El aroma es la clave de cómo los murciélagos y los pimientos evolucionaron juntos para sobrevivir

Un nuevo estudio explica cómo los murciélagos y las plantas de pimiento en Centroamérica se han desarrollado juntos para ayudarse mutuamente a sobrevivir.

Los investigadores se centraron en la compleja mezcla de compuestos orgánicos volátiles o COV que producen las frutas con las plantas de pimiento del género Gaitero en la mejor madurez.

La investigación muestra cómo estos COV pueden haber evolucionado para atraer murciélagos frugívoros de cola corta y orientados al olor del género Carolliaque luego comen la fruta y segregan las semillas en el paisaje.

Las interacciones entre plantas y animales han atraído la atención de los biólogos durante siglos y juegan un papel clave en el mantenimiento de la biodiversidad de los ecosistemas tropicales. La hipótesis del síndrome de diseminación, una explicación de cómo los beneficios mutuos entre las plantas y los animales que comen frutas pueden conducir al desarrollo conjunto, sugiere que cuando los animales son dispersores efectivos de semillas, pueden elegir los rasgos de la fruta, incluido el tamaño, el color y el olor, que coincidir con sus habilidades sensoriales como la visión y el olfato.

Pero pocos estudios han probado esta hipótesis para características complejas como aromas de frutas. El nuevo estudio ofrece una de las primeras pruebas sobre el desarrollo del aroma de la fruta controlado por murciélagos.

El estudio se basa en datos recopilados durante el trabajo de campo en la Estación Biológica La Selva en Costa Rica. Allí, Gaitero es muy diverso y tiene más de 50 especies conocidas. También es un lugar de tres Carollia especie –C. Castanea, C. sowelliiy C. perspicillata-son algunos de los murciélagos más abundantes durante todo el año y viven junto a otras 62 especies de murciélagos.

El equipo pasó cientos de horas buscando y recolectando fruta madura. Gaitero para la extracción y cuantificación de COV que forman olores volátiles. También recolectaron muestras de heces de murciélagos vivos y luego las devolvieron a la naturaleza para determinar qué Gaitero las especies que comieron los murciélagos y cuánto.

Además, los investigadores llevaron a cabo experimentos de comportamiento con murciélagos salvajes, en los que proporcionaron alternativas a la fruta inmadura mejorada con los VOC locales más comunes. Gaitero planta. Las videocámaras y los micrófonos registraron el comportamiento de alimentación de los murciélagos y las llamadas de posicionamiento por eco.

El equipo encontró Gaitero los ramos de frutas eran complejos y variados. Los autores identificaron y determinaron 249 COV en aromas de frutas maduras en 22 Gaitero especies. En el aroma de la fruta de la mayoría de especies, se encontraron algunos compuestos, como el alfa-cariofileno, que tiene un aroma picante como la canela o el clavo. Otros, como el 2-heptanol, se encontraron sólo en unos pocos Gaitero especies.

Los experimentos dietéticos mostraron que incluso tres Carollia las especies de murciélagos frugívoros eran interdependientes Gaitero como fuente de alimento, todos consumieron muchos Gaitero especies y algunas muchas otras.

Sorprendentemente, esto no estuvo relacionado con su abundancia. Gaitero las especies están en La Selva, por lo que los murciélagos tienen que elegir Gaitero las frutas se basan en otras características y no solo en lo bien que se encuentran en el paisaje. Los experimentos de comportamiento del grupo proporcionaron algunas pistas sobre lo que podría suceder: los murciélagos preferían muestras que contenían 2-heptanol, el VOC que se encuentra en Gaitero las especies que más comen.

“Estos hallazgos sugieren que los murciélagos usan ciertos químicos en el aroma de la fruta no solo para seleccionar fruta madura, sino también para encontrar Gaitero las especies que constituyen la mayor parte de su dieta ”, dice Sharlene Santana, profesora de biología en la Universidad de Washington y curadora de mamíferos en el Museo Burke de Historia Natural y Cultura, y coautora del estudio. Publicaciones de la Royal Society B..

“Al ayudarlos a comunicarse con los murciélagos, estas señales químicas probablemente sean parte del síndrome de propagación de estas plantas”.

En análisis estadísticos y evolutivos de datos sobre la química del aroma de la fruta y la dieta de los murciélagos, el grupo mostró además que los patrones evolutivos de la diversidad química y la presencia de ciertos compuestos Gaitero los aromas de frutas están asociados con un mayor consumo y aromas de murciélagos. Esto destaca los efectos potenciales del consumo de fruta de murciélago en el desarrollo de la química de la fruta. Esta relación contribuye a la extrema diversidad de plantas de frutas tropicales en todo el mundo.

“Volar en la oscuridad significa que los murciélagos no encuentran la fruta madura fuera de la vista, sino que confían en el olfato”, dice la socia Liliana Dávalos, profesora de la Universidad de Stony Brook. “El olor es un puente entre la señal de la planta y el consumo de fruta de murciélago, y encontrar murciélagos con COV específicos a los que responden los murciélagos abrirá la puerta a la adaptación de genes receptores de olor a COV importantes, lo que ha sido imposible hasta ahora”.

Comprender la relación entre los murciélagos y las plantas de pimiento no solo aumenta el conocimiento de la coexistencia de estas especies, sino que también beneficia la conservación del hábitat de la selva tropical. Gaitero son algunas de las primeras plantas que crecen en las aberturas y bordes del bosque, y Carollia –como rompedores de llaves Gaitero semillas: pueden ayudar a restaurar la vida vegetal en las áreas cosechadas.

“Nuestro trabajo actual y futuro identifica receptores de olores que permiten a los murciélagos detectar aromas de frutas. Esto nos permite combinar la ecología y la evolución de estas relaciones con los mecanismos fisiológicos ”, dice el socio Jeffrey Riffell, profesor de biología en la Universidad de Washington.

Otros factores incluyen la Universidad de Washington, la Universidad de Arizona y la Universidad Estatal de Tennessee. El trabajo fue financiado por la National Science Foundation.

Fuente: Universidad de Washington