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ANA MARIA FRANCO
BIOLOGIA REPRODUTIVA DE TRÊS ESPÉCIES DE MELASTOMATACEAE
(Tibouchina cerastifolia Cogn., T. clinopodifolia Cogn. e T. gracilis Cogn.) NOS
MANANCIAIS DA SERRA, PIRAQUARA, PARANÁ
Curitiba
2007
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ii
ANA MARIA FRANCO
BIOLOGIA REPRODUTIVA DE TRÊS ESPÉCIES DE MELASTOMATACEAE
(Tibouchina cerastifolia Cogn., T. clinopodifolia Cogn. e T. gracilis Cogn.) NOS
MANANCIAIS DA SERRA, PIRAQUARA, PARANÁ
Dissertação apresentada como requisito
parcial à obtenção do grau de Mestre em
Ecologia e Conservação, Curso de Pós-
graduação em Ecologia e Conservação,
Setor de Ciências Biológicas, Universidade
Federal do Paraná.
Orientadora: Dra. Isabela Galarda Varassin
Co-orientador: Dr. Renato Goldenberg
Curitiba
2007
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iii
“O amor, o trabalho e o conhecimento são as fontes de nossa vida.
Devem também governá-la.”
WILHELM REICH
iv
Dedico este trabalho a todas as abelhas e plantas que participaram
deste estudo e que não resistiram v
ivas até o término.
v
AGRADECIMENTOS
Para um trabalho feito a muitas mãos, agradeço:
De coração à Professora Isabela por me receber abertamente para me orientar e
pelo companheirismo ao longo de todo este trajeto, tanto no campo como no
laboratório.
Ao Professor Renato Goldenberg pela prontíssima co-orientação e ajuda na
identificação das plantas.
Ao Professor Gabriel A. R. Melo pela identificação das abelhas.
Ao Dr. Antonio J.C. Aguiar pela identificação da Trigonopedia sp.
Ao Prof. Dr. Nogueira do Setor de Florestas da UFPR pela disposição de seu
laboratório para os experimentos de germinação das sementes.
À Professora Queila da UFMG, pelos experimentos de germinação.
Especialmente à Sanepar pela autorização e na manutenção das áreas de coleta.
Com muito carinho à Bióloga Ana Cristina do R. Barros da Sanepar.
Ao Prof. Dr. Marco Randi pelo empréstimo do laboratório de fluorescência.
Ao companheirismo do Zé durante todo o mestrado.
À coordenação do Mestrado em Ecologia e Conservação pela disponibilidade em
todos os momentos que precisei.
A todos aqueles que eu não me lembro neste sórdido momento em que a massa
cinzenta já falha e os nervos estão à flor da pele antes de uma defesa de
dissertação. Muito Obrigada.
vi
SUMÁRIO
LISTA DE TABELAS..................................................................................................vii
LISTA DE FIGURAS..................................................................................................viii
RESUMO........................................................................................................................ix
ABSTRACT.....................................................................................................................x
1. INTRODUÇÃO...........................................................................................................1
2. MATERIAL E MÉTODOS........................................................................................4
2.1. Área de estudo...............................................................................................4
2.2. Espécies estudadas........................................................................................4
2.3. Sistema reprodutivo......................................................................................5
2.4. Visitantes Florais...........................................................................................7
2.5. Germinação...................................................................................................8
2.6. Análise de Dados...........................................................................................9
3. RESULTADOS..........................................................................................................10
3.1. Sistema reprodutivo....................................................................................10
3.2. Visitantes florais..........................................................................................11
3.3. Eficiência do polinizador............................................................................15
3.4. Germinação.................................................................................................16
4. DISCUSSÃO..............................................................................................................17
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS....................................................................27
vii
LISTA DE TABELAS
Tabela 1. Sucesso reprodutivo (%) nas polinizações controladas em três espécies de
Tibouchina.......................................................................................................................33
Tabela 2. Freqüência de avistamento dos visitantes florais das três espécies do gênero
Tibouchina.......................................................................................................................34
Tabela 3. Resultados de regressões lineares entre o tempo de permanência das abelhas
nas flores pelos dois fatores medidos: T – temperatura e UR – umidade relativa..........35
Tabela 4. Eficiência dos polinizadores na produção de frutos após apenas uma visita em
T. cerastifolia, T. clinopodifolia e T. gracilis..................................................................36
viii
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Flor de T. clinopodifolia e espécies de abelhas em comportamento de
vibração das anteras em T. cerastifolia ..........................................................................37
Figura 2. Espécies de abelhas em comportamento de vibração das anteras em T.
gracilis.............................................................................................................................38
Figura 3. Fotomicrografia obtida por microscopia de fluorescência mostrando
crescimento do tubo polínico em T. clinopodifolia e T. gracilis....................................39
Figura 4. Número de avistamentos das espécies de abelhas ao longo do período da
manhã em flores de T. cerastifolia..................................................................................40
Figura 5. Número de avistamento das espécies de abelhas ao longo do período da
manhã às flores de T. clinopodifolia.............................................................................. 41
Figura 6. Número de avistamentos das espécies de abelhas ao longo do período da
manhã em T. gracilis.......................................................................................................42
Figura 7. Tempos de permanência na flor de B. atratus relacionados a umidade relativa
em T. gracilis ..................................................................................................................43
Figura 8. Tempos de permanência de M. marginata relacionados negativamente a
umidade relativa em T. cerastifolia................................................................................44
ix
RESUMO
A biologia floral de três espécies simpátricas de Melastomataceae (Tibouchina
cerastifolia, T. clinopodifolia e T. gracilis) foi estudada em uma área de Floresta
Atlântica, Paraná, Brasil. Foram realizados experimentos de polinização controladas nos
indivíduos em ambiente natural. Os resultados dos experimentos apontam que as
espécies não são apomíticas, são auto-compatíveis sendo importante a presença de
vetores de pólen para que a polinização ocorra efetivamente. Foram analisados por
microscopia de fluorescência, o crescimento dos tubos polínicos, provenientes das
polinizações automanual e polinização cruzada, constatando-se que eles se
desenvolveram entre 12h e 48 h após a fertilização. Foram encontradas 11 espécies de
visitantes florais, sendo que principal espécie polinizadora e mais freqüente foi Bombus
atratus nas três espécies de planta, seguidas por Melipona marginata e Trigonopedia
sp.. O comportamento básico dos polinizadores foi observado e, predominantemente,
não foi influenciado pela umidade relativa e pela temperatura do ar. O pico de atividade
de B. atratus se concentrou nas primeiras horas da manhã, enquanto as outras espécies
de tamanho mais reduzido se concentraram em horas mais quentes do dia.
Provavelmente seja influenciado por fatores bióticos decorrentes das maiores
concentrações de pólen nas primeiras horas do dia. As espécies de abelhas mais
eficientes na produção de frutos foram Bombus atratus nas três espécies de planta,
seguidas por Melipona marginata e Trigonopedia sp. para T. clinopodifolia e T.
gracilis. Os testes de germinação indicam que as sementes são fotoblásticas positivas e
possuem temperatura ótima de germinação a 25°C.
PALAVRAS-CHAVE: abelhas, germinação, polinização, auto-compatibilidade
x
ABSTRACT
The reproductive biology of three synchronopatric species of Melastomataceae,
(Tibouchina cerastifolia, T. clinopodifolia e T. gracilis), was studied in an area of the
Atlantic Rainforest, state of Paraná, Brazil. The floral reproductive experiments were
conducted under natural conditions. The results pointed out the three species were able
to reproduce sexually by selfing or outcrossing, but were dependent of pollen vectors to
pollination due to the hercogamy. The analysis was conducted of the pollinic tube
growing under manual selfing and outcrossing conditions with a fluorescence
microscope, showing that they developed between 12h and 48h after fertilization. The
flowers were visited by a wide range of bee species, causing many overlapping on the
flower resource (pollen). It totalized 11 species of bees, in which the most important
pollinator was Bombus atratus, followed by Melipona marginata and Trigonopedia sp..
