Reproductive biology of Bellucia (MELASTOMATACEAE)

The reproductive biology of five of the seven species of Bellucia (Melastomataceae), a genus of shrubs and small trees, was investigated in Amazonia. Sucessful fruit-set by Bellucia requires floral visitation by bees. The flowers are produced continuously all year, and are visited by a wide variety of female bees, the principal pollinators being Xylocopa, Centris, Ptilotopus, Epicharis, Eulaema, Bombus, and Oxaea. The floral attractants are color and the odor produced by the pollen, stamens, and petals; the reqard is pollen. Three species of Bellucia are self-incompatible. Indiscriminate visitor behavior and lack of phenological, morphological, or genetic barriers lead to hybridization between sympatric species of Bellucia, and no more than two species occupy the same habitat at anu one locality. Bellucia produces berries with numerous small seeds, and is dispersed by birds, bats, monkeys, tapirs, turtles, and ants. Seedling establisment requires full sunlight, and occurs on a variety of soil types. The reproductive strategy is interpreted as that of a pioneer species.

Diversidade de abelhas (Hymenoptera: Apoidea) em uma área de transição Cerrado-Amazônia

A comunidade de abelhas em uma área de transição cerrado-amazônia, localizada na região do Bico-do-Papagaio, Estado do Tocantins, foi estudada entre novembro de 1999 e novembro de 2000, por meio da amostragem sistemática dos espécimes nas plantas em floração, com o objetivo de obter informações sobre a sua composição. Um total de 5.534 indivíduos, distribuídos em 83 espécies e 38 gêneros foram coletados. A maior abundância de indivíduos e riqueza de espécies foi encontrado na família Apidae sensu Roig-Alsina & Michener. Os gêneros com maior riqueza foram Trigona (8), Megachile (7), Centris (6), Augochloropsis (5), Coelioxys (5), Paratetrapedia (5) e Xylocopa (5), enquanto que a espécie mais freqüente foi Apis mellifera. A comunidade seguiu o padrão geral encontrado nos neotrópicos, apresentando muitas espécies com poucos indivíduos e poucas espécies com muitos indivíduos. A freqüência, constância e dominância das espécies são discutidas e os índices de abundância, diversidade, eqüitabilidade e dominância são apresentados.

Biologia floral e sistema reprodutivo de Byrsonima coccolobifolia (Kunth) em uma savana amazônica

A biologia reprodutiva de Byrsonima coccolobifolia, foi avaliada em uma população de savana do Estado de Roraima. A espécie é constituída de arbustos e arvoretas com altura inferior a 3m, de flores hermafroditas zigomorfas, pentâmeras, reunidas em inflorescências do tipo racemo terminal, produzidos em brotações novas, o cálice é composto por cinco sépalas, que apresentam um par de glândulas produtoras de óleo. A corola é formada por cinco pétalas albo-róseas e unguiculadas, o androceu é composto por dez estames com anteras de coloração amarela. A antese pode ser noturna ou diurna, estende-se por um período médio de 12 horas e as flores costumam ficar abertas e vistosas por um período adicional de 15 horas, quando se inicia a senescência. Foram registrados dois episódios de floração e o fogo parece ser um fator ambiental estimulador desta fenofase. Os visitantes florais predominantes foram abelhas das famílias Anthophoridae (Centris sp. e Xylocopa sp.) e Apidae (Apis mellifera e Bombus sp.). Os resultados das polinizações controladas e o cálculo do índice de auto-incompatibilidade (ISI) indicam que a espécie apresenta comportamento protogínico e é autocompatível, produzindo frutos em todos os tratamentos de autopolinização em proporções semelhantes à polinização natural, não sendo confirmada a produção de frutos apomíticos. Entretanto, os percentuais de frutos formados nos tratamentos de xenogamia foram significativamente superiores aos tratamentos de autofertilização, indicando que B. coccolobifolia apresenta um sistema reprodutivo misto com níveis elevados de alogamia e autogamia.

Estudios evolutivos en especies de plantas nativas.

