Evolução e significado funcional da Enantiostilia monomórfica em Vochysiaceae

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Botânica, Programa de Pós-Graduação em Botânica, 2018.A enantiostilia é um polimorfismo floral, no qual dentro da mesma espécie, existem duas formas florais que diferem na deflexão do estilete em relação ao eixo floral. No morfo direito o estilete está disposto à direita (e as anteras à esquerda, sendo recíprocas), no morfo esquerdo o estilete está disposto à esquerda (e as anteras à direita). A enantiostilia pode ser dimórfica, quando há apenas um morfo floral por indivíduo, ou monomórfica, quando ambos morfos florais ocorrem em um mesmo indivíduo. A funcionalidade da enantiostilia está relacionada com o fluxo de pólen entre indivíduos sendo mais claro esse fluxo na enantiostilia dimórfica, porém, a enantiostilia monomórfica é responsável por evitar autopolinização e diminuir ao menos pela metade a geitonogamia, já que flores de mesmo morfo dificilmente se polinizam, além de evitar que peças florais sejam danificadas durante a polinização, frequentemente por vibração. Após uma extensa revisão de publicações acerca da enantioatilia podemos afirmar que esta ocorre ao menos em 17 famílias distribuídas em 11 ordens, e que a enantiostilia monomórfica é prevalente em relação à dimórfica. Apenas 3 famílias de duas ordens possuem espécies enantiostílicas dimórficas sendo todas monocotiledôneas. Uma das famílias que apresentam grande ocorrência de enantiostilia, encontra-se no Cerrado brasileiro. A família Vochysiaceae apresentam enantiostilia nos gêneros Qualea, incluindo Ruizterania, Callisthene, Erisma e Salvertia, ocorrentes no Cerrado. Qualea parviflora e Q. multiflora apresentam grande ocorrência nos Cerrados do Brasil Central. Ambas apresentando enantiostilia monomórfica. Buscando estudar possíveis diferenças entre os morfos florais nessas espécies, investigamos a biologia floral e reprodutiva de ambas. Não encontramos diferenças entre morfos florais em nenhum aspecto reprodutivo dessas espécies, como proporção de flores entre morfos, oferta de recurso ao visitante floral - no caso néctar - quantidade e viabilidade de pólen e produção de frutos. Confirmamos ainda a presença de um sistema de incopatibilidade e enriquecemos o conhecimento acerca dos visitantes florais nas populações estudadas. Avaliamos também a funcionalidade da reciprocidade floral entre morfos e o papel do polinizador na transferência de pólen entre morfos florais. Aparentemente nas espécies de Qualea parviflora e Q. multiflora a enantiostilia é reforçada como uma estratégia para reduzir a chegada de autopólen/pólen geitonogâmico, reduzir os possíveis danos que podem ser causados por polinizadores durante a visitação e com a ajuda do sistema de incompatibilidade, pode evitar a autofecundação e diminuir a endogamia.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).Enantiostyly is a floral polymorphism, in which within the same species, there are two floral forms that differ in the deflection of the style in relation to the floral axis. In the right morph the style is arranged to the right and the anthers to the left and in the left morph the style is arranged to the left and the anthers to the right. Enantiostyly is dimorphic when there is only one floral morph per individual and monomorphic when both floral morphs occur in the same individual. The function of enantiostyly is related to the promotion of cross pollination between individuals. This has been confirmed specially in dimorphic species. Monomorphic enantiostyly is also known to improve cross pollination compared to non-enantyostylous taxa, but also avoids self-pollination, reduces geitonogamy and prevents floral parts from being damaged during pollination, which is often performed by vibration. After an extensive review of publications on enantiostyly and a phylogentic reconstruction, we found it occurs in at least 17 families of Angiosperms distributed in 11 orders being monomorphic enantiostyly prevalent to dimorphic. Dimorphic enantiostylous is only present in 3 families of two orders in the monocotyledons. Among the other families in which monomorphic enantiostyly is prevalent there is one with great occurrence in the Brazilian Cerrado. Several genera in the family Vochysiaceae are enantiostylous: Qualea, including Ruizterania, Callisthene, Erisma and Salvertia and two species of Qualea, Q. parviflora and Q. multiflora are particularly common in the Cerrados of Central Brazil. We investigated the floral and reproductive biology of these two species that show monomorphic enantiostyly. We did not find differences between floral morphs in any reproductive aspect like the proportion of flowers, resource offered - nectar - quantity and viability of pollen and fruit production. We also confirmed the presence of an incompatibility system and described floral visitors in the populations of these species in detail. We also evaluated the functionality of floral reciprocity between morphs and the role of differente types of pollinators in the pollen transference. According to our results, in Qualea parviflora and Q. multiflora enantiostyly is reinforced as a strategy to promote cross pollination between morphs. Hoverwer, it also reduces levels of selfing and geitonogamy and, together with the incompatibility system should preclude inbreeding depression