B. atratus was the most active in the first hours of the day, whereas the other and
species were most active in the hottest hours of the day. The time spent by bees on
flowers was not affected by environmental factors, like air humidity and air
temperature, suggesting that bee assemblage visiting the three species were under the
influence of biotic factors. This activity was likely due to the higher concentrations of
pollen in the first hours of the day. About the fruit production, B. atratus was the most
efficient in the three species of Melastomataceae, followed by M. marginata and
Trigonopedia sp. to T. clinopodifolia and T. gracilis. The seed germination behaves as
expected to pioneer species, with an optimal temperature at 25°C and in the presence of
light.
KEY-WORDS: bees, germination, pollination, self-compatibility
1
1. INTRODUÇÃO
Melastomataceae é constituída por 166 gêneros e aproximadamente 4.500
espécies, concentradas principalmente nas Américas, onde são conhecidas cerca de
2.950 espécies (Renner 1993). No Brasil, é a sexta família mais diversificada de
Angiospermas, com 68 gêneros e mais de 1.500 espécies, que se distribui desde o norte
até o sul do país, estando presente na maioria das formações vegetacionais (Romero &
Martins 2002).
Melastomataceae tem sido tradicionalmente dividida em 13 tribos (ver Clausing
& Renner 2001), porém uma clara delimitação taxonômica destas tribos ainda está por
definir (Clausing & Renner 2001, Michellangeli et al. 2004, Fritsch et al. 2004).
Tibouchina, gênero pertencente à tribo Melastomeae, apresenta 350 espécies
distribuídas nas regiões tropicais e subtropicais das Américas (Wurdack 1962; Sousa
1986).
As espécies de Melastomataceae ocupam ambientes distintos e diversificados,
desde herbáceos, arbustivos e arbóreos até os menos comuns como trepadeiras e epífitas
(Romero & Martins 2002), sendo que muitas delas são utilizadas com freqüência na
recuperação de áreas degradadas (Lorenzi 1992).
O sistema reprodutivo predominante nesta família é o xenógamo, com separação
espacial entre os estames e o estigma (Renner 1989), havendo a necessidade de vetores
de pólen para que ocorra a polinização. Os vetores de pólen mais registrados são as
abelhas, embora existam casos de polinização por aves e roedores (Renner 1989) e até
por moscas (Goldenberg & Shepherd, 1998). As melastomatáceas geralmente
apresentam anteras poricidas (Renner 1989) e seus polinizadores necessitam apresentar
2
mecanismos especiais de extração de pólen (Buchmann 1983). Em função disso, apenas
abelhas são capazes de realizar essa tarefa, pois possuem a capacidade de vibrar seus
músculos relacionados ao vôo para a extração do pólen (Buchmann 1983, Renner
1986/1987).
Muitos trabalhos realizados sobre a biologia reprodutiva de espécies de
Melastomataceae têm constatado a ocorrência de casos de apomixia (Renner 1989;
Goldenberg & Shepherd 1998). A apomixia é um fenômeno pelo qual uma planta é
capaz de produzir sementes com embriões viáveis sem que antes houvesse fusão de
gametas e formação de zigoto (Nogler 1984; Mogie 1992). Os mecanismos de auto-
incompatibilidade e de apomixia são comuns na família, mas geralmente não ocorrem
em Melastomeae (Goldenberg & Shepherd 1998).
A importância de espécies de Melastomataceae para conservação de abelhas
pode ser julgada a partir de trabalhos realizados em formações neotropicais, como os de
Renner (1989) para a Amazônia, e os de Harter et al. (2002) para florestas com
Araucária no Rio Grande do Sul. Renner (1989) estima que cerca de 27% das espécies
que ocorrem naquelas formações forrageiam em Melastomataceae, enquanto que na
região estudada por Harter et al. (2002) 40% das espécies de abelhas que ocorrem lá
visitam plantas de anteras poricidas (Melastomataceae e Solanaceae). Desses 40%,
cerca de 30% das abelhas visitam apenas flores de Melastomataceae.
A polinização é um processo ecológico chave nos ecossistemas terrestres,
porque determina o sucesso reprodutivo dos constituintes da flora, e portanto, sua
capacidade de auto-regeneração natural (Ramalho & Batista 2005). Estima-se que cerca
de 92% das espécies de angiospermas dependam de animais para a polinização (Renner
2006). Na floresta pluvial na Costa Rica, mais de 97% das flores são zoófilas, sendo que
34% são polinizadas por abelhas (Kress & Beach 1994).
3
Por causa de seus impactos na quantidade e distribuição da variação genética
dentro e entre populações, os sistemas reprodutivos podem ter um papel importante
determinando o desenho e a dimensão das respostas da população para seleção natural e
muitos outros traços (Holsinger 2000).
A compreensão tanto dos sistemas reprodutivos das plantas quanto dos
polinizadores envolvidos são fundamentais quando se busca propor estratégias para
conservação das espécies envolvidas, para as plantas, a necessidade de polinizadores, e
para os animais suas fontes de alimento (Ramalho & Batista 2005). Estudos focados em
polinização permitem avaliar o grau de especialização dessas interações, o que deve
refletir na sensibilidade destas espécies a perturbações (entrada de espécies exóticas ou
extinções locais) conforme proposto por Waser et al
4
2. MATERIAL E MÉTODOS
2.1. ÁREA DE ESTUDO
Este estudo foi desenvolvido nos períodos de fevereiro a abril de 2004, fevereiro
a abril de 2005 e de janeiro a abril de 2006 nos Mananciais da Serra – APA da Serra do
Mar, município de Piraquara, Paraná. A vegetação predominante é de transição entre
Floresta Ombrófila Mista e Floresta Ombrófila Densa Montana. O clima predominante
na região é do tipo Cbf Subtropical Úmido Mesotérmico (sensu Koeppen) com verões
frescos, geadas freqüentes, sem estação seca, cujas médias anuais são: temperaturas dos
meses mais quentes inferiores a 22°C e dos meses mais frios inferiores a 18°C; chuvas
bem distribuídas, entre 1.300 mm e 1.500 mm; umidade relativa, 85% (FNMA 1996).
O locais onde as plantas foram estudadas eram ambientes antropizados próximos
a estradas e a bordas de florestas, com intensa insolação, podendo sofrer sombreamento
em determinadas horas do dia. Esses locais foram abertos a mais de 100 anos para
acesso a captação de água da serra para abastecimento de água na cidade de Curitiba. A
borda da estrada sofre podas constantes para manutenção do local. Foram estabelecidos
ao menos dois sítios de observação constante ao longo do estudo, situados nas seguintes
coordenadas: sítio 1 – 25°20’ 36,6’’S e 48°59’37,9’’W com altitude de 981 m e sítio 2 –
25°29’46,7’’S e 48°58’53,2’’W com altitude de 1013m.
2.2. ESPÉCIES ESTUDADAS
Tibouchina cerastifolia é uma espécie arbustiva com altura entre 40 e 50 cm, possui
flores de pétalas rosadas, com duração de apenas um dia, que não modificam a
coloração durante a antese e com diâmetro variando de 20 a 25mm. Foram observadas
5
flores com estames amarelados e avermelhados e hipanto variando de verde a
avermelhado. As plantas desta espécie ocorrem nas bordas da mata onde há
espaços.(Figura 1).
Tibouchina clinopodifolia é uma planta arbustiva com 10 a 30 cm de altura,
possui flores pequenas com pétalas de coloração lilás, com duração de um a dois dias,
que não modificam a coloração durante a antese e com diâmetro variando de 5 a 10 mm.
Foram observadas flores com estames amarelados e hipanto verde. São encontradas nas
bordas da mata onde há pouca incidência de sol, com baixo número de indivíduos
(Figura 1).
