Do floral odor profiles geographically vary with the degree of specificity for pollinators? Investigation in two sapromyophilous Arum species (Araceae)

Abstract

We compared floral odour profiles among populations of two Arum species which show different degrees of specificity for their fly pollinators. Insects were collected from inflorescences in four populations of Arum italicum and two populations of Arum maculatum. In six Arum populations, we compared inflorescences odour profiles collected by Solid Phase Micro Extraction (SPME) and analysed by gas chromatography. We confirmed that from a pollination point of view, A. italicum is an opportunist species, as it is mainly pollinated by insects of the families Psychodidae, Chironomidae and Sciaridae, whereas A. maculatum is a specialist species, as it is 90% pollinated by Psychodidae. In all populations, Arum italicum was less attractive to pollinators than Arum maculatum. Floral odour profiles of A. italicum were not geographically structured among populations, suggesting a high gene flow or adaptation to a fluctuant guild of pollinators. On the contrary, odour profiles of A. maculatum varied between the two populations studied suggesting a lower gene flow or adaptation to different local pollinator preferences

Résumé

Les profils d’odeurs florales varient-ils géographiquement avec le degré de spécificité pour les pollinisateurs? Recherche sur deux espèces d’Arum (Araceae) sapromyophiles. Nous avons comparé les profils d’odeurs florales de deux espèces d’Arum qui présentent différents degrés de spécificité pour leurs mouches pollinisatrices. Les insectes ont été collectés dans les inflorescences de quatre populations d’Arum italicum et deux d’Arum maculatum. Dans ces six populations d’Arum, nous avons comparé les profils d’odeur d’inflorescence récoltés par micro extraction sur phase solide (SPME) et analysés par chromatographie en phase gazeuse. Nous avons confirmé que, du point de vue de la pollinisation, A. italicum est une espèce opportuniste, principalement pollinisée par des espèces de Psychodidae, Chronomidae et Sciaridae. De son côté, A. maculatum est une espèce spécialiste, pollinisée à 90% par des Psychodidae. Dans toutes les populations étudiées, Arum italicum était moins attractif pour les pollinisateurs qu’A. maculatum. Les profils d’odeur florale d’A. italicum ne présentaient pas de structuration géographique entre les populations, ce qui suggère un fort flux de gènes ou une adaptation à une guilde fluctuante de pollinisateurs. Au contraire, les profils d’odeur d’A. maculatum étaient fortement structurés géographiquement. Cela suggère des flux de gènes plus faibles ou des adaptations locales aux préférences des pollinisateurs.

Keywords:

• Psychodidae
• Arum italicum
• Arum maculatum
• floral scent
• specificity