Se indagará principalmente acerca del rol de los procesos neutrales, como la deriva génica, de procesos selectivos, como la selección natural mediada por polinizadores y de procesos históricos (geológicos y climáticos del pasado) en la diversificación floral tanto a escala microevolutiva como macroevolutiva. La heterogeneidad ambiental que se presenta en amplios rangos geográficos puede promover la diferenciación entre poblaciones debido a las diferencias en condiciones físicas y biológicas. De esta manera, especies ampliamente distribuidas ofrecen la oportunidad de explorar la dinámica de los procesos evolutivos que tienen lugar a nivel interpoblacional (Dobzhansky 1970, Thompson 1999). El estudio comparativo entre especies hermanas permite comprender cómo la selección natural (adaptación) y la inercia filogenética (herencia ancestral) han modelado los rasgos de las especies que observamos en la actualidad (Díaz 2002, Schluter 2000, Futuyma 2005). Uno de los usos más importantes de la información filogenética es el de reconstruir la historia del cambio evolutivo en caracteres adaptativos mediante su mapeo en la filogenia y la reconstrucción del estado de estos caracteres en el ancestro. Así, la asociación entre transición de caracteres y transiciones en grupos funcionales es una evidencia directa de la hipótesis adaptativa de que los rasgos son seleccionados por grupos funcionales de polinizadores. Una aproximación filogenética puede permitir identificar la dirección y el tiempo de evolución. Todos estos aspectos señalan la necesidad de adoptar una perspectiva conceptualmente integrada (morfológica, genética, filogenética, filogeográfica y ecológica) en el estudio de la biología evolutiva de las flores. Estudiar como actúan los procesos micro- y macroevolutivos en las interacciones planta-polinizador, en una dimensión espacial y temporal, arrojará resultados importantes tanto en el campo teórico como en el de la conservación. Por una parte, permitirá poner a prueba hipótesis relevantes sobre la adaptación de caracteres, mientras que explorará los procesos evolutivos que subyacen a las tramas de las interacciones planta-polinizador; por otro lado, comprender el rol de los cambios climáticos pasados en la diversificación biológica es interesante tanto desde una aproximación evolutiva como desde la biología de la conservación (Avise 2000; Moritz et al. 2000; Petit et al. 2003; Hewitt 2004). Géneros a ser estudiados en este proyecto: 1- Anarthrophyllum (Fabaceae,15 spp), 2- Monttea (Plantaginaceae, 3 spp), 3- Caleolaria (Calceolariaceae 3 spp), 4- Centris (Apidae, 1 spp), 5- Jaborosa (Solanaceae, 23 spp). Metodología: Mapeado de las poblaciones. Elenco de polinizadores, frecuencia. Obtención y medición de caracteres fenotípicos florales. Néctar: concentración y vol. Aceites (peso); Morfometría geométrica (Zelditch et al. 2005). Éxito reproductivo (Dafni & Kevan 2003). Caracteres genéticos: extracción, amplificación y secuenciación: en Calceolaria se utilizarán 2 genes de cloroplasto trnH-psbA y trnS-trnG y genes anónimos nucleares de copia única (scnADN), para Jaborosa se utilizarán 3 genes de cloroplasto (trnH-psbA, TrnD-trnT y ndhF-rp32) y el gen nuclear GBSSI waxy. Finalmente para Centris cineraria se usaría el tRNA ILE y NADH Deshidrogenada subunidad 2. Análisis filogenéticos de parsimonia (Goloboff et al. 2000, Kitching et al. 1998, Nixon 2002, Farris et al. 1996, Sorenson 1999); Filogeografía: reconstrucción de redes por parsimonia (Clement et al. 2000; Posada et al. 2000), análisis de clados anidados (NCPA). Se usarán las claves de inferencia (Templeton 2004). Para todos estos análisis se utilizarán los siguientes programas: DnaSP, Network, Arlequin, MrBayes, Paup, ModelTest, Beast, TNT, WinClada TCS y GeoDis. Estadística multivariada: Los diferentes rasgos florales mencionados se analizarán utilizando distancias de Gower (datos cualitativos) y euclídeas (datos cuantitativos) mediante la técnica multivariada ACoP.

