Investing in adaptations to rare events. A reproductive strategy

Abstract

The occurrence of apparently unused organs and mechanisms related to reproduction has been described in various plants. A hypothesis is presented, suggesting that such structures will be retained if involved, even very rarely, in reproductive events with important evolutionary consequences. Two such cases are demonstrated: In the heterocarpous Caléndula arvensis, cross-pollination, which is very rare, can occur only in the most peripheral among the ray florets. These florets, whether self-or cross-pollinated, always form the largest achenes with the most elaborate adaptations for dispersal and the largest embryos. Flowers of Medicago polymorpha were shown to be self-pollinated previous to anthesis and their unused «explosive» tripping mechanism seems superfluous. However, at least in one region where this species is naturalized, a high percentage of outbreeding was observed. Selection for increased outbreeding during colonization and habitat dependent regulation of the breeding system are proposed as possible explanations. It is suggested that investing in adaptations to rare reproductive events with far reaching cónsequences may be a rather widespread reproductive strategy.

Se ha descrito en varias plantas la existencia de órganos y mecanismos aparentemente inútiles relacionados con la reproducción. Se presenta una hipótesis por la que se sugiere que cuando se presentan, aunque sea muy rara vez, estas estructuras se mantienen en situación en que la reproducción tiene consecuencias evolutivas importantes. Se muestran dos de estos casos. En Calendula arvensis, que presenta heterocarpia, la polinización cruzada, que es muy rara, puede tener lugar sólo en las flores liguladas más externas. Estas flores, sea por autógamia o por alogamia, forman siempre los aquenios más largos que son los que presentan una mejor adaptación para la dispersion y los embriones más grandes. En Medicago polymorpha, las flores se autopolinizan antes de la antesis, por lo que parece superfluo su excepcional mecanismo de apertura explosivo. Sin embargo, al menos en una región en que esta especie se encuentra naturalizada, se ha observado un alto porcentaje de alogamia. Se propone para explicarlo la influencia de la selección para aumentar la alogamia durante la colonización y la regulación del sistema de reproducción por factores ambientales. Se sugiere que la utilización de sistemas reproductores especiales con consecuencias de largo alcance puede ser una estrategia reproductora bastante extendida.