Cheaters in mutualism networks

Mutualism-network studies assume that all interacting species are mutualistic partners and consider that all links are of one kind. However, the influence of different types of links, such as cheating links, on network organization remains unexplored. We studied two flower-visitation networks (Malpighiaceae and Bignoniaceae and their flower visitors), and divide the types of link into cheaters (i.e. robbers and thieves of flower rewards) and effective pollinators. We investigated if there were topological differences among networks with and without cheaters, especially with respect to nestedness and modularity. The Malpighiaceae network was nested, but not modular, and it was dominated by pollinators and had much fewer cheater species than Bignoniaceae network (28% versus 75%). The Bignoniaceae network was mainly a plant-cheater network, being modular because of the presence of pollen robbers and showing no nestedness. In the Malpighiaceae network, removal of cheaters had no major consequences for topology. In contrast, removal of cheaters broke down the modularity of the Bignoniaceae network. As cheaters are ubiquitous in all mutualisms, the results presented here show that they have a strong impact upon network topology.

Behavioral suites mediate group-level foraging dynamics in communities of tropical stingless bees

Competition for floral resources is a key force shaping pollinator communities, particularly among social bees. The ability of social bees to recruit nestmates for group foraging is hypothesized to be a major factor in their ability to dominate rich resources such as mass-flowering trees. We tested the role of group foraging in attaining dominance by stingless bees, eusocial tropical pollinators that exhibit high diversity in foraging strategies. We provide the first experimental evidence that meliponine group foraging strategies, large colony sizes and aggressive behavior form a suite of traits that enable colonies to improve dominance of rich resources. Using a diverse assemblage of Brazilian stingless bee species and an array of artificial ""flowers"" that provided a sucrose reward, we compared species` dominance and visitation under unrestricted foraging conditions and with experimental removal of group-foraging species. Dominance does not vary with individual body size, but rather with foraging group size. Species that recruit larger numbers of nestmates (Scaptotrigona aff. depilis, Trigona hyalinata, Trigona spinipes) dominated both numerically (high local abundance) and behaviorally (controlling feeders). Removal of group-foraging species increased feeding opportunities for solitary foragers (Frieseomelitta varia, Melipona quadrifasciata and Nannotrigona testaceicornis). Trigona hyalinata always dominated under unrestricted conditions. When this species was removed, T. spinipes or S. aff. depilis controlled feeders and limited visitation by solitary-foraging species. Because bee foraging patterns determine plant pollination success, understanding the forces that shape these patterns is crucial to ensuring pollination of both crops and natural areas in the face of current pollinator declines.

Ecological niche similarities of Peponapis bees and non-domesticated Cucurbita species

Peponapis bees are considered specialized pollinators of Cucurbita flowers, a genus that presents several species of economic value (squashes and pumpkins). Both genera originated in the Americas, and their diversity dispersion center is in Mexico. Ten species of Peponapis and ten species of Cucurbita (only non-domesticated species) were analyzed considering the similarity of their ecological niche characteristics with respect to climatic conditions of their occurrence areas (abiotic variables) and interactions between species (biotic variables). The similarity of climatic conditions (temperature and precipitation) was estimated through cluster analyses. The areas of potential occurrence of the most similar species were obtained through ecological niche modeling and summed with geographic information system tools. Three main clusters were obtained: one with species that shared potential occurrence areas mainly in deserts (P. pruinosa, P. timberlakei, C. digitata, C. palmata, C. foetidissima), another in moist forests (P. limitaris, P. atrata, C. lundelliana, C. o. martinezii) and a third mainly in dry forests (C. a. sororia, C. radicans, C. pedatifolia, P. azteca, P. smithi, P. crassidentata, P. utahensis). Some species with similar ecological niche presented potential shared areas that are also similar to their geographical distribution, like those occurring predominantly on deserts. However, some clustered species presented larger geographical areas, such as P. pruinosa and C. foetidissima suggesting other drivers than climatic conditions to shape their distributions. The domestication of Cucurbita and also the natural history of both genera were considered also as important factors. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

The gynoecium of male Anchietea pyrifolia (Violaceae): Preserved structure with a new function