Atividades relacionadas à construção e aprovisionamento de ninhos de Xylocopa subcyanea (Hymenoptera, Apidae) em uma área de restinga na Bahia, Brasil

As abelhas do gênero Xylocopa Latreille, 1802 são comuns em ecossistemas de restingas em acelerada fase de degradação e são importantes polinizadores deste ecossistema. Elas nidificam especialmente em madeira morta ou apodrecida. As atividades relacionadas à construção e estrutura dos ninhos de Xylocopa (Schoenherria) subcyanea Perez, 1901 na restinga do litoral norte da Bahia, Brasil, foram observadas em 43 ninhos ativos de X. subcyanea, em diferentes fases de desenvolvimento, em dois troncos apodrecidos. A fase de fundação ou reuso no primeiro tronco foi em agosto e a fase de provisionamento das células nos ninhos, em ambos troncos, em janeiro. As principais atividades foram escavações no tronco, entrada e saída dos ninhos, permanência na entrada do ninho, entrada com pólen e desidratação de néctar. Foi observado horário preferencial ao longo do dia para as atividades de entrada e saída dos ninhos, sendo estas influenciadas pelos horários do nascer e pôr do sol. Ninhos abandonados foram reusados por X. subcyanea e Centris tarsata SMITH, 1874. Os ninhos ativos eram ocupados por quatro diferentes abelhas adultas. Geralmente, uma abelha ficava na entrada do ninho. A estrutura do ninho foi descrita.

Comunidade de abelhas (Hymenoptera, Apoidea) em ecossistema de dunas na Praia de Panaquatira, São José de Ribamar, Maranhão, Brasil

Comunidade de abelhas (Hymenoptera, Apoidea) em ecossistema de dunas na Praia de Panaquatira, São José de Ribamar, Maranhão, Brasil. Foi analisada a estrutura da comunidade de Apoidea de uma área restrita de dunas primárias em São José de Ribamar, Maranhão, Brasil. Amostragens foram realizadas quinzenalmente durante um ano com metodologia padronizada totalizando 24 coletas. As coletas ocorreram no período das 12:00 às 18:00 h no primeiro dia e das 6:00 às 12:00 h no segundo, realizadas por dois coletores. Um total de 3305 indivíduos de 31 espécies pertencentes a quatro famílias (Apidae>Halictidae>Megachilidae>Andrenidae em número de indivíduos) foram coletadas nas flores. Centris com 14 espécies e 890 indivíduos foi o gênero mais rico e abundante. O padrão de abundância e riqueza foi bastante semelhante ao de outros habitats de dunas no nordeste brasileiro. Das espécies amostradas, 61% foram representadas por menos de 36 indivíduos e apenas 5 espécies foram muito abundantes com mais de 177 indivíduos: Apis mellifera Linnaeus, Centris (Centris) leprieuri Spinola, Eulaema (Apeulema) nigrita Lepeletier, Eufriesea surinamensis Linnaeus e Xylocopa (Neoxylocopa) cearensis Ducke. As abelhas estiveram presentes durante todo o ano, apresentando picos de abundância no período de maior precipitação. A atividade diária foi maior entre 06:00 e 11:00 h, quando a temperatura aumentava e a umidade relativa decrescia.

First remarks on the nesting biology of Hypodynerus andeus (Packard) (Hymenoptera, Vespidae, Eumeninae) in the Azapa valley, northern Chile

First remarks on the nesting biology of Hypodynerus andeus (Packard) (Hymenoptera, Vespidae, Eumeninae) in the Azapa valley, northern Chile. Some aspects about the nesting biology of the potter wasp Hypodynerus andeus (Packard, 1869) are reported for the first time. Observations were carried out at the Azapa valley, coastal desert of northern Chile. A total of sixty nests were collected and examined, each composed by 1-14 cells, most of them found attached to concrete lamp posts. The only preys recorded in the cells were Geometridae (Lepidoptera) caterpillars and the presence of the parasitoid Anthrax sp. (Diptera, Bombyliidae) was also recorded. A number of arthropods belonging to different groups, mainly spiders, were found occupying empty nests.

