G.I.R.O.S. - Gruppo Italiano per la Ricerca sulle Orchidee Spontanee

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 Oggetto del messaggio: Ophrys, genetica e filogenesi
MessaggioInviato: 13 febbraio 2015, 16:46 
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Segnalo un recente articolo del team del prof. Cozzolino che approfondisce le analisi e relative relazioni evolutive tra le specie di Ophrys:

Multiple shifts to different pollinators fuelled rapid diversification in sexually deceptive Ophrys orchids.
Breitkopf H., Onstein R.E., Cafasso D., Schlüter P.M., Cozzolino S. - New Phytologist (ott 2014, e.pub)

Riassunto
Gli episodi di speciazione rapida forniscono conoscenze uniche sui processi evolutivi alla base della radiazione adattiva e dei modelli di biodiversità. Qui abbiamo studiato la radiazione nelle orchidee che usano inganni sessuali per l'impollinazione (Ophrys). Sulla base di una filogenia tempo calibrata e mediante la ricostruzione di caratteri ancestrali e la stima del tempo di divergenza, abbiamo stimato il tempo e le modalità di questa radiazione all'interno del quadro evolutivo. Sembra che, nel Pleistocene, l'evoluzione delle Ophrys è stata caratterizzata da episodi di rapida diversificazione coincidente con adattamenti a diversi tipi di impollinatori: dalle vespe alle api del genere Eucera ad api del genere Andrena e altre api. Un brusco aumento del tasso di diversificazione netto è stato rilevato in tre cladi. Tra questi, due linee filogeneticamente distanti sono passate da Eucera ad Andrena e altre api in modo parallelo, all'incirca nello stesso periodo della loro storia evolutiva. La mancanza di radiazione precoce associata con l'evoluzione dell'innovativo sistema di impollinazione sessuale suggerisce che la diversificazione delle Ophrys è stata trainata principalmente da successive opportunità ecologiche fornite dallo sfruttamento di gruppi di nuovi impollinatori, che comprendono molte specie di api diverse, per i loro sistemi di comunicazione a feromoni e per le fluttuazioni spazio-temporali degli impollinatori stessi.

Abstract
Episodes of rapid speciation provide unique insights into evolutionary processes underlying species radiations and patterns of biodiversity. Here we investigated the radiation of sexually deceptive bee orchids (Ophrys). Based on a time-calibrated phylogeny and by means of ancestral character reconstruction and divergence time estimation, we estimated the tempo and mode of this radiation within a state-dependent evolutionary framework. It appears that, in the Pleistocene, the evolution of Ophrys was marked by episodes of rapid diversification coinciding with shifts to different pollinator types: from wasps to Eucera bees to Andrena and other bees. An abrupt increase in net diversification rate was detected in three clades. Among these, two phylogenetically distant lineages switched from Eucera to Andrena and other bees in a parallel fashion and at about the same time in their evolutionary history. Lack of early radiation associated with the evolution of the key innovation of sexual deception suggests that Ophrys diversification was mainly driven by subsequent ecological opportunities provided by the exploitation of novel pollinator groups, encompassing many bee species slightly differing in their sex pheromone communication systems, and by spatiotemporal fluctuations in the pollinator mosaic.

KEYWORDS:
Andrena ; Eucera ; Ophrys ; diversification rates; pollination syndrome; pollinator shift; sexual deception (SD); species radiation


PDF non disponibile online - Supplementi all'articolo


Allegato:
cozzolino.JPG
cozzolino.JPG [ 127.28 KiB | Osservato 5400 volte ]


Flower photographs of the 37 Ophrys species sampled in this study. Arrangement based on the familiar relationships recovered in our phylogenetic reconstruction. Delineation of main clades indicated by the letters A–C, and dashed lines. Clade A: 1, Ophrys insectifera; 2, O. aymoninii; Clade B: 3, O. speculum; 4, O. bombyliflora; 5, O. tenthredinifera; 6, O. lutea; 7, O. sicula; 8, O. fusca; 9, O. iricolor; 10, O. pallida; Clade C: 11, O. apifera; 12, O. heldreichii; 13, O. attica; 14, O. levantina; 15, O. umbilicata; 16, O. mammosa; 17, O. holoserica; 18, O. scolopax; 19, O. reinholdii; 20, O. ferrum-equinum; 21, O. crabronifera; 22, O. cretica; 23, O. incubacea; 24, O. provincialis; 25, O. panormitana, 26, O. sphegodes; 27, O. promontorii; 28, O. oxyrrhynchos; 29, O. tetraloniae; 30, O. garganica; 31, O. exaltata; 32, O. passionis; 33, O. morisii; 34, O. bertolonii; 35, O. lunulata; 36, O. archipelagi; 37, O. arachnitiformis.
Photographers: Alexander Kocyan (9, 12, 16, 19, 20), Demetra Rakosy (22), Rémy Souche (2, 24, 25, 29, 32), Peter Stütz (14, 15, 18), Wiki-Commons user ‘orchi’ (13; used under terms of the ‘Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported license’), and Hendrik Breitkopf (1, 3–8, 10, 11, 17, 21, 23, 26–28, 30, 31, 33–37).

_________________
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Luca

«Nomina si nescis, perit et cognito rerum» - Se si ignora il nome delle cose, se ne perde anche la conoscenza. C. Linnaeus, Philosophia botanica (1751)

«I was much struck how entirely vague and arbitrary is the distinction between species and varieties. Charles Darwin, On the Origin of Species (1859)

«This disagreement regarding bee orchid diversity represents a particularly extreme example of a phenomenon that frequently afflicts taxonomy - a dichotomy between researchers who divide natural variation into as many units as possible (splitters) and others who aggregate those subtly different units into entities that they consider to be either more easily recognised or more biologically meaningful (lumpers)» - R.M. Bateman

«Un fiore, anche il più insignificante, è la mirabile risultanza di un collaudato progetto genomico, di precisi equilibri ecologici, dell'azione congiunta del sole, del terreno, della pioggia e della rugiada, del vento e degli insetti impollinatori. Quale unica specie consapevole della complessità di questi processi e della preziosità del risultante dono, è nostro dovere promuoverne la conoscenza e prodigarci per la sua protezione» - G. Sciarretta


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Nomenclatura GIROS - Biodiversity Heritage Library - IPNI, International Plant Names Index - Kew Gardens Checklist



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