Ítem
Acceso Abierto
Intra and inter-specific communication in Heliconius
Título de la revista
Autores
González-Rojas, María Fernanda
Archivos
Fecha
2021-01-20
Directores
Salazar, Camilo
Pardo Díaz, Geimy Carolina
ISSN de la revista
Título del volumen
Editor
Universidad del Rosario
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Métricas alternativas
Resumen
Las mariposas del género Heliconius son un excelente ejemplo de mimetismo Mülleriano, donde especies filogenéticamente distantes convergen en un fenotipo alar casi idéntico cuando se encuentran en simpatría. Sin embargo, pocos estudios han abordado de manera integral la precisión del mimetismo y la variación que existe en las señales miméticas a lo largo del fitness landscape (que puede comprender múltiples picos óptimos). En este estudio, haciendo uso de análisis de cuantificación del color, tamaño y forma de las alas, investigué el grado de semejanza fenotípica entre especies co-miméticas en múltiples anillos de mariposas del género Heliconius. Encontré que el tamaño y la forma de las alas no contribuyen al mimetismo. Por el contrario, el color es el principal contribuyente, pero algunos fenotipos son más precisos entre co-miméticos que otros. Esto sugiere la presencia de múltiples picos adaptativos dentro de un mismo anillo mimético. En estas mariposas, el patrón de coloración se reconoce como la principal señal para el reconocimiento de pareja entre especies que están filogenéticamente cercanas, pero cuando esta señal se ve comprometida, las señales alternativas de apareamiento deben evolucionar para asegurar el aislamiento reproductivo y la integridad de la especie. Las especies estrechamente relacionadas H. melpomene malleti y H. timareta florencia se encuentran en la misma región geográfica y, a pesar de exhibir patrones de coloración casi idénticos, presentan un fuerte aislamiento reproductivo. En esta tesis, examiné cuales señales difieren entre especies y potencialmente contribuyen al aislamiento reproductivo. El patrón de coloración alar es indistinguible entre las dos especies, mientras que el perfil químico de la androconia y los genitales de los machos exhiben marcadas diferencias. Por otra parte, realicé experimentos de comportamiento para estudiar la importancia del color y las señales químicas en el reconocimiento de pareja por parte de las hembras. Encontré que los perfiles químicos y no el patrón de coloración alar impulsan la preferencia de las hembras por machos conespecíficos. Además, los experimentos con machos y hembras híbridos sugirieron un compuesto genético importante tanto para la producción química como para la preferencia, lo que sugiere que los productos químicos son la principal barrera reproductiva que se opone al flujo de genes entre estas dos especies hermanas y co-miméticas. En conjunto, estos resultados concuerdan con la idea de que la adaptación por mimetismo es un proceso complejo y dinámico que se ve afectado por más de un factor y que una combinación efectiva de estas señales (visuales y químicas) es esencial para los procesos de comunicación intra e interespecífica en mariposas.
Abstract
Heliconius butterflies are an excellent example of Müllerian mimicry, where phylogenetically distant species converge to nearly identical wing phenotype when occurring in sympatry. However, few studies have comprehensively addressed mimicry accuracy and variation in mimicry signals across the fitness landscape (which may comprise multiple fitness peaks). In this study, using analysis of colour quantification, wing size and shape, I investigate the extent of phenotypic resemblance between co- mimic species in multiple Heliconius mimicry rings. I found that wing size and shape do not contribute to mimicry. In contrast, colour phenotype is the main contributor, but some phenotypes are more accurate between co-mimics than others. This suggests the presence of multiple adaptive peaks within the same mimetic ring. In these butterflies, colour pattern is recognised as the main cue for mate recognition between species that are phylogenetically close, but when this cue is compromised alternative mating signals must evolve to ensure reproductive isolation and species integrity. The closely related species H. melpomene malleti and H. timareta florencia occur in the same geographical region, and despite being co-mimics, they display strong reproductive isolation. Here, I tested which cues differ between species, and potentially contribute to reproductive isolation. Wing colour pattern was indistinguishable between the two species, while the chemical profile of the males’ androconia and genitalia showed marked differences. Finally, I conducted behavioural experiments to study the importance of colour and chemical signals in mate recognition by females. I found that chemical blends and not wing colour pattern drive the preference of females for conspecific males. Also, experiments with hybrid males and females suggested an important genetic compound for both chemical production and preference suggesting that chemicals are the major reproductive barrier opposing gene flow between these two sister and co-mimic species. Altogether, these results agree with the idea that mimicry adaptation is a complex and dynamic process affected by more than one factor and that an effective combination of these signals (visual and chemical) is essential for intra- and interspecific communication processes in butterflies.
Palabras clave
Mariposas del género Heliconius , Análisis del mimetismo batesiano y mülleriano de los Heliconius , Sistema de identificación entre mariposas comimeticas , Identificación de señales químicas distintivas entre especies distintas de Heliconius
Keywords
Butterflies of the genus Heliconius , Analysis of the Batesian and Müllerian mimicry of the Heliconius , Identification system between comimetic butterflies , Identification of distinctive chemical signals between species other than Heliconius