Tibouchina gracilis é uma espécie arbustiva com altura aproximada entre 40 a
50 cm, possui flores de pétalas rosadas, com duração de apenas um dia, que não
modificam a coloração durante a antese e possuem diâmetro de 30 a 40 mm. As flores
observadas continham estames sempre amarelados e hipanto verde. Ocupam áreas
abertas com maior incidência de sol, formando agrupamentos com grande número de
indivíduos embora, às vezes, ocorrendo isoladamente (Figura 2).
2.3.SISTEMA REPRODUTIVO
Para investigação do sistema reprodutivo foram realizadas polinizações
controladas com base em cinco tratamentos. Em cada tratamento foram empregadas no
mínimo 30 flores. Em T. clinopodifolia, usou-se flores de primeiro dia apenas.
1. Controle: os botões foram marcados e acompanhados em condições naturais.
2. Apomixia: foram removidos os estames e o ápice do gineceu, cortando o
estilete em botões em pré-antese. Após esse procedimento, os botões foram isolados.
6
3. Auto-polinização espontânea: os botões foram isolados sem serem
manipulados.
4. Auto-polinização manual: as flores foram isoladas na fase de pré-antese e
posteriormente polinizadas manualmente com pólen oriundo de flores do mesmo
indivíduo, sendo isoladas a seguir.
5. Polinização cruzada: as flores foram isoladas na fase de pré-antese e
posteriormente polinizadas manualmente com pólen oriundo de outros indivíduos e, em
seguida, isoladas.
O isolamento das flores foi realizado com sacos confeccionados com voile. As
flores foram marcadas e permaneceram ensacadas por uma semana até o início da
formação dos frutos. Todos os cruzamentos foram realizados no período da manhã,
entre 9h e 12h. Os frutos foram acompanhados durante um mês até o amadurecimento e
posteriormente coletados para realização dos testes de germinação.
Estes ensaios reprodutivos foram acompanhados da observação de tubos
polínicos nos tratamentos de autopolinização manual e polinização cruzada. Para cada
tratamento foram utilizadas três flores ensacadas em pré-antese. As flores foram
coletadas 24 horas e 48 horas após polinizações manuais e fixadas em FAA. As flores
foram tratadas em NaOH 6M, a 60
o
C por 40 min., coradas com azul de anilina e
observadas em microscópio de fluorescência, segundo o método de Martin (1959).
O período de floração de T. gracilis foi do final do mês de dezembro até o início
do mês de março. T. clinopodifolia e T. cerastifolia iniciaram a floração em janeiro
permanecendo até abril, enquanto. As três espécies apresentaram sobreposição de
floração, principalmente no mês de fevereiro.
2.4. VISITANTES FLORAIS
7
O comportamento dos visitantes florais foi registrado segundo o método do
“animal focal” (Dafni, 1992). As atividades dos visitantes florais foram observadas
durante o período de floração das espécies, de janeiro a abril de 2005 e de janeiro a abril
de 2006, no período da manhã, das 8 às 14 horas perfazendo 6 horas/dia. O período total
de observação para cada espécie foi, de 180 horas para T. cerastifolia, 180 horas para T.
clinopodifolia e 144 para T. gracilis. O tempo de cada visita e a forma de coleta de
recurso (mastigação ou vibração) foram anotados. Concomitamente, foram registradas
as variáveis metereológicas umidade relativa (UR) e temperatura, a cada 30 minutos, ao
longo do período de observação da atividade dos visitantes florais. Exemplares de
visitantes florais foram coletados com rede entomológica, sacrificados em câmara
contendo acetato de etila e posteriormente enviados para identificação por especialistas.
O tamanho corporal (comprimento total do corpo, início da cabeça ao final do abdome)
das abelhas foi mensurado com auxílio de paquímetro.
Para testar a eficiência de cada polinizador na formação de frutos, foram isoladas
flores em pré-antese. As flores foram expostas ao visitante permitindo que ele realizasse
apenas uma visita por flor. As flores visitadas foram isoladas e marcadas para o
acompanhamento do desenvolvimento dos frutos. A coleta dos frutos foi feita após um
mês. A eficiência dos polinizadores foi avaliada a partir da fecundidade (no. de frutos/
no. de flores) e a partir da taxa de germinação das sementes produzidas.
A freqüência dos visitantes florais foi determinada à partir do número total de
avisamentos das espécies de abelhas pelo número total de observações em campo (
número de registros/ dia).
8
2.5. GERMINAÇÃO DAS SEMENTES
Para T. cerastifolia, foram coletados dez frutos de cada tratamento (controle,
autopolinização manual, polinização cruzada) antes da deiscência, para a análise de
viabilidade das sementes. As sementes de cada fruto foram colocadas para germinar em
“gerbox” sobre papel filtro umedecido com água destilada e mantidas em germinador à
temperatura de 25°C, com fotoperíodo de 24 horas. As avaliações foram realizadas
semanalmente durante um mês. A cada avaliação foram removidas as plântulas
provenientes das sementes germinadas. As sementes que não germinaram foram
contadas a fim de se obter o número total de sementes por fruto.
Para T. clinopodifolia e T. gracilis foram utilizadas sementes provenientes dos
tratamentos controle (C), autopolinização manual (AM) e polinização cruzada (PC).
Foram utilizadas placas de petri revestidas com papel filtro umedecido com água
destilada, em quatro repetições de 25 sementes provenientes de dez frutos para cada
tratamento. As placas foram colocadas em câmaras de germinação sob temperaturas de
15, 20, 25, 30, 35 e 40°C e fotoperíodo de 12 horas.
2.6. ANÁLISE DE DADOS
A diferença na produção de frutos entre os tratamentos dos testes do sistema
reprodutivo para cada espécie foi analisada pelo teste de ξ
2
. A relação entre os tempos
de permanência das abelhas em cada flor e a produção de frutos foi analisada por teste
de regressão linear.
9
Foi calculado o índice de auto-incompatibilidade (ISI, sensu Bullock 1985), que
é a razão entre a produção de frutos entre os tratamentos de auto-polinização e
polinização cruzada, sendo considerado que a razão de 0,25 é o limite superior para
espécies auto-incompatíveis.
Para estimar a eficácia das polinizações naturais, foi usado o índice de eficiência
reprodutiva, IER, (Oliveira & Gibbs 2000), que é a razão entre frutos formados pelo
controle e pela polinização cruzada (Zapata & Arroyo 1978).
Para a análise de germinação das sementes, os dados foram transformados em
arcoseno e analisados por meio de ANOVA (Zar 1996).
10
3. RESULTADOS
3.1. SISTEMA REPRODUTIVO
Em nenhuma das espécies estudadas ocorreu apomixia, mas todas formaram
frutos a partir de autopolinizações manuais, e apenas T. gracilis não formou frutos a
partir de autopolinizações espontâneas (Tabela 1). Em todas espécies, o número de
frutos formados foi diferente entre os tratamentos (T. cerastifolia ξ²= 43,793; GL= 4; p
<0,05; T. clinopodifolia ξ²= 9,64; GL= 4; p=0,047 e T. gracilis ξ²= 48,02; GL= 4; p
<0,05). Todas espécies apresentaram valor de ISI alto, sendo consideradas
autocompatíveis e alta eficiência nas polinizações naturais. T. cerastifolia apresentou
valor do ISI= 0,74 e do IER=0,87. T. clinopodifolia apresentou valor do ISI= 0,81 e do
IER= 0,75. T. gracilis apresentou valor do ISI=1,03 e do IER= 1,04.
