Polidori, C., Jorge, A., Keller, A., Ornosa, C., Tormos, J., Asís, J.D., Nieves-Aldrey, J.L.

Strong phylogenetic constraint on transition metal incorporation in the mandibles of the hyper-diverse Hymenoptera (Insecta)

(2020) Organisms Diversity and Evolution, 20 (3), pp. 511-526.

DOI: 10.1007/s13127-020-00448-x

RESUMEN

Se sabe que, en varios grupos de insectos, las estructuras relacionadas con la alimentación y la ovoposición poseen una cutícula endurecida debido a la incorporación de metales de transición. No obstante, rara vez se ha demostrado un vínculo funcional entre el enriquecimiento en metales y las presiones ecológicas (adaptación), lo que abre la posibilidad de que, en algunos linajes, la historia evolutiva pueda explicar la mayor parte de la variación observada (constricción filogenética). En el trabajo actual, se aborda esta cuestión en los Himenópteros hiperdiversos (abejas, avispas, hormigas y moscas sierra), de los que se han estudiado 87 especies, que abarcan la mayoría de las superfamilias existentes, en las que se ha encontrado Zn y/o Mn enriqueciendo sus mandíbulas, resultando que el enriquecimiento de Zn está muy extendido (en 57 de las especies). Sin embargo, y aunque no existe información de los "Symphyta" más primitivos, la reconstrucción obtenida del estado ancestral no ha sido concluyente para determinar si el enriquecimiento de Zn era un estado derivado para el Orden completo, aunque sí es claramente el estado ancestral para los Apocrita, donde se ha perdido en pocos linajes, y especialmente en los Aculeata, donde se volvió a adquirir por lo menos tres veces. El Mn, por otra parte, aparece muy escasamente en las mandíbulas (en 10 especies). El análisis comparativo ha revelado un fuerte efecto filogenético, que explica la mayor parte de la variación de la cantidad de Zn y de Mn de las mandíbulas. Además, las especies con larvas herbívoras son menos propensas a tener Zn (pero no Mn) que aquellas que poseen larvas carnívoras, si bien es improbable un efecto causal de la dieta en este rasgo. Más aún, las especies que emergen de su desarrollo postembrionario desde nidos o cavidades ocultas tienen una probabilidad similar de tener mandíbulas enriquecidas con metales como las que lo hacen desde emplazamientos no ocultos. La historia evolutiva parece limitar el enriquecimiento con metales de las mandíbulas de los Himenópteros, pero las pocas pérdidas y recuperaciones de este rasgo, observadas durante su evolución, exigen investigaciones más profundas sobre el papel de las presiones ecológicas alternativas, que aquí no se han comprobado.