Structure of inflorescences and flowers and flowering behaviour are reported for the woody liana Anchietea pyrifolia (Violaceae) from Brazil. The specimen studied is grown for some decades now in the greenhouses of Halle Botanical Garden and turned out unisexually male, which adds a further example of dioecism to the family Violaceae, in which this type of sex distribution is rarely encountered. The flowers are exceptional also for the strongly asymmetric anterior petal, which represents a rare case of a species with enantiomorphic flowers pollinated by Lepidoptera. They have a fully developed gynoecium with a complicated architecture comparable to the pistil of bisexual Violaceae flowers, though without ovules. The style head is capable to release viscose liquid on tactile stimulation or pressure, which is known to act as pollen-gathering mechanism in bisexual Violaceae species with usually dry pollen and buzz-pollination. This function has switched in male A. pyrifolia to a mechanism for efficient pollen release mediated by insect pollinators from its short-lived flowers. (C) 2009 Elsevier GmbH. All rights reserved.

Síndromes de polinização ocorrentes em uma área de Mata Atlântica, Paraíba, Brasil

ARAUJO, Afranio Cesar de et al. Síndromes de polinização ocorrentes em uma área de Mata Atlântica, Paraíba, Brasil. Biotemas, Florianopolis, v. 4, n. 22, p.83-94, dez. 2009. Disponível em: . Acesso em: 04 out. 2010.

Entomofauna visitante de Stenolobium stans (Juss.) Seem (Bignoniaceae), durante seu período de floração

Realizaram-se estudos sobre as formas de reprodução de Stenolobium stans (Juss.) Seem e determinou-se a diversidade, freqüência e constância dos insetos visitantes nas flores em diferentes horas, durante quatro anos. As flores de S. stans começam a se abrir nas primeiras horas do dia entre 5 e 6h, com duração de 3 a 8h. Quando o estigma está receptivo, o pólen tem 90% de viabilidade. Além do pólen, a flor possui outros atrativos para os insetos visitantes, ou seja, os osmóforos responsáveis pelo odor adocicado, luz ultravioleta refletida e néctar com 25% de açúcar. A planta é autocompatível, reproduzindo-se por autogamia, geitonogamia ou xenogamia o que determina a necessidade de polinizadores externos e justifica ser a espécie vegetal em estudo uma séria invasora de campos e pastagens. Grande diversidade de insetos foi verificada visitando as flores, com predominância das abelhas. Os polinizadores foram Centris collaris Lepeletier, Bombus morio (Swederus), Eulaema nigrita Lepeletier e Epicharis sp. No meio rural houve menor incidência das espécies nativas do que no ambiente urbano, com predominância da abelha introduzida Apis mellifera L. Fatores ambientais, principalmente a temperatura, luminosidade, umidade relativa do ar e velocidade do vento, influenciaram a atividade forrageadora dos insetos.

Visitantes florais de Lagerstroemia speciosa Pers: (Lythraceae)

Studies were carried out with Lagerstroemia speciosa Pers. on floral reproductive systems, diversity and constancy of visiting insects at different hours of day, the behaviour of these insects at the flowers and the influence of these environmental factors in relation to their visits. The fenology, anthesis and others particularity of this vegetal species was studied. A great diversity of insects was verified visiting the flowers with the predominance of bees. The most frequent and constant species encountered were: Nannotrigona testaceicornis (Lepeletier, 1836) (40,2%), Tetragonisca angustula (Latreille, 1811) (16,9%), Apis mellifera Linnaeus, 1758 (11,8%), Plebeia droryana (Friese, 1900) (9,1 %) e Exomalopsis fulvofasciata (Smith, 1879) (8,5%). The blossoms possessis features of melittophily syndrome and diurnal anthesis. The environmental factors influence the insects foraging activity, mainly temperature, light, time of day, humidity and wind speed. The effective pollinators were the large insects like Bombus morio (Swederus, 1787), Bombus atratus (Franklin, 1913), Centris tarsata (Smith, 1874), Centris flavifrons Fabricius, 1775, Xylocopa suspecta Camargo & Moure, 1988, Xylocopa frontalis (Olivier, 1789) and Eulaema nigrita Lepeletier, 1841.

