Fitness of natural hybrids between Dimorphandra exaltata and D. mollis

Abstract

A aptidão relativa dos híbridos em comparação com seus progenitores determina o destino das zonas híbridas. Neste estudo, foram avaliados os efeitos da aptidão híbrida no potencial evolutivo da hibridização interespecífica no gênero Dimorphandra, por meio da comparação da performance das espécies parentais, D. exaltata e D. mollis, e de seus híbridos, identificados como D. wilsonii, em uma zona híbrida localizada em uma área ecotonal entre o Cerrado (vegetação de savana) e a Mata Atlântica no sudeste do Brasil. Foram avaliados: (1) características morfológicas dos frutos e sementes, além da germinação em uma faixa de temperatura (12 – 40°C), para analisar a aptidão das espécies parentais, dos híbridos F1 e do híbrido retrocruzado (cruzamento: F1 × D. exaltata); (2) temperaturas cardinais, tempo térmico e margem de segurança térmica da germinação dos híbridos F1 e das espécies parentais sob temperatura média atual e em cenários futuros de aumento de temperatura; (3) a comparação do desempenho da progênie do híbrido F1 em relação às espécies parentais quanto à sobrevivência e crescimento em ambientes de pleno sol e sombra. A progênie do híbrido F1 apresentou aptidão predominantemente intermediária em relação às espécies parentais quanto à germinação, sobrevivência e crescimento, com desempenho geralmente inferior ao de D. exaltata e superior ao de D. mollis. Sua germinação, sobrevivência e crescimento foram elevados, sendo que a sobrevivência e o crescimento foram mais favorecidos em ambiente de plena incidência solar. Além disso, foi identificada a ocorrência de heterose nos híbridos F1 para algumas características. Seus frutos, em comparação com os das espécies parentais, foram quase um terço maiores, e suas sementes apresentaram massa maior do que as de ambas as espécies parentais. As sementes dos híbridos F1 também exibiram maior tolerância térmica e uma margem de segurança térmica mais ampla para a germinação do que as das espécies parentais. Por outro lado, os resultados de aptidão do híbrido de retrocruzamento são compatíveis com o desmoronamento do híbrido em gerações avançadas. O híbrido de retrocruzamento produziu um número substancialmente menor de sementes cheias por fruto, apresentou uma alta proporção de sementes malformadas em relação ao total de sementes por fruto e menor germinação do que as espécies parentais e os híbridos F1. Esses resultados indicam que os híbridos F1 combinam características das duas espécies parentais, o que pode possibilitar uma adaptabilidade a habitats parentais e de transição, com maior potencial de colonização em ambientes quentes e com alta incidência de luz. Além disso, a maior tolerância ao calor durante a germinação pode configurar-se em uma vantagem adaptativa diante do aquecimento global previsto. Ademais, esses achados sugerem que as barreiras pós-zigóticas são inexistentes ou fracas para impedir o estabelecimento da progênie híbrida F1, embora uma barreira tenha sido identificada na geração de retrocruzamento. Isso evidencia o potencial das primeiras gerações de híbridos em contribuir para o fluxo gênico entre as espécies parentais, aumentando assim, a diversidade genética na zona híbrida das Dimorphandras.