Déficit de polinização da aceroleira no período seco no semiárido paraibano

A aceroleira é uma importante frutífera tropical que pode produzir frutos o ano todo na região semiárida do Nordeste do Brasil, caso seja utilizada a irrigação. Como a aceroleira depende da polinização por abelhas coletoras de óleos florais para apresentar uma produção satisfatória de frutos, este trabalho teve como objetivo avaliar a abundância de polinizadores e o sucesso reprodutivo da cultura no período seco, no semiárido paraibano. Foram registradas quatro espécies de abelhas nativas da tribo Centridini, todas consideradas polinizadoras efetivas da aceroleira, pela frequência nas flores e comportamento: Centris aenea Lepeletier, C. tarsata Smith, C. fuscata Lepeletier e C. trigonoides Lepeletier (Apidae, Centridini). A frequência de visitas às flores foi menor no período seco do que no período chuvoso. A polinização cruzada manual complementar resultou em incremento de 61 a 74% na produção de frutos durante o período seco, nos dois anos avaliados, indicando que há um grande déficit de polinização devido à baixa abundância de abelhas Centris. Esse resultado implica a necessidade de manejo dos polinizadores, especialmente em cultivos irrigados durante o período seco, na região semiárida do Nordeste do Brasil.

Pollination ecology of Tabebuia aurea (Manso) Benth. & Hook. and T. ochracea (Cham.) Standl. (Bignoniaceae) in Central Brazil cerrado vegetation

The pollination ecology and breeding systems of Tabebuia aurea (Manso) Benth. & Hook., and T. ochracea (Cham.) Standl. were investigated in an area of cerrado vegetation in the Federal District of Brazil. These species occur sympatrically, flower massively and synchronously for a month, during the dry season (July to September). Both have diurnal anthesis, with similar floral structures, a yellow tubular corolla and produce nectar. Fourteen species of bees visited both Tabebuia species, but, only three Centris species and Bombus morio, were considered potential pollinators, because of their high frequency on the flowers and their efficiency in carrying pollen. Tests on the breeding systems of T. aurea and T. ochracea demonstrated that boths species are self-incompatible, with late-acting self-incompatibility. The proportion of fruit set from cross pollination (T. aurea 17.2% and T. ochracea 12.3%) in both species was low considering the great number of flowers displayed. This suggests a lack of maternal resources for fruit-set. The great amount of seeds per fruit (about 92 in T. aurea and 285 in T. ochracea) may represent an investment of maternal resources allocated on higher quality of fertilized ovules.

Biologia reprodutiva e polinização de Senna sylvestris (Vell.) H.S. Irwin & Barneby (Leguminosae, Caesalpinioideae)

A biologia reprodutiva de Senna sylvestris foi estudada na Estação Ecológica do Panga (EEP), Uberlândia-MG e no distrito de Macaúbas, Patrocínio-MG. S. sylvestris é um arbusto com altura máxima de 5m e período de floração entre Janeiro e Abril. As flores são hermafroditas, zigomorfas, com corola de cor amarelo intenso, dispostas em inflorescências do tipo panícula. O estigma é do tipo úmido não papiloso e crateriforme, possuindo pêlos ao seu redor. As anteras são poricidas e o androceu é heterântero, com três estaminódios, quatro estames menores na porção superior da flor, dois estames maiores na porção inferior e entre eles um estame central com antera mais delgada. S. sylvestris é auto-estéril e não agamospérmica, com auto-esterilidade envolvendo fenômenos de ação tardia. Tubos polínicos de autopolinizações e polinizações cruzadas crescem e penetram os óvulos, mas frutos e sementes só se desenvolvem após polinizações cruzadas com anteras grandes. Os estames menores e o central de antera mais delgada, produzem pólen inviável. Estes estames servem apenas como pontos de fixação durante as visitas das abelhas. O pólen das anteras pequenas pode formar tubos polínicos, mas nenhum fruto resultou das polinizações com este tipo de pólen. Os principais visitantes e polinizadores são abelhas grandes Xylocopa brasilianorum, Oxaea flavescens, Bombus morio e espécies do gênero Centris que coletam pólen por vibração das anteras. Foram observadas diferenças na riqueza de espécies de abelhas entre as áreas e entre os anos de estudo. Menor número de polinizadores em Macaúbas pode ser explicado pelo maior grau de perturbação da vegetação. Entretanto diferenças na riqueza e no número de polinizadores não parecem explicar a produção natural de frutos, que foi baixa nas espécies estudadas.