Na análise de desenvolvimento de tubos polínicos, em T. cerastifolia e T.
clinopodifolia, foi observado que tanto nas autopolinizações manuais como nas
polinizações cruzadas os tubos polínicos germinaram, atingiram o tecido de transmissão
e adentraram os óvulos (Figura 3 A e B) em 24 horas. Em T. gracilis, nas polinizações
cruzadas, houve erro de manipulação no tratamento de 24 horas (ausência de deposição
de pólen). No tratamento de 48 horas, foi possível visualizar a germinação e
crescimento dos tubos polínicos no estilete, porém houve rompimento da base do
estilete e não foi possível visualizar se eles adentram o ovário (Figura 3 C). Nas auto-
polinizações manuais após 24 horas e 48 horas não foi possível observar o crescimento
dos tubos polínicos em função dos tecidos que envolvem o ovário serem muito
espessos, dificultando a visualização.
11
3.2. VISITANTES FLORAIS
Onze espécies de abelhas, pertencentes a nove gêneros distintos, foram
registradas visitando as flores das três espécies de Tibouchina (Tabela 2). Destas,
Bombus atratus e Melipona marginata foram freqüentes em todas as três espécies e
algumas espécies foram vistas esporadicamente (Tabela 2). O número médio das visitas
variou entre as espécies de abelhas e para cada espécie de planta (Figura 4, 5 e 6)
T. cerastifolia foi a espécie com a fauna associada mais rica, tendo sido
encontradas nove espécies de abelhas visitantes em sua flores (Tabela 2, Figura 1). Em
T. clinopodifolia cinco espécies e em T. gracilis foram registradas seis espécies de
abelhas (Tabela 2, Figura 2).
Em T. cerastifolia, Augochloropsis sp.1, Augochloropsis sp.2, Xylocopa artifex,
Euglossa mandibularis, Trichocerapis mirabilis, apesar de consideradas visitantes
esporádicas, podem atuar como polinizadoras. Nesta planta, Paratrigona subnuda e
Rophitulus sp. foram as duas espécies de abelhas que extraem pólen mastigando as
anteras, não entrando em contato com o estigma e, portanto, não promovendo a
polinização. As outras espécies de abelhas extraem o pólen vibrando as anteras.
Ao longo do período de floração de T. cerastifolia, Augochloropsis sp.2, B.
atratus, M. bicolor e M. marginata (Figura 4) apresentaram maior freqüência de visitas,
iniciando as atividades de coleta de pólen entre 8:00h e 9:00h e permanecendo ativas ao
longo de toda a manhã. Bombus atratus, abelha de grande porte, com aproximadamente
13 cm de comprimento corporal, abordava a flor frontalmente, prendia-se a todos os
estames de uma vez, vibrando-os para extrair o pólen nas três espécies de Tibouchina,
curvando o abdome em direção aos poros apicais das anteras (Figura 1D e 2B). O pólen
aderia-se ao ventre do abdome da abelha. Durante esse procedimento, ocorria o contato
12
dos grãos de pólen com o estigma, promovendo assim a polinização. Em T. cerastifolia,
as visitas eram relativamente rápidas, em média 1s em cada flor, enquanto que em T.
clinopodifolia, 2s. Em T. clinopodifolia foi a espécie mais freqüente. Nas três espécies
de Tibouchina, durante as primeiras horas de atividade de coleta de pólen, B. atratus
permanecia mais tempo na flor, havendo queda na duração das visitas ao longo da
manhã.
Em T. clinopodifolia, B. atratus sobrevoava as plantas inspecionando algumas
flores selecinando as flores de primeiro dia. As flores do dia anterior apresentavam os
estames deteriorados e as pétalas caíam facilmente. Seu pico de atividades em T.
cerastifolia ocorreu entre 8:00h e 9:30h (Figura 4 A), entre 8:00h e 8:30h em T.
clinopodifolia (Figura 5 A) e T. gracilis (Figura 6A). Nestas últimas, a de coleta de
pólen por indivíduos de B. atratus iniciou-se no período da manhã, entre 7:30h e 8:00h,
coincidindo com os primeiros raios solares que incidiam sobre as plantas de T. gracilis.
Em geral, o tempo de permanência de B. atratus em cada flor das três espécies
não foi influenciado pelos fatores abióticos registrados. Porém, a umidade relativa
explicou 6,5% da variação do tempo de permanência em T. gracilis (Figura 7, Tabela
3). As outras espécies de abelhas registradas em T. clinopodifolia não apresentaram
amostragem suficiente para análise.
Em T. cerastifolia, M. bicolor, abelha de médio porte, com aproximadamente 9
cm, abordava a flor frontalmente, prendendo-se aos estames e vibrando de cinco a seis
anteras para extrair o pólen. Os grãos de pólen aderiam ao abdome da abelha que
tornava-se esbranquiçado à medida que ela visitava as flores. O abdome da abelha
contatava o estigma promovendo a polinização (Figura 1C). As visitas de M. bicolor
iniciavam entre 8:00h e 9:00h continuando ao longo da manhã, apresentando dois picos
13
de visitação, um entre 8:30h e 9:00 e, outro, entre 11:00h e 11:30h (Figura 4). Não
foram obtidos dados suficientes para análise do tempo de permanência na flor.
Melipona marginata, uma abelha de pequeno porte com aproximadamente 7 cm,
foi freqüente durante as observações focais. Abordava a flor frontalmente, prendia-se
aos estames e vibrava-os. Os grãos de pólen aderidos ao abdome contatavam o estigma,
promovendo a polinização (Figura 1B). Em T. gracilis, os estames eram presos e
vibrados em pequenos feixes (dois ou três) ou um a um (Figura 2C). O pólen aderido ao
corpo da abelha era recolhido e depositado nas escopas. A atividade de coleta de pólen
iniciava entre 8:00h e 9:00h e se estendia ao longo do período da manhã, sem apresentar
picos pronunciados de visitas (Figura 6B) e em T clinopodifolia entre 11:00h e 11:30h.
O tempo de permanência de M. marginata na flor de T. cerastifolia não foi influenciado
pela temperatura do ar, mas foi influenciado negativamente pela umidade relativa
(Figura 8).
Augochloropsis sp.1, Augochloropsis sp.2 e Trigonopedia sp., espécies de
abelhas de pequeno porte, foram observadas com menor freqüência em T. clinopodifolia
e T. gracilis. Porém, Trigonopedia sp. foi visitante freqüente em T. gracilis (Tabela 2).
Em geral, o comportamento dessas abelhas foi semelhante (Figura 2A e 2D). A
atividade de coleta de pólen ocorreu ao longo do período da manhã. As visitas dessa
abelha foram as mais demoradas, em média 10s em cada flor. Essas espécies de abelhas
abordavam as flores frontalmente mas, freqüentemente, pousavam nas pétalas e
caminhavam até os estames. Em função do pequeno tamanho da flor de T.
clinopodifolia, essas abelhas conseguiam prender-se a quase todos os estames de uma
vez só, para vibrarem as anteras para a extração do pólen. O abdome das abelhas com
pólen aderido contatava o estigma na maioria das visitas, em função da posição central
do estigma entre as anteras e do tamanho da flor em relação ao tamanho das abelhas.
14
Em T. gracilis, cuja flor é bem maior, os estames eram presos e vibrados em pequenos
conjuntos (2 ou 3) ou um a um. O pólen aderido ao corpo das abelhas era recolhido e
depositado nas escopas.
Em T. cerastifolia, Augochloropsis sp.2, foi a espécie menos freqüente, não
apresentando número de indivíduos suficientes para determinar o pico de visitas (Figura
4 D).
Em T. clinopodifolia não houve sobreposição entre os picos de atividade de
coleta de pólen entre as espécies de abelhas (Figura 5).
15
3.3. EFICIÊNCIA DO POLINIZADOR
Considerando a taxa de sucesso reprodutivo (razão fruto/flor) nos experimentos
de primeira visita, Bombus atratus foi um eficiente polinizador em todas as espécies de
Tibouchina (Tabela 4). No entanto outras espécies podem ser tão ou mais eficientes que
B. atratus. Em T. cerastifolia, B. atratus apresentou eficiência 68% de produção de
frutos com apenas uma visita. Em T. clinopodifolia, as abelhas apresentaram diferenças
quanto à eficiência na polinização (ANOVA SQ=1726; gl=5; F=102,8; p<0,05). B.
atratus e M. marginata foram as espécies de abelhas mais eficientes na produção de
frutos com apenas uma visita, enquanto que Augochloropsis sp.2 apresentou um baixo
número de frutos formados a partir de uma visita, sendo, portanto menos eficiente na
polinização Trigonopedia sp. e Augochloropsis sp.1 não visitaram número de flores
suficiente para avaliar suas eficiências polinizadoras (Tabela 4).
