo, en plantas con mecanismos de producci on
de semillas independientes de los insectos (e.g. autogamia, anemogamia), las interacciones pueden tener efectos neutros sobre la reproducci on. En el cap tulo
3, para diferentes plantas de dos comunidades de estudio (costa y monta~na) se
cuanti ca el grado de dependencia de polinizadores comparando experimentalmente
la producci on de semillas con y sin insectos. El objetivo es determinar si
las especies m as dependientes de polinizadores son tambi en las m as conectadas
en las redes, con mayor centralidad, n umero y diversidad de interacciones. S olo
en una de las comunidades de estudio se encuentra esta relaci on, sugiriendo que
es variable en funci on del contexto comunitario.
Por otro lado, hay interacciones que pueden causar efectos m as negativos que
positivos sobre el exito reproductivo de las plantas. Esto puede pasar cuando los
polinizadores depositan polen conespec co y heterospec co en los estigmas. La
transferencia interespec ca de polen es relativamente com un, porque a menudo
las especies de
oraci on simult anea comparten polinizadores, y puede tener efectos
perjudiciales para las plantas (e.g. p erdida de polen, obstrucci on de estigmas).
En el cap tulo 4, se estudian las transferencias de polen interespec cas en tres
comunidades andinas a lo largo de un gradiente altitudinal. Se construyen redes
dirigidas que representan la transferencia de polen desde las especies donantes
a las receptoras y a cada interacci on se le asocia un signo mostrando el efecto.
Este signo se obtiene de la relaci on entre el polen conespec co y heteroespec co
depositado sobre los estigmas. En todas las comunidades estudiadas, predominan
las interacciones positivas y neutras, particularmente en la comunidad de mayor
altitud. Esto sugiere que la facilitaci on en una comunidad puede aumentar
cuando las condiciones para la polinizaci on se vuelven menos favorables. / Ecologists use network analysis to study pollination interactions at a communitywide
level. The construction of plant-pollinator networks which are realistic representations
of the pollination process is fundamental to increase their usefulness
and ecological meaning. For that reason, this thesis focuses on incorporating
to such networks individual variation and information about the magnitude and
sign (positive, neutral or negative) of interaction e ects on plant reproduction.
Species consist of populations of phenotypically, genetically and behaviourally
diverse individuals which thus di er in their interactions and foraging decisions.
Despite its relevance for many ecological and evolutionary processes, intraspeci
c variation has been overlooked in most plant-pollinator network studies. In
chapters 1 and 2, pollen loads of insect pollinator individuals are studied in two
mountain communities of Mallorca, and networks where pollinator nodes depict
individuals instead of species are built. Such approach (network downscaling)
permits to account for the variation within species and provides new insights on
network interaction patterns and their causal mechanisms. Pollen-transport networks
at the individual level had lower linkage density, connectance, nestedness
and interaction diversity, than the same networks at the species level, but higher
modularity. These di erences occur because generalist pollinator species are composed
of heterogeneous specialist individuals in the use of resources. The degree
of individual specialization is associated with inter- and intraspeci c competition.
Plant-pollinator networks which represent more accurately functional implications
should include measures of interaction e ects on species or estimates of
the actual degree to which species depend on such interactions. In general, interaction
frequency is considered a good surrogate of the magnitude of interaction
e ects, although it does not give any information about the e ect sign. For instance,
in plant species with mechanisms for producing seeds independently of
pollinators (e.g. autogamy, anemogamy), interactions may have a neutral reproductive
e ect. In chapter 3, the degree of reproductive dependence on pollinators
is quanti ed for several plant species in two study communities (coast and mountain),
comparing seed set with and without insects. The objective is to determine whether plant species which depend more on pollinators are also more connected
in
ower-visitation networks, i.e. have high centrality, number and diversity of
interactions. Such relationship is only found in one of the two study communities,
which suggests that it is community-context dependent.
On the other hand, there are interactions which may cause more negative than
positive e ects on plant reproductive success. This may happen when
owervisitors
deposit both conspeci c and heterospeci c pollen on stigmas. Such interspeci
c pollen transfer is common because co-
owering plants often share pollinators,
and can have detrimental e ects on plant tness (e.g. pollen loss and
stigma clogging). In chapter 4, interspeci c pollen transfers are studied in three
high-Andean communities along a mountain altitudinal gradient. Directed networks
depicting pollen transfers from donor to receptor species are constructed,
and a sign is associated to each network link to represent the e ect. This sign is
obtained from the study of the relationship between conspeci c and heterospeci c
pollen deposited on stigmas. In all study communities, facilitative and neutral
pollinator-mediated interactions among plants prevail over competition, particularly
in the highest elevation community. This nding suggests that pollination
facilitation in communities can increase under less favourable conditions for the
pollination service, supporting previous predictions of higher incidence of facilitative
interactions in stressful environments.

Identiferoai:union.ndltd.org:TDX_UIB/oai:www.tdx.cat:10803/365035
Date28 September 2015
CreatorsTur Espinosa, Cristina
ContributorsTraveset Vilaginés, Anna, Mus Amézquita, Maurici, Universitat de les Illes Balears. Departament de Biologia
PublisherUniversitat de les Illes Balears
Source SetsUniversitat de les Illes Balears
LanguageEnglish
Detected LanguageSpanish
Typeinfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/publishedVersion
Format201 p., application/pdf
SourceTDX (Tesis Doctorals en Xarxa)
RightsADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs., info:eu-repo/semantics/openAccess

Page generated in 0.0032 seconds