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R-1014

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Hibridación en cactus: Geografía, Ecología y Evolución

Felipe Aoki Gonçalves


La hibridación es un factor que influye en la evolución vegetal, una vez que ocurre en aproximadamente en 40 % de las especies vasculares y participa en la especiación de nuevos taxones en muchos grupos. Sin embargo, ocurre de manera desigual entre las familias de plantas, y el de Cactaceae es un caso sobresaliente en el que se conocen muchos híbridos naturales. El aislamiento geográfico es aparentemente la principal barrera para la hibridación en la familia, ya que barreras intrínsecas están ausentes entre especies y hasta entre géneros simpátricos. En este trabajo presentamos una breve revisión sobre hibridación natural en Cactaceae con los siguientes objetivos: 1) compilación de potenciales híbridos naturales de cactáceas y de técnicas utilizadas para identificarlos, 2) determinar patrones de hibridación y su relación con linajes en la familia; 3) mapear la distribución de las especies que híbridas, destacando las preferencias ecológicas y eventos de importancia evolutiva, y 4) ventajas o desventajas de la hibridación en procesos ecológicos y evolutivos. Nuestra búsqueda resultó en 37 artículos que analizan un total de 120 taxones híbridos putativos en Cactaceae. Gradualmente, los estudios que involucran híbridos putativos cambiaron de especulaciones del estado híbrido a la detección de híbridos utilizando técnicas más sofisticadas y, más recientemente, al estudio de patrones reticulares de diversificación. Los supuestos híbridos detectados o estudiados en los trabajos estudiados pertenecían a dos de las cuatro subfamilias de Cactaceae: Opuntioideae y Cactoideae. En Opuntioideae, se detectaron taxones híbridos putativos en las tribus Opuntieae y Cylindropuntieae. Ya en Cactoideae, la mayoría de los híbridos putativos se concentraron en las subtribus Cereinae, Trichocereinae y Echinocereinae. Las áreas dentro o cerca de los centros de diversidad de Cactaceae tuvieron la mayor concentración de supuestos eventos de hibridación. Además, las tribus y subtribus de la familia se hibridizan en áreas específicas, con escasas zonas de superposición. Las ventajas de la hibridación están en relación con mayor resistencia a estrés fisiológico, a la formación de nuevas especies y estructuras reproductivas más vistosas. Las desventajas estuvieron relacionadas con inviabilidad de los embriones e infertilidad. De esta revisión concluimos que la hibridación afecta profundamente la evolución de algunos linajes de cactáceas, especialmente en la subfamilia Opuntioideae. Además, esta familia tiene potencial de proveer organismos modelo para enriquecer nuestro conocimiento de las condiciones ecológicas que favorecen los eventos de hibridación y su impacto en la evolución de las cactáceas.La hibridación es un factor que influye en la evolución vegetal, una vez que ocurre en aproximadamente en 40 % de las especies vasculares y participa en la especiación de nuevos taxones en muchos grupos. Sin embargo, ocurre de manera desigual entre las familias de plantas, y el de Cactaceae es un caso sobresaliente en el que se conocen muchos híbridos naturales. El aislamiento geográfico es aparentemente la principal barrera para la hibridación en la familia, ya que barreras intrínsecas están ausentes entre especies y hasta entre géneros simpátricos. En este trabajo presentamos una breve revisión sobre hibridación natural en Cactaceae con los siguientes objetivos: 1) compilación de potenciales híbridos naturales de cactáceas y de técnicas utilizadas para identificarlos, 2) determinar patrones de hibridación y su relación con linajes en la familia; 3) mapear la distribución de las especies que híbridas, destacando las preferencias ecológicas y eventos de importancia evolutiva, y 4) ventajas o desventajas de la hibridación en procesos ecológicos y evolutivos. Nuestra búsqueda resultó en 37 artículos que analizan un total de 120 taxones híbridos putativos en Cactaceae. Gradualmente, los estudios que involucran híbridos putativos cambiaron de especulaciones del estado híbrido a la detección de híbridos utilizando