Saranthe klotzschiana (Koer.) Eichl. (Marantaceae) e seu mecanismo explosivo de polinização

A biologia da polinização de Saranthe klotzschiana (Koer.) Eichl. foi estudada em uma Mata Serrana (brejo de altitude) no Parque Ecológico João Vasconcelos Sobrinho, Caruaru-PE (8º18'36"S e 36º00'00"W). Saranthe klotzschiana apresenta inflorescências com 2,5-5,5 cm de comprimento, com ca. 10-30 flores, as quais medem 6-10 mm de comprimento. A antese é diurna, as flores abrem à partir das 4:00 h e fecham por volta das 14:30 h, abrindo cerca de 4-12 flores por inflorescência/dia. É produzido 1-3 µL de néctar por flor, com concentração de açúcares entre 27% e 32%. Ao amanhecer, foram observadas visitas freqüentes de mariposas e de abelhas, das famílias Anthophoridae (Centris aenea, Epicharis (Epicharoides) sp., Mesoplia similis, Rhathymus acutiventris e R. bicolor nigripes), Apidae (Euglossa truncata, E. carinilabris, Eulaema bombiformis, E. cingulata, E. nigrita e Melipona scutellaris) e Colletidae (Ptiloglossa sp.). As abelhas visitaram as flores ao longo de todo o período de antese, sendo o pico de visitas das 6:00 h às 11:00 h. A partir das 8:00 h iniciavam as visitas dos beija-flores Amazilia fimbriata, Chlorostilbon aureoventris e Phaethornis ruber. Antes das visitas o estilete encontra-se em posição vertical em relação ao ovário, preso por tensão pelo estaminódio. Ao toque do visitante floral, o estilete se enrola, havendo deposição de pólen na probóscide (mariposa), língua (abelhas) ou no bico (beija-flores). As abelhas grandes e os beija-flores foram considerados os principais polinizadores devido à eficiência no desencadeamento do mecanismo de polinização.

Polinização de Cambessedesia hilariana (Kunth) DC. (Melastomataceae): sucesso reprodutivo versus diversidade, comportamento e freqüência de visitas de abelhas

A fenologia reprodutiva, a biologia da polinização e o sistema de reprodução de Cambessedesia hilariana foram estudados em uma população rupícola em Vinhedo, São Paulo, sudeste do Brasil. Essa espécie apresenta pico de floração entre outubro e dezembro, com alta produção de flores por dia. A antese se inicia por volta das 7:00 h com o afastamento das pétalas, seguida pela disposição em grupo dos elementos reprodutivos na parte inferior da flor. O recurso disponível é o pólen, liberado por vibrações realizadas pelas abelhas. O estigma é receptivo e o pólen é viável, ambos durante cerca de 60 horas. A frutificação em condições naturais (70%) assemelha-se à obtida por meio de polinizações cruzadas manuais (74%) sendo maiores que as porcentagens obtidas em flores autopolinizadas manualmente (12,5%), porém não há indícios de reações de autoincompatibilidade nos tubos polínicos. Os principais polinizadores são Bombus morio, Centris sp., Centris cf. nitens, Euglossa cordata e Xylocopa sp. O visitante mais freqüente é Centris sp. (50,71%), contudo suas visitas resultam nas menores taxas de formação de frutos e sementes quando comparadas às taxas resultantes de visitas das outras espécies de abelhas. Altas taxas de frutificação e formação de sementes em C. hilariana parecem estar relacionadas à diversidade de abelhas, ao comportamento de forrageio, à capacidade de transporte de pólen e à freqüência de visitas ao longo do período de floração, bem como ao sistema reprodutivo que favorece a xenogamia.

