The predictive power of pollination syndromes: Passerine pollination in heterantherous Meriania macrophylla (Benth.) Triana (Melastomataceae)

The cloud forest species Meriania macrophylla (Benth.) Triana has pseudocampanu- late flowers with bulbous stamen appendages, typical for the passerine pollination syndrome found in the Melastomataceae tribe Merianieae. The species is further characterized by strong stamen dimorphism (heteranthery), a condition otherwise associated with pollen-rewarding bee-pollinated species (both in Melastomataceae and beyond). In passerine-pollinated Merianieae, however, flowers usually only show weak stamen dimorphism. Here, we conducted field and laboratory investigations to determine the pollinators of M. macrophylla and assess the potential role of strong heteranthery in this species. Our field observations in Costa Rica confirmed syn- drome predictions and indeed proved pollination by passerine birds in M. macrophylla. The large bulbous set of stamens functions as a food-body reward to the pollinating birds, and as trigger for pollen release (bellows mechanism) as typical for the pas- serine syndrome in Merianieae. In contrast to other passerine-pollinated Merianieae, the second set of stamens has seemingly lost its rewarding and pollination function, however. Our results demonstrate the utility of the pollination syndrome concept even in light of potentially misleading traits such as strong heteranthery.Austrian Science Fund/[P-30669]/FWF/AustriaUCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias Básicas::Centro de Investigación en Estructuras Microscópicas (CIEMIC)UCR::Vicerrectoría de Docencia::Ciencias Básicas::Facultad de Ciencias::Escuela de BiologíaUCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias Básicas::Centro de Investigación en Biodiversidad y Ecología Tropical (CIBET

Macroevolution of the plant–hummingbird pollination system

ABSTRACTPlant–hummingbird interactions are considered a classic example of coevolution, a process in which mutually dependent species influence each other's evolution. Plants depend on hummingbirds for pollination, whereas hummingbirds rely on nectar for food. As a step towards understanding coevolution, this review focuses on the macroevolutionary consequences of plant–hummingbird interactions, a relatively underexplored area in the current literature. We synthesize prior studies, illustrating the origins and dynamics of hummingbird pollination across different angiosperm clades previously pollinated by insects (mostly bees), bats, and passerine birds. In some cases, the crown age of hummingbirds pre‐dates the plants they pollinate. In other cases, plant groups transitioned to hummingbird pollination early in the establishment of this bird group in the Americas, with the build‐up of both diversities coinciding temporally, and hence suggesting co‐diversification. Determining what triggers shifts to and away from hummingbird pollination remains a major open challenge. The impact of hummingbirds on plant diversification is complex, with many tropical plant lineages experiencing increased diversification after acquiring flowers that attract hummingbirds, and others experiencing no change or even a decrease in diversification rates. This mixed evidence suggests that other extrinsic or intrinsic factors, such as local climate and isolation, are important covariables driving the diversification of plants adapted to hummingbird pollination. To guide future studies, we discuss the mechanisms and contexts under which hummingbirds, as a clade and as individual species (e.g. traits, foraging behaviour, degree of specialization), could influence plant evolution. We conclude by commenting on how macroevolutionary signals of the mutualism could relate to coevolution, highlighting the unbalanced focus on the plant side of the interaction, and advocating for the use of species‐level interaction data in macroevolutionary studies

Severe pneumococcal pneumonia: impact of new quinolones on prognosis

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>Most guidelines have been proposing, for more than 15 years, a β-lactam combined with either a quinolone or a macrolide as empirical, first-line therapy of severe community acquired pneumonia (CAP) requiring ICU admission. Our goal was to evaluate the outcome of patients with severe CAP, focusing on the impact of new rather than old fluoroquinolones combined with β-lactam in the empirical antimicrobial treatments.</p> <p>Methods</p> <p>Retrospective study of consecutive patients admitted in a 16-bed general intensive care unit (ICU), between January 1996 and January 2009, for severe (Pneumonia Severity Index > or = 4) community-acquired pneumonia due to non penicillin-resistant <it>Streptococcus pneumoniae </it>and treated with a β-lactam combined with a fluoroquinolone.</p> <p>Results</p> <p>We included 70 patients of whom 38 received a β-lactam combined with ofloxacin or ciprofloxacin and 32 combined with levofloxacin. Twenty six patients (37.1%) died in the ICU. Three independent factors associated with decreased survival in ICU were identified: septic shock on ICU admission (AOR = 10.6; 95% CI 2.87-39.3; p = 0.0004), age > 70 yrs. (AOR = 4.88; 95% CI 1.41-16.9; p = 0.01) and initial treatment with a β-lactam combined with ofloxacin or ciprofloxacin (AOR = 4.1; 95% CI 1.13-15.13; p = 0.03).</p> <p>Conclusion</p> <p>Our results suggest that, when combined to a β-lactam, levofloxacin is associated with lower mortality than ofloxacin or ciprofloxacin in severe pneumococcal community-acquired pneumonia.</p