técnicas más sofisticadas y, más recientemente, al estudio de patrones reticulares de diversificación. Los supuestos híbridos detectados o estudiados en los trabajos estudiados pertenecían a dos de las cuatro subfamilias de Cactaceae: Opuntioideae y Cactoideae. En Opuntioideae, se detectaron taxones híbridos putativos en las tribus Opuntieae y Cylindropuntieae. Ya en Cactoideae, la mayoría de los híbridos putativos se concentraron en las subtribus Cereinae, Trichocereinae y Echinocereinae. Las áreas dentro o cerca de los centros de diversidad de Cactaceae tuvieron la mayor concentración de supuestos eventos de hibridación. Además, las tribus y subtribus de la familia se hibridizan en áreas específicas, con escasas zonas de superposición. Las ventajas de la hibridación están en relación con mayor resistencia a estrés fisiológico, a la formación de nuevas especies y estructuras reproductivas más vistosas. Las desventajas estuvieron relacionadas con inviabilidad de los embriones e infertilidad. De esta revisión concluimos que la hibridación afecta profundamente la evolución de algunos linajes de cactáceas, especialmente en la subfamilia Opuntioideae. Además, esta familia tiene potencial de proveer organismos modelo para enriquecer nuestro conocimiento de las condiciones ecológicas que favorecen los eventos de hibridación y su impacto en la evolución de las cactáceas.La hibridación es un factor que influye en la evolución vegetal, una vez que ocurre en aproximadamente en 40 % de las especies vasculares y participa en la especiación de nuevos taxones en muchos grupos. Sin embargo, ocurre de manera desigual entre las familias de plantas, y el de Cactaceae es un caso sobresaliente en el que se conocen muchos híbridos naturales. El aislamiento geográfico es aparentemente la principal barrera para la hibridación en la familia, ya que barreras intrínsecas están ausentes entre especies y hasta entre géneros simpátricos. En este trabajo presentamos una breve revisión sobre hibridación natural en Cactaceae con los siguientes objetivos: 1) compilación de potenciales híbridos naturales de cactáceas y de técnicas utilizadas para identificarlos, 2) determinar patrones de hibridación y su relación con linajes en la familia; 3) mapear la distribución de las especies que híbridas, destacando las preferencias ecológicas y eventos de importancia evolutiva, y 4) ventajas o desventajas de la hibridación en procesos ecológicos y evolutivos. Nuestra búsqueda resultó en 37 artículos que analizan un total de 120 taxones híbridos putativos en Cactaceae. Gradualmente, los estudios que involucran híbridos putativos cambiaron de especulaciones del estado híbrido a la detección de híbridos utilizando técnicas más sofisticadas y, más recientemente, al estudio de patrones reticulares de diversificación. Los supuestos híbridos detectados o estudiados en los trabajos estudiados pertenecían a dos de las cuatro subfamilias de Cactaceae: Opuntioideae y Cactoideae. En Opuntioideae, se detectaron taxones híbridos putativos en las tribus Opuntieae y Cylindropuntieae. Ya en Cactoideae, la mayoría de los híbridos putativos se concentraron en las subtribus Cereinae, Trichocereinae y Echinocereinae. Las áreas dentro o cerca de los centros de diversidad de Cactaceae tuvieron la mayor concentración de supuestos eventos de hibridación. Además, las tribus y subtribus de la familia se hibridizan en áreas específicas, con escasas zonas de superposición. Las ventajas de la hibridación están en relación con mayor resistencia a estrés fisiológico, a la formación de nuevas especies y estructuras reproductivas más vistosas. Las desventajas estuvieron relacionadas con inviabilidad de los embriones e infertilidad. De esta revisión concluimos que la hibridación afecta profundamente la evolución de algunos linajes de cactáceas, especialmente en la subfamilia Opuntioideae. Además, esta familia tiene potencial de proveer organismos modelo para enriquecer nuestro conocimiento de las condiciones ecológicas que favorecen los eventos de hibridación y su impacto en la evolución de las cactáceas.

Palabras clave:

Cactaceae, centros de diversidad, híbridos, Cactoideae, Opuntioideae

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