Um sinal

Nature Communications volume 13, número do artigo: 7773 (2022) Citar este artigo

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152 Altmétrico

Detalhes das métricas

Estudos anteriores consideraram a umidade floral uma consequência inadvertida da evaporação do néctar, que poderia ser explorada como uma dica por polinizadores em busca de néctar. Em contraste, o nosso estudo interdisciplinar de uma flor que floresce nocturna, Datura wrightii, e do seu polinizador hawkmoth, Manduca sexta, revela que a humidade relativa floral actua como um sinal mutuamente benéfico neste sistema. A distinção entre funções baseadas em sinais e sinais é ilustrada por três descobertas experimentais. Primeiro, os gradientes de umidade floral em Datura são quase dez vezes maiores do que aqueles relatados para outras espécies e resultam de processos ativos (condutância estomática) e não passivos (evaporação do néctar). Esses gradientes de umidade são sustentados diante do vento e são reconstituídos segundos após a visita das mariposas, implicando custos fisiológicos substanciais para essas plantas do deserto. Em segundo lugar, os custos do balanço hídrico em Datura são compensados ​​através do aumento da visitação das traças Manduca, com aumentos concomitantes na exportação de pólen. Mostramos que as mariposas são inatamente atraídas por flores úmidas, mesmo quando a umidade floral e as recompensas do néctar são experimentalmente dissociadas. Além disso, as mariposas podem rastrear mudanças mínimas na umidade por meio de sensilas higrossensoriais antenais, mas não conseguem fazê-lo quando essas sensilas são ocluídas experimentalmente. Terceiro, sua preferência por flores úmidas beneficia os falcões, reduzindo os custos energéticos do manuseio das flores durante a coleta de néctar. Tomados em conjunto, estes resultados sugerem que a umidade floral pode funcionar como um sinal mediador dos estágios finais da escolha floral pelos falcões, complementando as funções atrativas dos sinais visuais e olfativos além do limiar floral neste sistema noturno planta-polinizador.

A escala espacial na qual os polinizadores são atraídos pelas características florais tem consequências importantes para a eficiência de forrageamento dos polinizadores1, partição de recursos2 e fluxo gênico das plantas3,4. Embora o aroma e a cor floral possam atrair polinizadores em uma escala de metros5,6,7,8,9, eles deixam de ser informativos quando os polinizadores chegam ao limiar da flor (distância de mm a cm), na ausência de informações adicionais, como guias de néctar contrastantes10, pólen perfumado11 ou néctar12. Flores recentemente colhidas podem permanecer perfumadas, túrgidas e pigmentadas minutos a horas após o néctar ou pólen terem sido removidos por um visitante anterior, mas é comumente observado que os polinizadores rejeitam algumas flores após a inspeção, sem pousar13,14. Os polinizadores provavelmente tomam tais decisões a uma curta distância das flores, com base em fontes de informação mais confiáveis, à medida que navegam por uma área de plantas com flores15,16. Por exemplo, o metabolismo primário floral e a transpiração produzem gradientes na concentração de dióxido de carbono (CO2) e umidade relativa (UR) dentro do espaço superior de uma flor recém-aberta (distância de mm a cm), o que indica de forma mais confiável a disponibilidade de néctar antes que os polinizadores se comprometam a sondar ou visitando uma flor17,18.

Todos os animais utilizam pistas – as informações sensoriais disponíveis em seus ambientes – para navegar e sobreviver. Quando sinais são produzidos inadvertidamente pelo movimento ou metabolismo de outros organismos, eles podem ser explorados por bisbilhoteiros19. No contexto da comunicação, quando um animal que respira (emissor) exala CO2, ele alerta os mosquitos próximos (receptores) sobre uma potencial refeição de sangue, com consequências prejudiciais para o remetente da deixa20. Em contrapartida, os sinais medeiam a comunicação entre emissores e receptores que resulta, em média, em benefícios de aptidão para ambas as partes19,21. Apesar do debate de longa data sobre a classificação e evolução dos sinais22,23, os behavioristas distinguem sinais de pistas usando os seguintes critérios: (1) os emissores fornecem informações claras e mensuráveis, (2) que evoluíram com o propósito de comunicação com os receptores, que (3) suscitam uma resposta distinta (por exemplo, que altera o estado) do destinatário, resultando em (4) consequências de aptidão que são favoráveis, em média, para ambas as partes19,22,23. Além disso, embora existam exceções, a maioria dos sinais incorre em custos metabólicos, sociais ou de saúde significativos que se pensa garantirem a estabilidade evolutiva contra a trapaça24. Na comunicação planta-polinizador, os sinais florais podem evoluir como “índices” (forma e conteúdo estão fisicamente conectados), como “ícones” (a forma é semelhante ao conteúdo, mas pode ser dissociada), ou como “símbolos” (forma e conteúdo). estão arbitrariamente ou estatisticamente ligados22).