Ornithophily in the genus Salvia L. (Lamiaceae)

This dissertation presents for the first time a survey of bird pollinated (ornithophilous) Salvia species. Within the approximately 1000 species of the worldwide distributed genus roughly 20% (186 spp.) are bird pollinated. Excepting four species in the Old World (South Africa and Madagascar), ornithophilous species are restricted to the New World where they represent about one third of the species. They occur mainly in higher altitudes (1500-3000m) and usually grow as shrubs or perennial herbs (97%). The bilabiate to tubular flowers are often red (at least 49%), averaging 35mm (7-130mm) in length and produce a large to medium volume of nectar with rather low sugar concentration. Pollination by sunbirds and white-eyes is documented in a South African species, and that by hummingbirds in 16 species of the New World (USA, Mexico, Guatemala and Bolivia). Beside pollinator observations, the functionality of the staminal levers, the process of pollen transfer and the fitting between flowers and birds are tested by inserting museum skins and metal rods into fresh flowers. The most surprising result is the finding of two different main pollen transfer mechanisms. In at least 54% of the species an active staminal lever mechanism enables pollen deposition on the birds body. This is illustrated in detail in the South African S. lanceolata at which birds were observed to release the lever mechanism and became dusted with pollen. In contrast, the lever mechanism in about 35% of the New World species is reduced in different ways. Pollen transfer by inactive ‘levers’ is demonstrated in detail in S. haenkei in Bolivia, at which four pollinating hummingbird species could be observed. The tubular corolla forced the birds in a specific position, thereby causing pollen transfer from the exserted pollen-sacs to the birds body. With respect to the floral diversity and systematic affiliation of the species, parallel evolution of ornithophily and lever reduction is likely. Considering that bird pollinated species might have derived from bee pollinated species and that the staminal levers have become secondarily inactive, it is concluded that the shift in pollinators induced phenotypic changes even disabling such a sophisticated structure as the staminal lever mechanism.

Pollination Ecology Of Two Species Of Elleanthus (orchidaceae): Novel Mechanisms And Underlying Adaptations To Hummingbird Pollination.

Relationships among floral biology, floral micromorphology and pollinator behaviour in bird-pollinated orchids are important issues to understand the evolution of the huge flower diversity within Orchidaceae. We aimed to investigate floral mechanisms underlying the interaction with pollinators in two hummingbird-pollinated orchids occurring in the Atlantic forest. We assessed floral biology, nectar traits, nectary and column micromorphologies, breeding systems and pollinators. In both species, nectar is secreted by lip calli through spaces between the medial lamellar surfaces of epidermal cells. Such form of floral nectar secretion has not been previously described. Both species present functional protandry and are self-compatible yet pollinator-dependent. Fruit sets in hand-pollination experiments were more than twice those under natural conditions, evidencing pollen limitation. The absence of fruit set in interspecific crosses suggests the existence of post-pollination barriers between these synchronopatric species. In Elleanthus brasiliensis, fruits resulting from cross-pollination and natural conditions were heavier than those resulting from self-pollination, suggesting advantages to cross-pollination. Hummingbirds pollinated both species, which share at least one pollinator species. Species differences in floral morphologies led to distinct pollination mechanisms. In E. brasiliensis, attachment of pollinaria to the hummingbird bill occurs through a lever apparatus formed by an appendage in the column, another novelty to the knowledge of orchids. In E. crinipes, pollinaria attachment occurs by simple contact with the bill during insertion into the flower tube, which fits tightly around the bill. The novelties described here illustrate the overlooked richness in ecology and morphophysiology in Orchidaceae. This article is protected by copyright. All rights reserved.

Hortia brasiliana Vand. (Rutaceae): polinização por aves Passeriformes no cerrado do sudeste brasileiro

Hortia brasiliana Vand. (Rutaceae) é um arbusto comum em áreas de cerrado na região de Uberlândia, MG. Os indivíduos atingem de 0,5 a 2,0 m de altura e possuem flores de cor rósea e consistência coriácea, reunidas em densas inflorescências umbeliformes, terminais, com eixos resistentes. A antese ocorre ao longo do dia ou da noite e pode durar de 25 minutos a 3 horas, dependendo da temperatura. A flor é protândrica e produz ca. de 60 µl de néctar, cuja concentração de açúcares varia de 24 a 32%. A espécie é autocompatível. As flores são visitadas por seis espécies de aves Passeriformes das famílias Fringillidae, Thraupidae e Mimidae, que foram consideradas polinizadores efetivos. Este tipo de polinização por pássaros pousadores é inédita para o cerrado. Os pássaros visitavam as flores receptivas de 04:30h até 08:30 h, em busca de néctar, e após este horário eram expulsos pelas abelhas Trigona spinipes (Apidae). Os pássaros utilizavam a inflorescência como plataforma de pouso, visitando de 15 a 25 flores sem incursionar vôo, sendo que o tempo de permanência em dada planta dependia da chegada de outros indivíduos. Todas as espécies de aves apresentaram comportamento agonístico quando outros pássaros pousavam na mesma planta. Efetuavam a polinização ao contactarem o estigma com as partes do corpo em que estava aderido o pólen pegajoso. Entre as abelhas, Trigona spinipes, a mais freqüente, iniciava suas visitas às 08:30 h, permanecendo até 17:00 h. Estas abelhas permaneciam muito tempo numa inflorescência possibilitando, principalmente geitonogamia. Xylocopa aff. hirsutissima foi menos freqüente que Trigona spinipes, mas em razão do seu comportamento ao visitar a flor, contactando o estigma e a antera, e ao seu maior tamanho em relação a Trigona, foi considerada como polinizador adicional. Os demais grupos de visitantes (vespas, borboletas, moscas e formigas) foram considerados como pilhadores de néctar ou pólen, podendo ocasionalmente efetuar polinizações.