Em T. gracilis, B. atratus e Trigonopedia sp. foram as espécies de abelhas mais
eficientes na produção de frutos com apenas uma visita (ANOVA F=6,39; gl=6;
SQ=3515,6; p<0,05), com mais de 93,2% (B. atratus) e 78,6% (Trigonopedia sp.) de
produção de frutos. M. marginata foi a terceira espécie de abelha mais eficiente, com
59,3% de produção de frutos com apenas uma visita. Augochloropsis sp.1 e
Augochloropsis sp.2 não produziram frutos com uma única visita (Tabela 4). A
observação do comportamento das Halictidae, sugere que o tamanho corporal reduzido,
em relação às dimensões da flor de T. gracilis, dificultava, em várias ocasiões, o
deposito dos grãos de pólen aderidos ao corpo sobre o estigma, uma vez que essas
abelhas grupo conseguem abraçar apenas uma a duas anteras por vez (Tabela 4).
16
3.4. GERMINAÇÃO
A germinação em T. cerastifolia não apresentou diferença entre os tratamentos
em temperatura de 25°C e luminosidade constante (F=0,85; gl=29; SQ=11338,39;
p>0,05).
A taxa de germinação de sementes de T. clinopodifolia oriundas de frutos
produzidos a partir de polinização em condições naturais variou de 16% a 34% , de
frutos oriundos de autopolinização manual, de 30% a 44% e na polinização cruzada de
34% a 49%; com diferenças significativas na faixa de 15°C a 30°C dentro de cada
tratamento. Foi observada uma tendência do tempo médio de germinação ser menor nas
sementes oriundas de tratamentos de polinização cruzada.
A taxa de germinação das sementes de T. gracilis foi diferente nos dois
tratamentos examinados. No controle, a taxa de germinação variou de 8% a 52%, sendo
os valores semelhantes na faixa de 20°C a 30°C e inferior a 15°C. Na polinização
cruzada de 54% a 86%, e na autopolinização manual de 22% a 45%. Estes últimos
semelhantes na faixa de 15°C a 30°C. Foi observada uma tendência do tempo médio de
germinação ser menor nas sementes oriundas de tratamentos de polinização cruzada.
17
4. DISCUSSÃO
Tibouchina cerastifolia, T. clinopodifolia e T. gracilis são autocompatíveis, o
que é comum em Melastomeae, tribo a qual pertencem, assim como a ausência de
apomixia (Goldenberg & Shepherd 1998). A ocorrência de apomixia é maior em
espécies que apresentam autoincompatibilidade (Richards 1986), e este padrão é
bastante evidente em Melastomataceae (Goldenberg & Shepherd 1998, Goldenberg &
Varassin 2001).
Uma vez que não ocorreu a produção de frutos por apomixia nas três espécies
estudadas, e que a autopolinização espontânea não ocorre em T. gracilis, elas
necessitam de abelhas para a reprodução sexuada. Resultados semelhantes foram
também observados em estudos com Tibouchina sellowiana (Goldenberg & Varassin
2001) e Tibouchina pulchra (Silva 2006).
Diferentemente das outras duas espécies estudadas, T. clinopodifolia apresenta
uma disposição do estigma e das anteras que facilita a autopolinização espontânea. Em
T. cerastifolia, embora haja separação espacial do estigma e anteras (hercogamia),
também ocorre autopolinização espontânea. Essa situação não é comum uma vez que
outras espécies do mesmo gênero possuem hercogamia pronunciada, e, onde foram
conduzidos experimentos, não ocorre autopolinização espontânea, como em T.
stenocarpa (Goldenberg 1994), T. sellowiana (Schwarzbach 2003) e T. pulchra (Silva
2006). Porém, Renner (1989) cita observações feitas por Almeda em 1977 e 1978 da
ocorrência de liberação de pólen de anteras poricidas de dois gêneros da tribo
Melastomeae por movimentos vigorosos provocados pelo vento ou chuva. Pode ser que
fenômeno semelhante tenha ocorrido em T. clinopodifolia (que a posição dos órgãos
reprodutivos favorece a autopolinização) e T. cerastifolia, posto que os locais onde
18
foram feitos os experimentos eram bastante abertos e as plantas foram submetidas a um
regime intenso de ventos e chuvas.
A autocompatibilidade garante a segurança reprodutiva (“reproductive
assurance” sensu Barrett 1998). Para as espécies que apresentam autopolinização
espontânea, como T. cerastifolia e T. clinopodifolia, o sucesso reprodutivo pode ser
garantido, mesmo em locais onde ocorra baixo número de visitantes florais nessa
espécie. Segundo Gibbs (1990), em terras altas onde o clima é mais frio, como as da
área de estudo, espécies auto-compatíveis tendem a ser polinizadas por pequenas
abelhas que são polinizadores menos previsíveis a esta altitude. Apesar disto, durante o
período de estudo, grande número de visitas por abelhas, foi registrado nestas espécies.
E, embora T. cerastifolia, T. clinopodifolia e T. gracilis sejam espécies
autocompatíveis, a presença de vetores de pólen aumenta seu sucesso reprodutivo, uma
vez que a taxa de formação de frutos é maior tanto nas autopolinizações manuais, como
nas polinizações cruzadas. A limitação reprodutiva pode ser originada na própria
população de plantas. Segundo Wells (1979), a autocompatibilidade é vantajosa quando
novas populações são fundadas por apenas um indivíduo e a reprodução cruzada é
impossível, devido à ausência de outros indivíduos da espécie nas proximidades.
A autocompatibilidade poderá resultar em um excesso de homozigose (Richards
1986). Nesse caso, a necessidade de polinizadores torna-se fundamental para garantir a
polinização cruzada e, consequentemente, a heterozigose, pois plantas que se
reproduzem de forma cruzada têm uma maior representação nos genótipos da população
(Holsinger 2000).
A freqüência na progênie de sementes provenientes de polinização cruzada e
autopolinização depende de vários fatores (Holsinger 2000). A menos que indivíduos
xenogâmicos tenham de fato maior capacidade de sobreviver e se reproduzir, indivíduos
19
autogâmicos tendem a se espalhar na população, em função de sua capacidade de
contribuir na progênie de indivíduos xenogâmicos, ao passo que a contribuição inversa
não é possível (Holsinger 2000).
Para espécies que têm características pioneiras, como as aqui estudadas, a
possibilidade de autopolinização, tanto espontânea (para duas das espécies), como
mediada por vetores de pólen (para todas as espécies), é uma vantagem ecológica para
estabelecimento em ambientes novos (Wells 1979, Holsinger 2000).
As espécies estudadas seguem o padrão da maioria das angiospermas, com
apenas um tubo polínico produzido por grão de pólen (Richards 1986; Proctor 1996), e
crescimento do tubo polínico ocorrendo entre 12h e 48h (Richards 1986).
O comportamento das abelhas observado em T. cerastifolia, T. clinopodifolia e
T. gracilis é semelhante ao da maioria das espécies que visitam Melastomataceae
neotropicais, que freqüentemente são visitadas por abelhas do gênero Xylocopa,
Melipona e Augochloropsis (Renner 1989). As abelhas registradas neste estudo
apresentam comportamento de coleta de pólen por vibração das anteras poricidas,
comum em muitos grupos de abelhas tropicais (Endress 1994). Esse comportamento
também é registrado para o gênero Solanum (Solanaceae) (Carvalho et al. 2001; Bezerra
& Machado 2003). A presença destas anteras poricidas em Melastomataceae resulta em
polinização vibrátil dependente de freqüências adequadas de vibração para retirada do
pólen (Renner 1986/1987, 1990). O resultado é a restrição a um certo grupo de abelhas
que possam usar este recurso, limitando o número de potenciais polinizadores.
