| Publication Type: | Journal Article |
| Year of Publication: | 2004 |
| Authors: | Valido, A, Dupont, YL, Olesen, JM |
| Journal: | Journal of Biogeography |
| Volume: | 31 |
| Issue: | 12 |
| Date Published: | 2004 |
| ISBN Number: | 1365-2699 |
| Keywords: | bird pollination syndrome, Canarina, Canary islands, Echium, evolución insular, Fringillidae, generalist nectar-feeding passerine birds, island evolution, Islas Canarias, Isoplexis, Lavatera, Lotus, Madeira, oceanic islands, ornithophily, Ornitofilia, Paseriformes generalistas libadores de néctar, Serinus, Serinus canaria, Serinus serinus, síndromes de polinización por aves |
| Abstract: | Abstract Aims Several bird-pollinated or ornithophilous flowers are present on the Macaronesian archipelagos, the Canary Islands and Madeira, but absent from nearby NW Africa and Europe. In Macaronesia, no specialist nectar-feeding birds are found, but several generalist passerine bird species visit flowers for nectar. Two hypotheses attempt to explain the origin and evolution of ornithophily in the Macaronesian flora. According to ‘the island de novo hypothesis’, bird-flowers evolved from mainland insect-pollinated ancestors after island colonization. Alternatively, ancestors of the ornithophilous Macaronesian plant species evolved bird-flowers before reaching the islands (‘the relict hypothesis’). In this study we first compile information of Macaronesian bird–flower interactions from the literature and our own field observations. Secondly, we discuss the two hypotheses of origin of ornithophily in the light of evidence from recent molecular plant phylogenies, palaeontology, historical biogeography of the African avifauna and flora, and present-day ecological patterns. Location Madeira and Canary Islands. Results At least eleven endemic Macaronesian plant species from six genera have typical ornithophilous floral traits. These genera are: Canarina and Musschia (Campanulaceae), Isoplexis (Scrophulariaceae), Echium (Boraginaceae), Lotus (Fabaceae) and Lavatera (Malvaceae). These lineages have clear affinities to the Mediterranean region, except for Canarina whose closest relatives grow in East African mountains. Six generalist passerine bird species of Sylvia, Phylloscopus (Sylviidae), Serinus (Fringillidae) and Parus (Paridae) visit this flora for nectar. Main conclusion We suggest that the origin and evolution of ornithophilous traits in these plant species took place mostly in mainland areas prior to island colonization. In Canarina and Lavatera, it is well supported that ornithophily is a relict condition, which originated in mainland areas possibly in association with specialist nectar-feeding birds. For the remaining plant species except Echium wildpretii bird floral traits probably also are a relict condition. These species may be derived from ancestors, which were visited by specialist nectar-feeding birds during geological periods when the Mediterranean and the Ethiopian vegetation were intermingled in mainland Africa. Probably, these mainland ancestors went extinct due to severe climatic fluctuations, while their Macaronesian descendants survived in ‘refuge’ on the islands. Finally, the island de novo hypothesis may explain the evolution of a mixed bird/insect-pollination system in the neo-endemic red-flowered Echium wildpretii.Resumen Objetivo En el presente estudio se aportan nuevos datos acerca de las interacciones entre aves y flores en los archipiélagos de Macaronesia (Islas Canarias y Madeira) con el fin de explicar el origen y la evolución de los carácteres ornitófilos presentes en algunas plantas endémicas de estas islas. Tanto la ausencia de este tipo de flora ornitófila en las áreas continentales cercanas, como la no existencia de aves nectarívoras especializadas en estas islas (inclusive en el pasado), hace que este fenómeno se haya considerado como un enigma biológico, aún sin resolver. Dos hipótesis principales han sido propuestas para explicar estos casos. Primero, que los carácteres florales evolucionaron recientemente en las islas a partir de ancestros que eran polinizados por insectos en el continente (hipótesis de novo). Alternativamente, que los ancestros que colonizaron estas islas ya presentaban caracteres ornitófilos previo a la colonización insular (hipótesis relictual). En el presente estudio, se discute ambas hipótesis utilizando información reciente acerca de las relaciones filogenéticas de estas plantas, así como datos paleontológicos, de la historia biogeográfica de la flora y avifauna de Africa, y de los patrones ecológicos actuales. Localización Madeira y Canarias. Resultados Los datos obtenidos muestran que al menos once plantas endémicas procedentes de seis líneas evolutivas independientes: especies de Canarina y Musschia (Campanulaceae), Isoplexis (Scrophulariaceae), Echium (Boraginaceae), Lotus (Fabaceae), y Lavatera (Malvaceae) presentan carácteres florales típicamente ornitófilos. Seis paseriformes generalistas: especies de Sylvia y Phylloscopus (Sylviidae), Serinus (Fringilliidae) y Parus (Paridae), son asiduos visitantes de estas flores para libar su néctar. Si excluimos a Canarina, la cual presenta sus relativos más cercanos en plantas de la flora etiópica, el resto de los taxones presentan clara afinidad con la flora del área mediterránea (donde actualmente no se encuentran ninguna especie de planta que podamos considerar como ornitófila, ni aves nectarívoras especializadas). Conclusión Acorde a las evidencias presentadas, la principal conclusión obtenida en el presente estudio es que el origen y la evolución de los carácteres florales ornitófilos parece que tuvo lugar en el continente previo a la colonización insular. Para Canarina y Lavatera, parece evidente que la ornitofilia es una condición relictual que posiblemente se originó en asociación con aves especializadas en líbar néctar en el continente. Para el resto de especies con afinidad mediterránea, el origen de la ornitofilia es menos clara, pero las evidencias presentadas señalan igualmente hacia un origen continental, y que posiblemente tuvo lugar cuando elementos de la flora mediterránea estuvieron en contacto con la vegetación etiópica en el pasado. En este escenario, aves nectarívoras especializadas posiblemente visitaron asiduamente las flores de los ancestros de esta flora ornitófila macaronésica. Posteriormente, y como consecuencia de fluctuaciones climáticas severas en el continente, dichos elementos se extinguieron, y únicamente aquellos taxones que colonizaron y se establecieron en estas islas, sobrevivieron hasta nuestros días. Finalmente, la hipótesis de novo parece explicar mejor el caso de los tajinastes rojos (g. Echium), el cual es considerado como un neo-endemismo, y cuyas flores presentan rasgos mixtos de polinización por insectos y aves. |
| URL: | http://dx.doi.org/10.1111/j.1365-2699.2004.01116.x |
| Short Title: | Journal of Biogeography |
Taxonomic name: