Evolución, desarrollo y estructura de las inflorescencias en la subtribu Eleusininae (Chloridoideae - Poaceae)

Abstract

La subtribu Eleusininae corresponde a un extenso grupo que aparenta poca diversidad morfológica de inflorescencias. Esta asunción, sin embargo, está basada en descripciones generales de un reducido número de especies. En esta tesis se estudió la diversidad morfológica de sus inflorescencias a través de la caracterización de formas adultas y procesos ontogénicos en un contexto evolutivo. Se analizaron inflorescencias maduras desde una perspectiva comparativa para poder reconocer homologías y determinar procesos responsables de las variaciones. La reconstrucción de estados ancestrales de caracteres de inflorescencia y espiguilla en un árbol filogenético permitió determinar tendencias macroevolutivas que dieron lugar a su diversidad. Los miembros tienen panojas de espiguillas con tres diferentes apariencias: piramidal, digitada y uni-ramificada. Las espiguillas pueden ser clasificadas como uni, bi o multi-floras. El ancestro probablemente presentó una inflorescencia completamente homogenizada, apariencia piramidal y numerosas ramas primarias. Es probable que haya tenido espiguillas multi-floras con más de un antecio fértil. Los análisis señalan que hubo una dirección evolutiva hacia la disminución de número de estructuras. El estudio del desarrollo de inflorescencia y espiguilla permitió descubrir patrones que implican la presencia de homoplasias en la morfología adulta. Este estudio permitió determinar nuevos caracteres relacionados a la morfología de meristemas de espiguilla y filotaxis de antecios. El análisis evolutivo de inflorescencia indicó que la escasa diversidad de formas pudo haber sido consecuencia de un camino evolutivo con dirección a la reducción de estructuras. La perspectiva del desarrollo permitió determinar que esta dirección evolutiva afectó del mismo modo a inflorescencias con procesos ontogénicos diferentes.

Despite being widespread and taxonomically variable, the subtribe Eleusininae appears to have little morphological diversity in its inflorescences. This assumption is based on general descriptions of a reduced number of species. This thesis studies the morphological diversity of its inflorescences through the characterization of adult forms and developmental processes in an evolutionary framework. Mature inflorescences were analyzed in a comparative manner to recognize homologies and determine the processes responsible for the variations. The reconstruction of ancestral states allowed the identification of macroevolutionary trends that shaped the inflorescences. All members have panicles of spikelets with three appearances: pyramidal, digitate, and single-branched. The spikelets can be classified as uni, bi or multi-flowered. The ancestor may have presented a fully homogenized inflorescence, with a pyramidal appearance and numerous primary branches. It also may have had multi-flowered spikelets enclosing more than one fertile floret. The direction of evolution was towards a decrease in the number of reproductive structures. We performed a developmental study of inflorescences and spikelets. The contribution of the developmental studies was significant due to the discovery of patterns that imply the presence of homoplasies in the adult morphology. Likewise, this kind of study allowed the determination of new characters related to differences on the morphology of spikelets meristem and phyllotaxis of florets. Concluding, the evolutionary analyses of adult inflorescences indicated that the little diversity of inflorescence forms may have been consequence of an evolutionary course with a direction towards a decrease in number of structures. The course of evolution towards inflorescence with less complex structures affected equally inflorescences with different ontogenic processes.

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