La Evolución Conjunta de la Defensa contra Herbivoría y el Sistema de Apareamiento en Plantas: Un Enfoque de Simulación
Autores: Sandoval-Castellanos, Edson; Núñez-Farfán, Juan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
La Evolución Conjunta de la Defensa contra Herbivoría y el Sistema de Apareamiento en Plantas: Un Enfoque de Simulación
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Pérdidas agrícolas
Herbívoros insectos
Resistencia
Tolerancia
Estabilidad evolutiva
Estrategias de defensa mixtas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
Las pérdidas agrícolas causadas por herbívoros insectos pueden reducirse al comprender las estrategias que las plantas utilizan contra estos herbívoros. Las dos principales estrategias que las plantas emplean contra la herbivoría son la resistencia y la tolerancia. Sin embargo, se predice que son mutuamente excluyentes, aunque numerosas poblaciones las tienen ambas (de ahí una estrategia de defensa mixta). Esto se ha explicado, entre otras alternativas, por el comportamiento no lineal de los costos y beneficios de la resistencia y la tolerancia y su interacción con el sistema de apareamiento de las plantas. Aquí, estudiamos cómo la no linealidad y el sistema de apareamiento afectan la estabilidad evolutiva de las estrategias de defensa mixtas mediante simulaciones de modelos basados en agentes. Las simulaciones se basan en un modelo novedoso que se construyó sobre modelos anteriores. Incorpora costos y beneficios de resistencia y tolerancia, depresión por endogamia y una no linealidad escalable de manera continua. Los factores que promovieron la estabilidad evolutiva de las estrategias de defensa mixtas incluyen una asignación multiplicativa de costos y beneficios de resistencia y tolerancia, una no linealidad cóncava, autofecundación no hereditaria y altos costos de tolerancia. También encontramos nuevos mecanismos, habilitados por el sistema de apareamiento, que valen la pena considerar para estudios empíricos. Uno fue un doble compromiso entre resistencia y tolerancia, predicho como consecuencia de la duplicación de costos y la inducibilidad de la tolerancia, y el otro fue denominado el término que acuñamos, y se derivó de la duplicación de costos que los individuos homocigotos transmitían cuando un solo alelo de resistencia proporcionaba protección total.
Descripción
Las pérdidas agrícolas causadas por herbívoros insectos pueden reducirse al comprender las estrategias que las plantas utilizan contra estos herbívoros. Las dos principales estrategias que las plantas emplean contra la herbivoría son la resistencia y la tolerancia. Sin embargo, se predice que son mutuamente excluyentes, aunque numerosas poblaciones las tienen ambas (de ahí una estrategia de defensa mixta). Esto se ha explicado, entre otras alternativas, por el comportamiento no lineal de los costos y beneficios de la resistencia y la tolerancia y su interacción con el sistema de apareamiento de las plantas. Aquí, estudiamos cómo la no linealidad y el sistema de apareamiento afectan la estabilidad evolutiva de las estrategias de defensa mixtas mediante simulaciones de modelos basados en agentes. Las simulaciones se basan en un modelo novedoso que se construyó sobre modelos anteriores. Incorpora costos y beneficios de resistencia y tolerancia, depresión por endogamia y una no linealidad escalable de manera continua. Los factores que promovieron la estabilidad evolutiva de las estrategias de defensa mixtas incluyen una asignación multiplicativa de costos y beneficios de resistencia y tolerancia, una no linealidad cóncava, autofecundación no hereditaria y altos costos de tolerancia. También encontramos nuevos mecanismos, habilitados por el sistema de apareamiento, que valen la pena considerar para estudios empíricos. Uno fue un doble compromiso entre resistencia y tolerancia, predicho como consecuencia de la duplicación de costos y la inducibilidad de la tolerancia, y el otro fue denominado el término que acuñamos, y se derivó de la duplicación de costos que los individuos homocigotos transmitían cuando un solo alelo de resistencia proporcionaba protección total.