Variation in Sexual Expression in Jacaratia mexicana (Caricaceae) in Southern Mexico: Frequency and Relative Seed Performance of Fruit-Producing Males

ABSTRACT

Dioecy, the segregation of male and female structures among individuals, is widespread in tropical plants, encompassing 10–30 percent of species in some sites. In many cases, interindividual sex separation is not complete, as individual plants, although nominally dioecious, may produce both types of reproductive structures. A common form of this sexual variation is the production of female structures in otherwise male individuals, commonly referred to as fruiting males. Here we report the existence of fruiting males in the dioecious tropical tree Jacaratia mexicana (Caricaceae). We show that fruiting males can constitute up to 45 percent of all males in some populations of a tropical forest in Southern Mexico. In order to determine the functional significance of fruiting males for the breeding system of J. mexicana, we compared the relative performance of male- and female-borne seeds. Our results show that seeds from fruiting males are three times less likely to germinate and survive than seeds from female trees. Based on relative seed fitness data, and sex ratios in natural populations, we estimate that 6–15 percent of the genes contributed by fruiting males to the next generation are transmitted via ovules, meaning that morphological variation in gender is at least partially accompanied by functional gender variation. Finally, our seed fitness estimates for fruiting males suggest that fruiting males will not replace female plants in natural populations.

Abstract in Spanish is available at http://www.blackwell-synergy.com/loi/btp.

El dioicismo, la distribución de estructuras masculinas y femeninas en dos tipos de individuos, es un fenómeno ampliamente distribuido en especies tropicales, llegando a abarcar 10-30 por ciento de las especies en algunos sitios. En muchos casos la separación de los sexos entre individuos no es completa, y un mismo individuo puede producir estructuras reproductivas del sexo opuesto. Una forma común de esta variación en el género es la producción de estructuras femeninas en individuos machos, los que comúnmente se denominan machos fructíferos. En este trabajo describimos la existencia de machos fructíferos en el árbol tropical dioico Jacaratia mexicana (Caricaceae). Encontramos que los machos fructíferos pueden constituir hasta el 45 por ciento de todos los árboles macho en algunas poblaciones de un bosque tropical en el Sur de México. Con el objeto de determinar el significado funcional de los machos fructíferos de J. mexicana, comparamos el desempeño relativo de semillas originadas en individuos macho y hembra. Nuestros resultados muestran que las semillas provenientes de machos fructíferos germinan y sobreviven con una probabilidad tres veces menor que las semillas provenientes de árboles hembra. Basados en la adecuación relativa de las semillas, así como en las proporciones sexuales en poblaciones naturales, estimamos que 6-15 por ciento de los genes contribuidos por los machos fructíferos a la siguiente generación son transmitidos vía óvulos, lo que significa que al menos parte de la variación en el género a nivel morfológico es acompañada por variación a nivel funcional. Finalmente, nuestras estimaciones de la adecuación de los machos fructíferos, vía semillas, sugieren que éstos no remplazarán a las plantas femeninas en poblaciones naturales.