As abelhas deste estudo aparentam ter comportamento generalista em relação às
flores visitadas. Abelhas grandes e pequenas (mamangavas e incluindo os halictídeos),
em estudo realizado na Serra da Bocaina, exibem comportamento de forrageio
generalista, visitando flores de diferentes tamanhos, formas e cores, que, em muitos
20
casos são também polinizadas por outros grupos (Freitas & Sazima 2006). Apesar de
Endress (1994) afirmar que abelhas pequenas tendem a polinizar flores menores que um
centímetro de diâmetro e de cor branca ou creme, neste estudo foram observadas
pequenas abelhas (Trigonopedia sp. e M. marginata) visitando flores de T. gracilis,
grandes e violáceas, e se comportando como polinizadoras, juntamente com
Augochloropsis sp.1 e Augochloropsis sp.2, embora estas últimas apenas como
visitantes. Tem sido observado que este comportamento generalista é típico de espécies
brasileiras de Bombus (Alves-dos-Santos 1999; Barbola et al. 2002).
A maior freqüência de visitantes de T. cerastifolia ocorreu ao longo do período
da manhã, apresentando picos específicos para cada espécie de abelha. Esse
comportamento não foi observado em T. pulchra por Silva (2006), onde as visitas foram
mais intensas por volta das 10:30h e para Cambessedesia hilariana por Fracasso (2004)
onde o pico de visitas foi por volta dos 10:00h. As abelhas visitantes de T.
clinopodifolia apresentaram freqüência de visitas diferentes ao longo da manhã e em T.
gracilis a freqüência é mais alta nos horários em que as temperaturas são mais amenas e
a umidade relativa do ar é mais alta.
B. atratus é a mais importante polinizadora nas três espécies de Tibouchina. Ela
intensificou as visitas nos horários em que as temperaturas são mais amenas e a
umidade relativa do ar é mais elevada, como esperado para abelhas do gênero Bombus,
que possuem atividade de coleta de pólen em temperaturas amenas (Renner 1989). A
amioria das espécies deste gênero estão adaptadas a ambientes temperados e realizam
suas atividades em temperaturas muito baixas sendo que algumas já foram registradas a
880 Km do Ártico (Barth 1991). Elas são conhecidas como as principais polinizadoras
nos ambientes de clima frio (Kevan et al. 1993). As espécies tropicais do gênero
Bombus também são capazes de voar em temperaturas baixas de até 10°C, tornando-se
21
as principais polinizadoras à medida em que se ascende às montanhas neotropicais
(Janzen 2003). Nos trópicos, em climas de condições severas, tais como nas altas
altitudes brasileiras (e.g., Serra da Bocaina), também apresentam alta importância na
polinização (Freitas & Sazima 2006).
As abelhas que apresentaram maior freqüência de visitas nos horários, onde
houve aumento de temperatura e diminuição da umidade relativa do ar (M. bicolor em
T. cerastifolia, M. marginata, Trigonopedia sp., Augochloropsis sp.1 em T.
clinopodifolia) podem ter seu comportamento influenciado pela facilidade na obtenção
de pólen. Com a baixa umidade relativa, o pólen se desagregaria e facilitaria a retirada
das anteras com o comportamento de vibração, o que não aconteceria estando mais
úmido nas primeiras horas da manhã.
Entretanto, em T. gracilis, houveram abelhas que mantiveram as visitas bem
distribuídas ao longo de toda a manhã, com exceção de B. atratus. A ocorrência deste
padrão, predominantemente em T. gracilis, pode estar relacionado à maior quantidade
de pólen em função do tamanho da flor se comparado às outras duas espécies, embora
isto não tenha sido testado. A maior quantidade de pólen diminui o gasto energético na
procura por recurso. Outro fator que poderia influenciar é a densidade de indivíduos de
T. gracilis, que na área de estudo ocorreram, em sua maioria, em grandes aglomerados
de vários indivíduos. Em T. cerastifolia os indivíduos ocorreram em aglomerados mais
esparsos, e em T. clinopodifolia os indivíduos ocorreram em aglomerados de poucos
indivíduos. Segundo Heinrich (1979), seu estudo com duas espécies de abelhas do
gênero Bombus (B. terricola e B. vagans) sugere que, em áreas mais ricas em recurso
(néctar), as abelhas reduzem o tempo e a energia gastos em vôo visitando as flores mais
próximas. Nos locais ricos em recurso as abelhas permanecem forrageando até que este
comece a esgotar. A partir daí, evitam pousar e sondar flores previamente visitadas e
22
movem-se para longe da área escassa de recurso, visitando flores mais próximas e
minimizando o tempo de viagem.
Os picos de visitas de B. atratus no início da manhã nas três espécies de
Tibouchina poderiam estar relacionados à regulação da temperatura corporal (Roubik
1992). Em temperaturas mais altas, próximas ao meio dia, o ambiente se tornaria menos
adequado para a abelha. Entretanto, seu tempo de permanência na flor não foi
influenciado por fatores abióticos ,exceto a umidade relativa de maneira marginal em T.
gracilis. .
Nas espécies menores, a temperatura corporal poderia ser utilizada para explicar
seus picos de visitas em horários mais quentes, já que os mecanismos de regulação de
temperatura não são conhecidos para Apis e Bombus (Roubik 1992). Mas, novamente, a
temperatura e a umidade relativa não influenciaram o tempo de permanência na flor,
exceto a UR para M. marginata em T. cerastifolia.
Em T. gracilis, há? diferença marcante no tempo de permanência na flor entre B.
atratus, que varia entre 1s a 2s, e nas espécies, M. marginata, Trigonopedia sp.,
Augochloropsis sp.1 e Augochloropsis sp.2, que podem permanecer até 2 minutos. Esse
maior tempo de permanência deve estar relacionado ao tamanho das abelhas em relação
ao tamanho da flor, forçando a coleta de pólen por vibração de uma antera por vez.
Além disto, as vistas podem durar mais em função da pouca quantidade de pólen
restante nas anteras, já que as flores de T. gracilis são muito visitadas por B. atratus nas
primeiras horas da manhã, o que diminui a disponibilidade de recurso nas horas
subseqüentes. Então, as abelhas menores, mesmo considerando que suas cargas de pólen
sejam menores, demandam mais tempo de permanência nas flores a fim de recolher o
pólen restante. Os fatores abióticos não mostraram influência no tempo de permanência
23
das abelhas nas flores, exceto para B. atratus, indicando que podem haver fatores
biológicos atuando.