Entomofauna visitante das flores de Cassia spectabilis (L.) D C. (Leguminosae)

Realizaram-se estudos sobre sistemas de reprodução de Cassia spectabilis (L.) D C. (Leguminosae) observando-se a diversidade, freqüência e constância dos insetos visitantes em diferentes horários. Também testou-se a influência dos fatores ambientais em relação às visitas. Os resultados de polinização manual sugerem que C. spectabilis é autocompatível, porém, a xenogamia é o sistema de reprodução predominante. As inflorescências foram visitadas por uma grande quantidade de insetos, havendo predominância de abelhas. O horário de maior ocorrência dos insetos nas flores de C. spectabilis foi das 8 às 14 h e de menor ocorrência entre 7 e 8 h e das 17 às 18 h. Quanto ao comportamento dos insetos em relação à flor de C. spectabilis, observou-se que Xylocopa frontalis Olivier, X. suspecta Camargo & Moure, Bombus morio Swederus e Centris scopipes Friese possuem comportamento e morfologia adequados aos polinizadores legítimos; C. similis F., Oxaea flavescens Klug e Epicharis rustica flava Cockerell foram considerados polinizadores ocasionais. Pseudaugochloropsis graminea (F.), Tetragonisca angustula Latreille e A. mellifera L. foram considerados pilhadores. A polinização por vibração é o método usado pelas abelhas para coleta de pólen.

Desempenho produtivo, partenocarpia e expressão sexual de linhagens de pepino caipira em ambiente protegido

Avaliou-se a capacidade produtiva, partenocarpia e expressão sexual de linhagens de pepino caipira sob cultivo em ambiente protegido. A capacidade produtiva foi avaliada em experimento em blocos ao acaso com 18 tratamentos (16 linhagens e dois híbridos do tipo caipira, Safira e Guarani), quatro repetições e cinco plantas por parcela, em estufa agrícola com as laterais abertas possibilitando a entrada de insetos polinizadores. A expressão sexual e a partenocarpia foram avaliadas em delineamento semelhante, utilizando 16 linhagens da população SHS (F2RC1 do cruzamento entre os híbridos Safira e Hatem (tipo holandês)) e 19 da população GH (F2 do cruzamento entre os híbridos Guarani e Hatem), porém este experimento foi conduzido em estufa agrícola fechada, com tela anti-afídeo, evitando- se a entrada de insetos polinizadores. A partenocarpia foi avaliada verificando o pegamento de frutos em cada linhagem. Várias linhagens foram estatisticamente similares aos híbridos em termos de produção, mas nenhuma foi superior. Os híbridos Safira e Guarani produziram respectivamente 23,1 e 19,1 frutos planta-1, sendo, respectivamente, 21,9 e 17,5 frutos comerciais. As massas total e comercial de frutos por planta foram respectivamente 3,8 e 3,6 kg para o híbrido Safira e 2,9 e 2,7 kg para o híbrido Guarani. A linhagem SHS-2 destacou-se pela boa produção, similar aos dois híbridos, apresentando frutos do tipo caipira claro, além de ser partenocárpica e possuir plantas ginóicas. Todas as linhagens da população SHS apresentaram frutos do tipo caipira, mas apenas cinco foram partenocárpicas. Na população GH, nove linhagens foram partenocárpicas e dez apresentaram frutos do tipo caipira. Duas linhagens da população SHS apresentaram apenas plantas monóicas, com as demais segregando para plantas ginóicas e monóicas. Na população GH, todas as plantas foram ginóicas. A população SHS é mais interessante para a obtenção de linhagens principalmente devido ao tipo de fruto caipira mais próximo dos frutos comerciais.

Bee communities (Hymenoptera: Anthophila) of the Cerrado ecosystem in São Paulo State, Brazil

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Genética e biologia reprodutiva de vriesea minarum (Bromeliaceae): em busca de estratégias de conservação no quadrilátero ferrífero, minas gerais