Ten golden rules for optimal antibiotic use in hospital settings: the WARNING call to action

Antibiotics are recognized widely for their benefits when used appropriately. However, they are often used inappropriately despite the importance of responsible use within good clinical practice. Effective antibiotic treatment is an essential component of universal healthcare, and it is a global responsibility to ensure appropriate use. Currently, pharmaceutical companies have little incentive to develop new antibiotics due to scientific, regulatory, and financial barriers, further emphasizing the importance of appropriate antibiotic use. To address this issue, the Global Alliance for Infections in Surgery established an international multidisciplinary task force of 295 experts from 115 countries with different backgrounds. The task force developed a position statement called WARNING (Worldwide Antimicrobial Resistance National/International Network Group) aimed at raising awareness of antimicrobial resistance and improving antibiotic prescribing practices worldwide. The statement outlined is 10 axioms, or “golden rules,” for the appropriate use of antibiotics that all healthcare workers should consistently adhere in clinical practice

Pollinator shifts and floral evolution in Merianieae (Melastomataceae)

Die enorme Blütendiversität der Angiospermen ist vor allem durch Selektion durch unterschiedliche Bestäuber entstanden. Gewisse Merkmalskombinationen (Bestäubungssyndrome) treten häufig in Verbindung mit bestimmten funktionellen Bestäubergruppen auf und repräsentieren vermutlich konvergente Anpassungen an diese Bestäubergruppen. Wechsel zwischen Bestäubergruppen (z.B. von Bienen zu Kolibris) gehen Hand in Hand mit einer Veränderung der Selektionsdrücke auf Blüten und führen zur Entstehung unterschiedlicher Blüten. Selektion durch Bestäuber wirkt aber nicht zwangsläufig auf alle Blütenmerkmale gleich. Merkmale wie Duft, Farbe oder Blütengröße, die vor allem der Bestäuberanlockung dienen, unterliegen aller Wahrscheinlichkeit nach anderen Selektionsdrücken als Merkmale, die den optimalen Pollentransfer (Passform mit dem Bestäuber) gewährleisten. Um zu verstehen, wie Selektion Blütenvielfalt, die Funktion von Blütenorganen und die Evolution der Blütenpflanzen im Allgemeinen beeinflusst, ist der Vergleich nah verwandter Pflanzenarten, die Bestäuber gewechselt haben, besonders aufschlussreich. Nichtsdestotrotz gibt es nur relativ wenige Pflanzengruppen, wo der Einfluss von Bestäuberwechseln und Blütenevolution auf makroevolutiver Ebene getestet wurde. Ziel meines Dissertationsprojekts war eine grundlegende blüten- und bestäubungsbiologische Charakterisierung der Tribus Merianieae (Melastomataceae), die im Weiteren als Modellsystem für Forschung zu Bestäuberwechseln dienen kann. Merianieae kommen in den Neotropen vor und sind im tropischen Teil der Anden am häufigsten. Etwa 98% der Arten dieser Familie werden durch Bienen vibrationsbestäubt (buzz-pollinated), doch in der Literatur finden sich auch einzelne Hinweise auf Bestäuberwechsel zu Vertebraten. Um Bestäubungssyndrome in Merianieae zu charakterisieren, verband ich umfassende Feldarbeiten in Ekuador und Costa Rica mit einer detaillierten morphologischen und strukturellen Aufarbeitung von Blütenmaterial von 61 Arten sowie multivariaten statistischen Methoden. Gemeinsam mit meinen Kooperationspartnern Darin Penneys und Fabián Michelangeli erarbeitete ich eine Phylogenie für Merianieae, die es mir erlaubte, Bestäuberwechsel und die Veränderung von Blütenmerkmalen in einen evolutionären Kontext zu setzen. Vibrationsbestäubung durch Bienen ist das ursprüngliche und am weitesten verbreitete Bestäubungssystem in den Merianieae und ist durch Pollen als Bestäuberbelohnung sowie Pollenfreisetzung durch Vibrationen gekennzeichnet. Mehrere unabhängige Wechsel von Bienen zu zwei Vertebratenbestäubungssyndromen haben bei Merianieae stattgefunden. Ich habe ein neues gemischtes Vertebratenbestäubungssyndrom beschrieben, in dem jede Art von je einer tag- und einer nachtaktiven funktionellen Bestäubergruppe besucht wird (z.B. Kolibris und Fledermäuse oder Kolibris und Mäuse). Als Bestäuberbelohnung ist Nektar entstanden und einer neuer Mechanismus der Pollenfreisetzung hat sich entwickelt, den ich „Salzstreuermechanismus“ genannt habe. Das zweite neue Bestäubungssyndrom ist ein Sperlingsvogelsyndrom mit einem komplexen Blasebalgmechanismus zur Pollenfreisetzung und einer damit zusammenhängenden Bestäuberbelohnung, Futterkörperchen, die von den Staubblättern gebildet werden. Des Weiteren konnte ich zeigen, dass Blütenevolution in Merianieae durch die koordinierte Veränderung von Blütenmerkmalen passiert, die eine gemeinsame Funktion im Bestäubungsprozess übernehmen (Module). Dies hat auch über verschiedene Organkategorien hinweg Bestand. Die optimale Passform zwischen Blüte und Bestäuber wurde offensichtlich in jedem Syndrom durch eine Veränderung dieser funktionellen Module erreicht. Ich stelle die Hypothese auf, dass die hohe Unabhängigkeit dieser funktionellen Module bei den bienenbestäubten Merianieae ihr Schlüssel zum evolutionären Erfolg war. Die Möglichkeit zur relativ unabhängigen Veränderung funktioneller Module untereinander könnte die Anpassungsfähigkeit an leicht unterschiedliche Selektionsdrücke deutlich erhöhen. Entsprechend unterschiedliche Selektionsdrücke sind aufgrund der hohen Diversität an Bienen, die Vibrationsbestäubung durchführen können, zu erwarten, und könnten zu dem sehr diversen „Anpassungsplateau“ (adaptive plateau) der Bienenbestäubten beigetragen haben. Meine Ergebnisse zeigen die Notwendigkeit und den wissenschaftlichen Wert von grundlegender, beschreibender Feldarbeit, vor allem in den nach wie vor unzureichend untersuchten Biodiversitätshotspots der Welt wie beispielsweise den tropischen Anden. Ich habe unteranderem Mäusebestäubung in Merianieae entdeckt, die außerhalb von Südafrika bislang nur sehr selten dokumentiert wurde. Mäusebestäubte Merianieae produzieren spezielle Duftstoffe, die sonst nur von einer südafrikanischen elefanenspitzmausbestäubten Pflanze aus einer andern Ordnung (Malvales, im Gegensatz zu Myrtales, zu denen Melastomataceae gehören) bekannt sind. Diese Entdeckung eröffnet neue Fragen über konvergente Evolution von Duftstoffen, die in der Kommunikation zwischen Pflanzen und Säugetieren bedeutend sind. Dokumentarische Feldarbeit wie in diesem Projekt schafft die Grundlage zur Entwicklung neuer Ideen, Hypothesen und Konzepte für zukünftige Forschungsfragen und den Naturschutz