Uma única visita de Bombus atratus resultou em alto sucesso reprodutivo em
todas as espécies. Esse comportamento pode se explicado pela compatibilidade ente o
tamanho da flor e o tamanho corporal da abelha que confere a capacidade de deposição
de pólen no estigma. Em T. clinopodifolia, mesmo com tamanho corporal da abelha
maior que o tamanho da flor, ela conseguiu promover a polinização. É possível que em
função da menor hercogamia, com a disposição das anteras e do estigma favorecendo a
polinização, o tamanho(o)10.6383( )-5.3191c.40511(s)-7511(e)-06rp4472(nho(o10.6383(,)R.6383( )-5.31915(t)1..40381(n,1915(a)-2.80892(r)3.21538( )-1531915(c)-13r)3.2127jo1091(anho(or)3.21279(38( )-15511(o )-16413r)3.2127no459(o )-26.59538( 62.8.23319(f)1.01.064(c)-2.064(c)7.829382(om)-9.23319( )-1.61789( )-37.r)3.2127..4051298BT/Td(,)Tj/R4711.28 Tf77.5115.064(o)10.6383( M204(s)-4.61789(oa)-13.4472(b)12.80892(s)-pona.40511(i)1.4 0 Td(o)10r55(no )-1g52 -25.92 Ta5.9574(o)10-154.255(E)917(de)-2.808910.6383(m)0381(a)-2.80892( )-143.617(de)-2.80.48)250]TJ/R34(a)-13.44(di)1.403319(f)1.go13.-5.31915(t)37.234(a)-10-154.255(E)917(de)-2.815.88)250]TJ3.4459( )-37449(u)10.6383(a)-2540511( )-164]TJ332.52 .80762(or)3.2r)3.2127319(ou )-132.979(e)-27.r)3.2127]TJ332.52 7.234(a)-13068(a)-2.80762(pa)-2.80762(v)109574( )-5.0762( )-90.4255(-13.4459(o )-26.595979(e)-2n.4459(l)1.40511( )-164po.9574( )-154.255(c)-1403319(f)1.z7.234(a)-2.511(ni)1.40762(v)10.80762(a)7.8.40511(i)1.de68(e)-2.80762(ndo )E)4.6166(m)1.4082.88
24
entanto, M. marginata e Trigonopedia sp. possuem tamanho semelhante ao das
Halictidae e conseguem atuar como polinizadoras. Esse comportamento foi também
observado em T. pulchra (Silva 2006) e Cambessedesia hilariana, onde as abelhas não
possuem tamanho adequado para contatar o estigma da flor durante a coleta de pólen,
porém possuem comportamento adequado e poderiam ser polinizadoras de espécies de
Melastomataceae com flores menores (Fracasso 2004).
Uma coisa que deve ser levada em conta é que como a polinização é por
vibração, a nuvem de pólen pode atingir o estigma, sem necessariamente a abelha
encostar no estigma. É possível que nas abelhas menores, como elas ficam com o corpo
na frente no poro, esta nuvem seja recolhida com mais eficiência, ao passo que em
Bombus, a nuvem se espalharia antes de atingir o abdome da abelha, facilitando a
deposição de pólen no estigma.
Interessante notar que as flores de T. clinopodifolia podem durar até dois dias,
porém sem apresentar viabilidade e mudança de cor como ocorre com as flores de T.
sellowiana (Schwarzbach 2003) e T. pulchra (Silva 2006) que mudam suas cores de
brancas (flor do dia) para púrpura (flores se 2º e 3ºdias), possivelmente indicando,
assim, a escassez de recursos. As abelhas reconhecem as flores velhas (de dois dias) de
T. clinopodifolia selecionando as flores de primeiro dia. Isto apoia a hipótese de que
outros fatores além da mudança de cor estejam envolvidos no reconhecimento de flores
novas.
Os resultados deste estudo apresentam indícios de que a dinâmica dos visitantes
forais estaria relacionado a fatores bióticos, principalmente os relacionados à
competição. A estratégia das abelhas para minimizar os efeitos da competição direta por
pólen nas Tibouchina deste estudo seria estabelecer picos de atividade distintos para
cada espécie. Estes picos estariam organizados de forma que a espécie de abelha com
25
maior capacidade de retirar pólen, B. atratus, iniciasse as atividades. O pólen restante,
que já não se encontraria em quantidades tão vantajosas para B. atratus, seria retirado
pelas espécies menores que se sucederiam nos horários subseqüentes e cuja quantidade
de pólen ainda lhes é rentável.
Outro fator que pode influenciar o sucesso reprodutivo das Tibouchina é a
sincronia da floração das três espécies estudadas. A sincronia é considerada um tipo de
mutualismo floral, onde a partir de um incremento da recompensa para as abelhas, neste
caso o pólen, ocorre a promoção da polinização cruzada (Barros 1996). Porém, Proctor
et al. (1996) afirma que ocorrência de floração simultânea em espécies de plantas que
coexistem e atraem as mesmas espécies de polinizadores pode resultar na competição
por estes polinizadores. Nas espécies de Diplusodon (Lythraceae) no Cerrado brasileiro,
a ocorrência de simpatria favoreceu o fluxo indiscriminado de polinização devido à
manutenção da fonte alimentar (Barros, 1996). Em bromélias com alta similaridade na
época da floração e polinizadas por morcegos, em Floresta Altomontana no Paraná, a
sincronia de floração indica elevada sobreposição de nicho (Kaehler et al. 2005).
Porém, apesar da sobreposição implicar em competição, a protocooperação aparenta ser
mais forte pois as espécies se beneficiam da atratividade da floração conjunta, sem
haver dependência nesta relação (Pianka 1982 apud Kaehler et al. 2005).
Luz e temperatura são fatores importantes que podem afetar a germinação das
sementes (Labouriau 1983). A luz parece ser o agente que estimula o processo
germinativo de muitas Melastomataceae (Andrade & Pereira 1994), uma vez que esta
família apresenta muitas espécies com características pioneiras (Baider et al 1999). As
sementes das três espécies de Tibouchina, deste estudo, se mostraram totalmente
sensíveis à luz, não germinando em ausência de luz. Sementes que apresentam tal tipo
de resposta, comumente chamadas fotoblásticas positivas (Vasques-Yanes & Orozco-
26
Segovia 1993; Bewley & Black 1994), são características de espécies pioneiras (Smith
1973). Resultados semelhantes foram encontrados em T. pulchra e T. granulosa (Zaia &
Takaki 1998) e T. moricandiana (Andrade & Pereira 1994). O fotoblastismo é,
provavelmente, o mais importante mecanismo pelo qual as sementes possam detectar
clareiras na vegetação (Zaia & Takaki 1998), principalmente, aquelas provenientes de
espécies pioneiras com alta produção de sementes pequenas e com alta longevidade
(Souza & Valio 2001) como no caso das espécies estudadas.
27
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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33
Tabela 1. Sucesso reprodutivo (porcentagem de frutos formados) nas polinizações
controladas em três espécies de Tibouchina. As letras na coluna à esquerda
correspondem a: C: controle, AX: apomixia, AM: auto-polinização manual, AE: auto-
polinização espontânea e PC: polinização cruzada. Entre parênteses o número de flores
empregado nos tratamentos. ISI: corresponde ao índice de auto-incompatibilidade e
IER: índice de eficiência reprodutiva.
Tratamento
T. cerastifolia T.clinopodifolia
T. gracilis
C 58 (63) 73 (15) 93,8 (48)
PC 67 (46) 96 (30) 89,7 (39)
AM 50 (30) 78 (28) 90,7 (43)
AE 21 (70) 62 (29) 0 (30)
AX 0 (71) 0 (14) 0 (32)
ISI 0,74 0,81 1,03
IER 0,84 0,87 1,04
34
Tabela 2. Visitantes florais das três espécies do gênero Tibouchina presentes neste estudo,
sendo: pi – espécies pilhadoras; m – mastigação e v – vibração. Os números correspondem à
freqüência de avisamento das espécies de abelhas ( número de registros/ dia).