Biologia da polinização e da reprodução de três espécies de Combretum Loefl. (Combretaceae)

Foram estudadas a biologia floral, a polinização, a reprodução e a fenologia de três espécies de Combretum em populações naturais, ocorrentes em áreas diferentes de Caatinga (C. leprosum Mart. e C. pisonioides Taub.) e de Mata Atlântica (C. fruticosum (Loefl.) Stuntz) em Pernambuco e na Paraíba, Nordeste do Brasil. As três espécies apresentam floração contínua, que se inicia após o período de chuvas. As flores mudam de cor, durante o período de antese. A concentração média de açúcares no néctar é de 20,9% (sd = 2,08) em Combretum pisonioides, 21,3% (sd = 2,97) em C. leprosum e 9,6% (sd = 0,86) em C. fruticosum. As três espécies são auto-incompatíveis, com viabilidade polínica superior a 95%. Combretum pisonioides e C. leprosum apresentam características melitófilas, sendo a primeira polinizada por vespas do gênero Polybia. Foram observadas cerca de 20 espécies diferentes de visitantes em flores de Combretum leprosum, entre Himenópteros e Lepidópteros, sendo Apis mellifera (Apidae) a mais freqüente. Combretum fruticosum é ornitófila, sendo polinizada por pássaros nectarívoros (Coerebidae) e beija-flores (Chlorostilbon aureoventris).

Ruellia brevifolia (Pohl) Ezcurra (Acanthaceae): fenologia da floração, biologia da polinização e reprodução

A biologia reprodutiva de Ruellia brevifolia foi estudada em populações naturais do sudeste brasileiro. R. brevifolia é um subarbusto que forma agrupamentos densos em áreas abertas mas sombreadas e floresce o ano todo, produzindo flores casmógamas (CH) e cleistógamas (CL) nas estações úmida e seca, respectivamente. A cleistogamia é do tipo climática, originando sementes no período de maior estresse ambiental. Flores CH são inodoras e possuem corola tubulosa e vermelha, sendo hercogâmicas ou não; apresentam protoginia, antese diurna e duram dois dias. Néctar é o principal recurso floral, sendo produzido em baixa quantidade (5,2 mil ± 2,36) e com concentração de açúcares em torno de 30%. Flores CL assemelham-se a botões jovens de flores CH e apresentam redução de tamanho principalmente no androceu e na corola. A razão pólen/óvulo das flores CL é ca. de 60% menor que a das flores CH devido a menor quantidade de grãos de pólen. R. brevifolia é autocompatível embora alogamia seja favorecida pela protoginia e pelas flores hercogâmicas. Autopolinização espontânea parece estar relacionada às flores CH não hercogâmicas. Beija-flores, principalmente Amazilia lactea, e borboletas, em especial Heliconius etilla narcaea e Phoebis argante, são os polinizadores de R. brevifolia. Os beija-flores visitam R. brevifolia apenas durante os picos de floração, quando há elevado número de flores. A baixa quantidade de néctar por flor, bem como as visitas de A. lactea em "linha-de-captura", provavelmente, promovem a polinização cruzada. Embora as borboletas visitem especialmente dentro e entre agrupamentos próximos, também visitam as flores nos períodos de baixa densidade floral, quando se deslocam a maiores distâncias, favorecendo a polinização cruzada.

Reproductive phenology, pollination and seed dispersal syndromes on sandstone outcrop vegetation in the "Chapada Diamantina", northeastern Brazil: population and community analyses

Vegetation on rock outcrops in the "Chapada Diamantina" (soil islands) is often aggregated and surrounded by nude rock surfaces, thus creating natural units with well defined limits. The flowering and fruiting cycles of plants on 58 soil islands at altitudes between 1,100 and 1,140 meters above sea leavel were analyzed at Mãe Inácia Peak (12°27' S and 41°28' W) in the "Chapada Diamantina", Bahia, Brazil. The presence/absence of flowering and fruiting species on each soil island, and their respective cover areas were analyzed at both the population and community levels, and the phenophases of flowering and fruiting were observed during 24 successive months. The analyses of pollination and seed dispersal syndromes indicated that animals are more important in pollination than in seed dispersal (which is predominantly by anemochory and autochory). The flowering and fruiting of plants with animal pollination syndromes were correlated with rainfall and temperature. The flowering season varied during the year according to the pollination syndrome involved: entomophily was predominant from summer through autumn, ornithophily was predominant during winter, and anemophily in the spring. The staggered timing of flowering and fruiting among different species provides a nearly continuous supply of resources for the local fauna.

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)