Vriesea minarum is a rupiculous bromeliad species, with naturally fragmented populations, restricted to the Iron Quadrangle, Minas Gerais, Brazil. It is a threatened species, which is suffering from habitat loss due to the growth of cities and mining activities. The knowledge of genetic variability in plant populations is one of the main branches of conservation genetics, linking genetic data to conservation strategies while the knowledge about plant reproductive biology can aid in understanding key aspects of their life story, as well as in the comprehension of their distribution and survival strategies. Thus, the study of diversity, richness, and genetic structure, as well as the reproductive biology of populations of V. minarum can contribute to the development of conservation actions. Chapter 1 presents the transferability of 14 microsatellite loci for V. minarum. Among the results of this chapter, we highlight the successful transferability of 10 microsatellite loci described for other species of Bromeliaceae, all of which are polymorphic. In Chapter 2, we present the genetic analyses of 12 populations of V. minarum that are distributed throughout the Iron Quadrangle. We used the 10 microsatellite loci tested in Chapter 1. The results show a low population structuring (Fst = 0.088), but with different values of genetic richness (mean = 2.566) and gene diversity (mean = 0.635) for all populations; and a high inbreeding coefficient (Gis = 0.376). These may be the result of pollinators action and/or efficient seed dispersal, thus allowing a high connectivity among populations of naturally fragmented outcrops. The reproductive biology and floral morphology of a population of V. minarum, located in the Parque Estadual da Serra do Rola-Moça, are studied in Chapter 3. This reserve is the only public environmental protection area where the species occurs. As a result of field experiments and observations, we found that the species has its flowering period from January to March, with flowers that last for two days and that it has a mixed pollination syndrome. It is primarily alogamous, but also has the capacity to be self-ferilized. It is expected that data obtained in chapters 1, 2 and 3 serve as basis for other studies with species from the ferruginous rocky fields, since until now, to our knowledge, there are no other survey of endemic species from the Iron Quadrangle, seeking to merge the genetic knowledge, with the data of the reproductive biology, with the ultimate aim of biodiversity conservation. Considering the great habitat loss for the species by mining, it becomes crucial to analyze the creation of new protected areas for its conservation

Biologia da reprodução de Mimosa bimucronata: uma espécie ruderal

Com o objetivo de estudar a biologia reprodutiva de Mimosa bimucronata, o presente estudo foi realizado em Botucatu e Cachoeira Paulista, SP, no período de novembro de 2003 a junho de 2005. Determinou-se o número de flores por glomérulo, sua duração, os eventos da antese e outras características florais, como tamanho, formato, coloração, odor, presença de néctar e localização de osmóforos. A receptividade do estigma e a viabilidade do pólen foram avaliadas. Flores foram examinadas e documentadas em microscópio eletrônico de varredura, após tratamento adequado. Foram feitos testes para a determinação do sistema reprodutivo, visando avaliar a dependência dos polinizadores. A presença de visitantes florais foi observada no campo, sendo registrada a quantidade de visitas e o comportamento dos visitantes, além do tempo médio de permanência dos visitantes junto às flores. O padrão de floração de M. bimucronata é anual. Os grãos de pólen encontram-se reunidos em políades compostas por oito células, o que pode ser interpretado como uma adaptação para minimizar o efeito da mistura das cargas de pólen depositadas sobre o diminuto estigma. A formação de frutos em condições naturais foi baixa e não ocorreu agamospermia. A morfologia das flores e das inflorescências permite o acesso aos recursos florais para uma ampla variedade de visitantes (Hymenoptera, Diptera e Coleoptera). A maioria das visitas foi realizada por abelhas (56,4%). Os resultados permitem considerar que, embora M. bimucronata seja dependente de vetores de pólen para sua reprodução, é espécie entomófila generalista e, portanto, bastante adaptada aos ambientes ruderais, onde sua ocorrência é predominante.

Functional aspects of floral nectar secretion of Ananas ananassoides, an ornithophilous bromeliad from the Brazilian savanna

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Floral visitors and reproductive strategies in five melittophilous species of Bignoniaceae in Southeastern Brazil

Com objetivo de avaliar as estratégias de polinização de espécies de Bignoniaceae, foram estudados a biologia floral e os visitantes florais de cinco espécies, três arbustivas do cerrado (Arrabidaea brachypoda (DC.) Bor., Jacaranda decurrens Cham. e Jacaranda oxyphylla Cham.) e duas lianas da orla da floresta estacional semidecidual (Arrabidaea samydoides (Cham.) Sandw. e Arrabidaea triplinervia H. Baill.), na região de Botucatu (22º52'20 S e 48(0)26'37 W), estado de São Paulo, sudeste do Brasil. Os períodos de florescimento, principalmente entre espécies do mesmo habitat, apresentaram sobreposição parcial. Observou-se que as cinco espécies são alogâmicas funcionais, melitófilas, nototríbicas, polinizadas principalmente por abelhas grandes de língua comprida. Algumas abelhas coletoras de pólen de tamanho médio e pequeno atuaram como polinizadoras ocasionais, enquanto outros visitantes foram pilhadores. Cada uma das Bignoniaceae apresentou um conjunto particular de polinizadores havendo apenas duas espécies comuns a mais de uma delas. Não houve partilha de polinizadores mesmo entre bignoniáceas que, no mesmo habitat, apresentaram períodos de florescimento simultâneo.

Pollination Biology of Jacaranda oxyphylla with an Emphasis on Staminode Function

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)