Pollen as the link between floral phenotype and fitness

Pollen plays a key role in plant reproductive biology. Despite the long history of research on pollen and pollination, recent advances in pollen-tracking methods and statistical approaches to linking plant phenotype, pollination performance, and reproductive fitness yield a steady flow of exciting new insights. In this introduction to the Special Issue “Pollen as the Link Between Phenotype and Fitness,” we start by describing a general conceptual model linking functional classes of floral phenotypic traits to pollination-related performance metrics and reproductive fitness. We use this model as a framework for synthesizing the relevant literature, highlighting the studies included in the Special Issue, and identifying gaps in our understanding and opportunities for further development of the field. The papers that follow in this Special Issue provide new insights into the relationships between pollen production, presentation, flower morphology, and pollination performance (e.g., pollen deposition onto stigmas), the role of pollinators in pollen transfer, and the consequences of heterospecific pollen deposition. Several of the studies demonstrate exciting experimental and analytical approaches that should pave the way for continued work addressing the intriguing role of pollen in linking plant phenotypes to reproductive fitness

Data from: Bimodal pollination systems in Andean Melastomataceae involving birds, bats and rodents

Floral adaptation to a single most effective functional pollinator group leads to specialized pollination syndromes. However, adaptations allowing for pollination by two functional groups (bimodal pollination systems) remain a conundrum rarely investigated. We tested if floral scent and nectar traits of species visited by two functional pollinator groups indicate specialization on either one of the two or (intermediate) bimodal systems. We studied pollination biology in four species of Meriania (Melastomataceae) in the Ecuadorian Andes. Pollinator observations and exclusion experiments showed that each species was effectively pollinated by two functional groups (hummingbirds/bats; hummingbirds/rodents; flowerpiercers/rodents), nectar composition followed known bird preferences and scent profiles gave mixed support for specialization on bats and rodents. Our results suggest that nectar rewarding Meriania species have evolved stable bimodal pollination strategies with parallel adaptations to two functional pollinator groups. The discovery of rodent pollination is particularly important given its rarity outside of South Africa

forDryad

data on stigmatic pollen loads, nectar volume, nectar sugar concentration, nectar sugars and floral scents of four Meriania specie