Geographic pattern of floral diversification sheds new light on speciation of the neotropical Sinningia clade (Gesneriaceae)

Seleção natural divergente é a principal força que leva a diferenciação entre espécies. Nas Angiospermas, a preferencia do polinizador é considerada um dos agentes de seleção na diversificação de caracteres florais. Além disso, eles podem contribuir na delimitação de linhagens e diversificação de linhagens devido a possibilidade de reduzir fluxo gênico entre os fenótipos em simpatria, contribuindo para o isolamento reprodutivo. Nesse trabalho, nós avaliamos a interação entre padrões de variação geográfica floral e processos ecológicos associados aos polinizadores de Sinningia allagophylla. Nós amostramos traços florais e frequência de polinizadores ao longo da distribuição geográfica dessa espécie. Germinação de grãos de pólen e desenvolvimento da semente também foram amostradas para determinar a ocorrência de mecanismos de isolamento reprodutivos adicionais em ação. Nós mostramos que atributos florais de S. allagophylla apresentam um claro padrão de diferenciação geográfica. É possível classificar indivíduos dentro de três tipos florais, estando estes relacionados as vertentes de distribuição sul, noroeste e sudeste da espécie. Tipos florais intermediários ocorrem entre as regiões sudeste e o sul. Diversos grupos de polinizadores estão associados com o padrão geográficos dos atributos florais. Beija-flores estão presentes ao longo de toda a distribuição geográfica e visita tipos florais independentemente de seus atributos, mas abelhas são mais comuns nos extremos da distribuição e apresentam fidelidade a um dado tipo floral. Sobre condições de simpatria, pode haver fluxo gênico entre fenótipos distintos devido as visitas de beija-flores. No entanto, visitas seletivas de abelhas a um dos tipos florais e germinação do pólen e o desenvolvimento da semente reduzidos em indivíduos com traços florais intermediários resultam na ausência de coesão e perda dos fenótipos originais. Em conclusão, consideramos que mecanismos ecológicos associados em parte a interação planta-polinizador possam contribuir para a diferenciação das linhagens em Sinningia allagophylla. Tal informação adiciona a possibilidade de que mecanismos outros que os reconhecidamente vigentes possam contribuir para a especiação deste clado.Divergent natural selection is a leading force of species differentiation. In flowering plants, pollinator\'s preference is considered to work as selective agent and can contribute to the diversification of floral traits. Because of pollinator role preventing gene flow under sympatric condition, they can also work as a component of reproductive isolation. Here we establish a link between geographic pattern and ecological process of differentiation in floral morphology and pollinator fidelity in Sinningia allagophylla. We sampled floral traits and pollinator frequency across the species geographic ranges. Germination of pollen grains and seed development were also sampled to determine the occurrence of additional reproductive isolation mechanisms in action. We show that floral traits of S. allagophylla present a clear pattern of geographic differentiation. It is possible to sort individuals within three floral types related to the south, southeast and northwest species range. Intermediate floral types occur between south-southeast distribution ranges. Diverse group of pollinators are associated with geographic pattern of floral traits. Hummingbirds are present across the entire geographic range and visit floral types independent of its traits, but bees are more frequent in the boundaries of distribution and show fidelity to one or other phenotype. Under sympatric condition, gene flow occurs between individuals with different floral traits due to hummingbird visits. However, bee preference of phenotypes, reduced pollen germination and seed development of individuals in the contact zones contributed to the maintenance of distinct phenotypes. In conclusion, we considered that ecological mechanisms associated with the plant-pollinator interaction are contributing partially to the differentiation of lineages in Sinningia allagophylla. This information sheds new light to the actual comprehension of speciation within this clade