Espécies
Família
Espécie
T. cerastifolia
T. clinopodifolia
T. gracilis
Coleta
de
pólen
Anthophoridae
Xylocopa artifex Smith, 1874 0,03 - 0,12 v
Apidae
Bombus atratus Franklin,1913 1,96 1,23 5,5 v
Euglossa mandibularis Friese, 1899 0,03 - - v
Melipona bicolor Lepeletier, 1836 0,4 - - v
Melipona marginata Moure, 1971 0,93 0,1 3,04 v
Paratrigona subnuda Moure, 1947 0,16 (pi) - - m
Rophitulus sp. 0,16(pi) - - m
Trichocerapis mirabilis, Smith 1865
0,03 - - v
Trigonopedia sp. - 0,23 2,08 v
Halictidae
Augochloropsis sp.1 - 0,3 1,12 v
Augochloropsis sp.2
0,03 0,1 1,08 v
35
Tabela 3. Resultados de regressões lineares entre o tempo de permanência das abelhas
nas flores e os dois fatores medidos: T – temperatura e UR – umidade relativa. As
espécies de plantas correspondem a TC – T. cerastifolia; TCl – T. clinopodifolia e TG –
T. gracilis.
Resultado regressão linear
Flores Abelhas Fatores
g.l. F R
2
p
T 21 2,30 0,103 0,145
B. atratus
UR 21 1,55 0,072 0,228
T 9 0,398 0,05 0,548
TC
M. marginata
UR* 9 17,20 0,71 0,004
T 10 0,031 0,003 0,864
TCl B. atratus
UR 10 0,326 0,107 0,326
T 10 0,684 0,071 0,313
A. sp.1
UR 10 1,14 0,113 0,429
T 90 0,031 0,010 0,336
B. atratus
UR* 90 1,08 0,065 0,014
T 32 0,100 0,003 0,753
M. marginata
UR 32 0,308 0,010 0,583
T 18 3,28 0,161 0,088
UR 18 0,40 0,023 0,534
TG
Trigonopedia
*regressões significativas
36
Tabela 4. Eficiência dos polinizadores na produção de frutos após apenas uma visita em
T. cerastifolia, T. clinopodifolia e T. gracilis.
Polinizador N° flores N° frutos Sucesso (%)
T. cerastifolia
Bombus atratus 66 45 68,0
T. clinopodifolia
Bombus atratus 42 39 92,9
Trigonopedia sp. 4 4 100
Augochloropsis sp.1 0 0 0
Augochloropsis sp.2 12 5 41,7
Melipona marginata 9 9 100
T. gracilis
Bombus atratus 44 41 93,2
Trigonopedia sp. 28 22 78,6
Melipona marginata 54 32 59,3
Augochloropsis sp.1 8 0 0
Augochloropsis sp.2 3 0 0
37
Figura 1.
A
-
Flor de T. clinopodifolia. B- Melipona marginata, C- Melipona bicolor e D-
Bombus atratus em comportamento de vibração das anteras em T. cerastifolia.
B
A
C D
38
A B
C D
Figura 2. A- Trigonopedia sp , B- B. atratus , C- Melipona marginata e D-
Augochloropsis sp.1 em comportamento de vibração das anteras em T. gracilis.
39
Figura 3.
Fotomicrografia obtida por microscopia de fluorescência mostrando
crescimento do tubo polínico. A– T. clinopodifolia por polinização cruzada 24h, B–
automanual 24h, C– T. gracilis por polinização cruzada 24h.
A B
C
40
Figura 4. Número de indivíduos avistados das espécies de abelhas ao longo do
período da manhã em flores de T. cerastifolia; A: Bombus atratus, B: Melipona
bicolor, C: Melipona marginata e D: Augochloropsis sp.2.
0
2
4
6
8
10
12
14
16
8 -8 .5
8 .5 - 9
9 -9 .5
9 .5 -1 0
1 0 -1 0 .5
1 0 .5 -1 1
1 1 -1 1 .5
1 1 .5 -1 2
1 2 -1 2 .5
horários
N ° d e in d i víd u o s
0
2
4
6
8
10
12
14
16
8 -8 .5
8 .5 - 9
9 -9 .5
9 .5 - 1 0
1 0 - 1 0 .5
1 0 .5 - 1 1
1 1 - 1 1 .5
1 1 .5 - 1 2
1 2 - 1 2 .5
horários
N ° d e i n d i víd u o s
0
2
4
6
8
10
12
14
16
8 - 8 .5
8 .5 - 9
9 - 9 .5
9 .5 - 1 0
1 0 -1 0 .5
1 0 .5 - 1 1
1 1 -1 1 .5
1 1 .5 - 1 2
1 2 -1 2 .5
horários
N ° d e i n d i víd u o s
0
2
4
6
8
10
12
14
16
8 - 8 .5
8 .5 - 9
9 - 9 .5
9 .5 - 1 0
1 0 - 1 0 .5
1 0 .5 - 1 1
1 1 - 1 1 .5
1 1 .5 - 1 2
1 2 - 1 2 .5
horários
N ° d e i n d i víd u o s
A
D
C
B
N° de avistamentos
N° de avistamentos
N° de avistamentos
N° de avistamentos
41
Figura 5. Número de indivíduos avistados das espécies de abelhas ao longo do período
da manhã às flores de T. clinopodifolia. A: Bombus atratus, B: Melipona marginata, C:
Trigonopedia sp., D: Augochloropsis sp.1 e E: Augochloropsis sp.2.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
8-8.5
8.5-9
9-9.5
9.5-10
10-10.5
10.5-11
11-11.5
11.5-12
12-12.5
horários
N° de indivíduos
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
8-8.5
8. 5-9
9-9.5
9. 5-10
10-10.5
10.5-11
11-11.5
11.5-12
12-12.5
horários
N° de indivíduos
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
8-8.5
8.5-9
9-9.5
9. 5-10
10-10.5
10.5-11
11-11.5
11.5-12
12-12.5
horários
N° de indivíduos
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
8-8.5
8. 5-9
9-9.5
9. 5-10
10-10.5
10.5-11
11-11.5
11.5-12
12-12.5
horários
N° de indivíduos
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
8-8.5
8.5-9
9-9.5
9.5-10
10-10. 5
10.5-11
11-11. 5
11.5-12
12-12. 5
horários
N° de indivíduos
A
E
D
C
B
N° de avistamentos
N° de avistamentos
N° de avistamentos
N° de avistamentos
N° de avistamentos
42
0
5
10
15
20
25
30
35
40
8-8.5
8.5-9
9-9.5
9.5-10
10-10.5
10.5-11
11-11.5
11.5-12
12-12.5
12.5-13
13-13.5
13.5-14
14-14.5
horários
N° de indivíduos
0
5
10
15
20
25
30
35
40
8-8.5
8.5-9
9-9.5
9. 5-10
10-10.5
10.5-11
11-11.5
11.5-12
12-12.5
12.5-13
13-13.5
13.5-14
14-14.5
horários
N° d e ind i vídu o s
0
5
10
15
20
25
30
35
40
8-8.5
8. 5-9
9-9.5
9.5-10
10-10.5
10.5-11
11-11.5
11.5-12
12-12.5
12.5-13
13-13.5
13.5-14
14-14.5
horários
N° de ind i ví duos
0
5
10
15
20
25
30
35
40
8-8.5
8.5-9
9-9.5
9. 5-10
10-10.5
10.5-11
11-11.5
11.5-12
12-12.5
12.5-13
13-13.5
13.5-14
14-14.5
horários
N° de ind i víduo s
0
5
10
15
20
25
30
35
40
8-8.5
8.5-9
9-9.5
9. 5-10
10-10.5
10.5-11
11-11.5
11.5-12
12-12.5
12.5-13
13-13.5
13.5-14
14-14.5
horários
N° de indivíduos
A
C
E
D
B
Figura 6. Número de indivíduos avistados das espécies de abelhas ao longo do período
da manhã em T. gracilis. A: Bombus atratus, B: Melipona marginata, C: Trigonopedia
sp., D: Augochloropsis sp.1 e E: Augochloropsis sp.2.
N° de avistamentos
N° de avistamentos
N° de avistamentos
N° de avistamentos
N° de avistamentos
43
Figura 7. Em T. gracilis, os tempos de permanência de B. atratus foi relacionado à
umidade relativa (p<0,05). Os quadrados representam as médias e as barras, os desvios-
padrão dos tempos dispendidos por um indivíduo em uma flor. Resultados mais
detalhados de cada regressão podem ser obtidos na tabela 3.
44
Figura 8. Em T. cerastifolia, os tempos de permanência de M. marginata foi
relacionado negativamente à umidade relativa (p<0,05). Os quadrados representam as
médias e as barras, o desvios-padrão dos tempos dispendidos por um indivíduo em uma
flor. Resultados mais detalhados de cada regressão podem ser obtidos na tabela 3.
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