Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/35071
Type: Tese
Title: Polinização de espécies de Blumenbachia Schrad. (Loasaceae): oferta de recursos florais e comportamento de forrageio de polinizadores
Authors: Samuel Siriani de Oliveira
First Advisor: Clemens Peter Schlindwein
First Referee: Maria Cristina Gaglianone
Second Referee: Rubia dos Santos Fonseca
Third Referee: Élder Antônio Sousa e Paiva
metadata.dc.contributor.referee4: Pietro Kiyoshi Maruyama Mendonça
Abstract: As interações entre as angiospermas e seus polinizadores são caracterizadas por atributos morfológicos, funcionais, fenológicos e comportamentais das espécies envolvidas, variando amplamente em níveis de especialização/generalização. Espécies de plantas com morfologia floral complexa, em que os recursos florais ficam ocultos ou são gradualmente disponibilizados aos visitantes florais, requerem uma manipulação floral especializada, que pode levar a uma restrição da guilda de polinizadores e resultar em interações planta-polinizador especializadas. Espécies melitófilas de Loasoideae (Loasaceae) possuem flores morfologicamente complexas. O androceu é organizado em cinco complexos de estaminódios, que se alternam com feixes de estames férteis. Cada complexo de estaminódios consiste em uma escama de néctar conspícua e côncava, oposta a dois estaminódios livres. O néctar é armazenado na base das escamas, entre a escama e os estaminódios livres. As flores são protândricas e liberam o pólen gradualmente por meio de movimentos sucessivos dos estames ao centro da flor a partir de uma posição inicial, encerrado em pétalas naviculadas. Os movimentos ocorrem de forma autônoma ou após estímulo mecânico nas escamas de néctar (tigmonastia). Após o movimento de todos os estames inicia a fase pistilada, o estigma cresce e se torna proeminente no centro da flor. Para aumentar o conhecimento sobre as interações entre espécies de Loasoideae e seus polinizadores, estudei a polinização de duas espécies de Blumenbachia, B. insignis e B. catharinensis, focando na dinâmica da apresentação de pólen e de néctar, no sistema reprodutivos das plantas e no comportamento de forrageio dos polinizadores. Blumenbachia insignis é polinizada exclusivamente por Bicolletes indigoticus (Colletidae) uma espécie de abelha oligolética. A oferta particionada de pólen e de néctar pelas flores, combinada à fidelidade floral das fêmeas de B. indigoticus, assegura a estas uma provisão exclusiva de recursos florais. O forrageio especializado das abelhas, por sua vez, garante fluxo polínico cruzado na população de B. insignis. Para entender a estratégia de forrageio das abelhas, manipulei experimentalmente a disponibilidade de néctar nas flores e realizei experimentos com extratos químicos de fêmeas coespecíficas. Os resultados revelaram que as fêmeas de B. indigoticus otimizam a busca por néctar, concentrando visitas em flores com néctar acumulado. Além disso, fêmeas rejeitaram flores recém visitadas e flores em que foram adicionados extratos químicos de fêmeas coespecíficas. Em Blumenbachia catharinensis encontramos uma nova espécie de abelha oligolética como principal visitante floral (Rhophitulus ater, Andrenidae), que foi descrita durante o doutoramento. A relação entre B. catharinensis e R. ater se revelou como um dos raros casos em que uma abelha oligolética causa um efeito deletério na reprodução da sua espécie hospedeira. As fêmeas de R. ater constantemente inspecionam as flores de B. catharinensis pela presença de novos estames movidos no centro da flor e coletam, desta maneira, quase todo o pólen liberado. Além disso, removem pólen já depositado nos estigmas em flores na fase pistilada. Os resultados alcançados contribuem para o entendimento geral das interações entre plantas e polinizadores e reforçam que os sistemas de polinização de espécies de Loasoideae são predominantemente especializados.
Abstract: The interactions between angiosperms and their pollinators are characterised by morphological, functional, phenological and behavioural attributes of the species involved, varying widely in degree of specialisation/generalisation. Plant species with complex floral morphology, in which floral resources are hidden or gradually offered to flower visitors, require specialised floral handling, which can restrict the guild of pollinators and result in specialised plant-pollinator interactions. Melittophilous species of Loasoideae (Loasaceae) share such exclusive and complex flower morphology. The androecium is organized in staminode complexes alternating with clusters of fertile stamens. Each staminode complex consists of a conspicuous concave nectar scale, opposite to two free staminodes. The nectar is stored at the base of the nectar scales and free staminodes. The flowers are protandrous and release pollen gradually through successive stamen movements to the center of the flower from an initial position, hidden in naviculate petals. The movements occur autonomously or after mechanical stimulation in the nectar scales (thigmonasty) by pollinators. After all the stamens have moved, the pistillate phase starts, the stigma grows and becomes prominent in the flower centre. To increase the knowledge about the interactions between species of Loasoideae and their pollinators, I studied the pollination of two species of Blumenbachia, B. insignis and B. catharinensis, focusing on the dynamics of pollen and nectar presentation, the reproductive systems of the plants and the foraging behaviours of the pollinators. Blumenbachia insignis is pollinated exclusively by Bicolletes indigoticus (Colletidae) a species of oligolectic bee. The partitioned offer of pollen and nectar by the flowers, combined with the floral fidelity of the females of B. indigoticus, assures them an exclusive supply of floral resources. The specialized foraging of the bees, in turn, guarantees cross-pollen flow in the population of Blumenbachia insignis. To understand the foraging strategy of the bees, I have experimentally manipulated the availability of nectar in the flowers and carried out experiments with chemical extracts of conspecific females. The results revealed that the females of B. indigoticus optimize the search for nectar by concentrating the visits on flowers with accumulated nectar. In addition, females rejected recently visited flowers and flowers in which chemical extracts form conspecific females were added. In Blumenbachia catharinensis we found a new species of oligolectic bee as the main floral visitor (Rhophitulus ater, Andrenidae), which was described. The relationship between B. catharinensis and R. ater was revealed as one of the rare cases in which an oligolectic bee species causes a deleterious effect on the reproduction of its host plant species. Females of R. ater constantly inspect the flowers of B. catharinensis whether they present a new moved stamen in the center of the flower and collect, in this way, almost all the released pollen. Moreover, they remove pollen from already deposited on the stigmas in flowers of the pistillate phase. The results achieved contribute to the general understanding of interactions between plants and pollinators and reinforce that the pollination systems of Loasoideae species are predominantly specialised.
Subject: Biologia
Botânica
Polinização
Abelhas
Especialização
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICB - DEPARTAMENTO DE BOTÂNICA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Biologia Vegetal
Rights: Acesso Restrito
URI: http://hdl.handle.net/1843/35071
Issue Date: 31-Mar-2020
metadata.dc.description.embargo: 31-Mar-2021
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