Pollination biology in Jacaranda copaia (Aubl.) D. Don. (Bignoniaceae) at the "Floresta Nacional do Tapajós", Central Amazon, Brazil

Jacaranda copaia (Aubl.) D. Don is a pioneer tree widespread in the Brazilian Amazon, usually found colonizing forest gaps and altered areas, and the forest fragment edges. This study investigated aspects of the floral biology, breeding system and pollinators of J. copaia trees. Flowering lasts from August to November, during the low rainfall period extending up to four weeks per tree and 3-4 months for the population as a whole, characterizing a cornucopia flowering pattern. The fruit set ends in the beginning of the rainy season, with wind dispersed winged seeds. Fruit set from open pollination was 1.06% (n = 6,932). Hand pollination using self-pollen (n = 2,099) did not set fruits. Cross-pollination resulted in 6.54% fruit set (n = 2,524), representing six times more than the natural pollination rate (1.06%, n = 6,932). Flowers excluded from insect visitation (automatic self-pollination) did not set fruits (n = 5,372). Pollen tube growth down to ovary was detected under fluorescence microcoscopy in cross-pollinated and selfed pistils. The species is an obligate allogamous plant, with late-acting self-incompatibility system. Approximately 40 species of native bees visited the flowers, but the main pollinators were medium-sized solitary bees as Euglossa and Centris species due to the compatibility between their body sizes with the corolla tube, direct contact with the reproductive structures and high frequency of visits.

Biologia reprodutiva da "catingueira" (Caesalpinia pyramidalis Tul., Leguminosae-Caesalpinioideae), uma espécie endêmica da Caatinga

Leguminosae está representada na Caatinga por 293 espécies, das quais oito foram estudadas quanto à polinização e/ou sistema reprodutivo. Foram analisados a biologia floral, os polinizadores e o sistema reprodutivo de Caesalpinia pyramidalis Tul. Houve produção de 5,7 ± 0,9 óvulos/flor, 66,9 ± 47,8 flores e 2,1 ± 1,2 frutos por inflorescência e 2,88 ± 1,44 sementes/fruto. O volume de néctar foi cerca de 1,0 µL durante o primeiro dia da flor, 0,5 µL no segundo dia, não havendo produção no terceiro dia. C. pyramidalis é auto-incompatível, com tubos polínicos oriundos de autopolinização manual crescendo até o saco embrionário. Espécies de Xylocopa e Centris constituem importantes polinizadores de C. pyramidalis. Durante as visitas, as abelhas promovem principalmente geitonogamia, a qual favorece a perda de frutos e leva à baixa razão fruto/flor (0,03). Entretanto, a razão semente/óvulo relativamente elevada (0,50), demonstra maior investimento em sementes provenientes de polinizações cruzadas, reduzindo os efeitos da geitonogamia.

Estratégia reprodutiva de Cochlospermum orinocense (Kunth) Steud.: fenologia, biologia floral e sistema de cruzamento em uma espécie pioneira de florestas na Amazônia

Cochlospermum orinocense (Kunth) Steud. é uma espécie arbórea freqüente em clareiras, na borda da floresta e em florestas secundárias na Amazônia. Dados da fenologia, biologia floral e sistema de cruzamento foram obtidos em indivíduos na borda de um fragmento de 80 ha de floresta Amazônica primária, de terra firme, na ilha de São Luís, MA. Cochlospermum orinocense é uma espécie decídua com floração anual precoce, intensa e sincronizada na estação seca. Suas flores hermafroditas e levemente zigomorfas estão dispostas em inflorescências terminais e têm duração de um dia. Cada ovário possui em média 250 óvulos e o androceu é composto por cerca de 160 anteras, de deiscência poricida, apresentando 81,6% de pólen viável e razão P/O de 16.019,2. A antese é diurna e as flores são polinizadas predominantemente por abelhas solitárias Centris spp. A espécie é autocompatível (IAI = 0,98) com alta eficácia reprodutiva (ER = 0,81), sendo a apomixia reduzida ou nula. Distribuição agrupada e floração intensa e sincronizada na seca, em árvores decíduas, induzem alta eficiência na polinização, sendo a fecundidade limitada pelos recursos da planta e não por pólen. Geitonogamia, a forma mais freqüente de endogamia, pode assegurar o sucesso reprodutivo em indivíduos isolados na floresta, mas induz forte depressão endogâmica. Alta densidade e a forma agrupada com que a espécie predominantemente ocorre, favorecendo a alogamia, podem permitir alta eficiência reprodutiva e fecundidade ao minimizar a depressão endogâmica.