Fauna de abelhas nativa em plantações de tomate : uma comparação de métodos de amostragem ativa e de armadilha

O tomate é amplamente cultivado em todo o mundo e requer polinização por abelhas nativas ou manejadas para realizar o pleno potencial de produção dos frutos. Para investigar a riqueza e abundância de espécies de abelhas nativas em plantações de tomate do Centro-Oeste do Brasil, dois métodos de amostragem (armadilhas pan-trap e amostragem ativa) foram utilizados em nove propriedades de junho a setembro de 2011. Um total de 465 indivíduos de 44 espécies foi coletado. A composição das espécies de abelhas amostradas diferiu dependendo do método utilizado. Vinte e duas espécies foram capturadas exclusivamente em armadilhas, 13 outras por meio de amostragem ativa e nove por ambos os métodos. A maioria das espécies de abelhas capturadas neste estudo pode ser considerada polinizadores eficazes do tomate, porque elas podem executar a polinização por vibração. Vibrando seus músculos torácicos, essas abelhas podem liberar o pólen das anteras para seus próprios corpos e para os estigmas da mesma flor, uma vez que eles estão dentro do cone de anteras da variedade do tomate estudado. Ambos os métodos amostraram espécies exclusivas de abelhas vibradoras. No entanto, as armadilhas capturaram abelhas vibradoras e não vibradoras indiscriminadamente e o método ativo amostrou principalmente a abelha vibradora. As coletas utilizando armadilhas e amostragens ativas foram complementares. O uso de apenas um método de amostragem não fornece um entendimento completo da riqueza de espécies de polinizadores de tomate no campo.The tomato is widely cultivated throughout the world and requires pollination by wild or managed bees to realize its full-potential fruit production. Two different sampling methods (pan trapping and active sampling) were employed in nine different properties from June to September of 2011 to investigate the richness and abundance of native bee species present in tomato crops of Center-West Brazil. A total of 465 individuals of 44 species were collected, with the composition of sampled bee species differing between the methods used. Twenty-two species were exclusively captured in pan traps, 13 others through active sampling and nine by both methods. Most of the sampled bee species can be considered effective pollinators of the tomato because they can perform buzz-pollination. By vibration, these bees can liberate pollen from anthers into the air or onto their own bodies and the stigmas of the same flower because the stigmas of the studied tomato variety are within the anther cone. Both methods exclusively sampled some species of buzz-pollinating bees, however, pan-trapping captured buzzing and non-buzzing visitors indiscriminately while active sampling captured more buzzing bees. Pan-trapping and active sampling appear to complement each other, and so the use of only one or the other would not provide a full understanding of the species richness of tomato pollinators in the field

Experimentos de remoção de plantas: abordagem cienciométrica e estudo de caso

Submitted by Luciana Ferreira ([email protected]) on 2014-11-03T13:38:20Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Joicy Martins Morais - 2013.pdf: 662106 bytes, checksum: c4e0fdd3441863cf9479d5c5b0b5be2f (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5)Approved for entry into archive by Luciana Ferreira ([email protected]) on 2014-11-04T09:48:31Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Joicy Martins Morais - 2013.pdf: 662106 bytes, checksum: c4e0fdd3441863cf9479d5c5b0b5be2f (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5)Made available in DSpace on 2014-11-04T09:48:31Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Joicy Martins Morais - 2013.pdf: 662106 bytes, checksum: c4e0fdd3441863cf9479d5c5b0b5be2f (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2013-11-21Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESThe relationships between organisms and the mechanisms that enable their coexistence are important issues in ecology. Plant removal experiments are useful to elucidate these mechanisms because its cause and effect response. This thesis aims to analyze experiments removal plants. The first paper presents a scientometric review of the literature on plant functional groups removal 1991. We verify aspects such as the number of publications and citations in journals indexed in the Web of Science, which country was made in order to detect bias and geographic gaps, which ecological effects were tested, which functional groups were removed, which removal methods and which environments were made. We found an increase in the number of publications and citations on average during this period, however, was 12 times lower than publications on functional diversity, perhaps due to the difficulty of conducting experiments. The work was mainly carried out in temperate climates where taxonomic knowledge is greater, in addition, there is a prevalence of vegetation that is most commonly removed than trees. Testing interactions, especially competition, was the main reason for removal, perhaps as a matter of historical competition is considered the interaction that influences the co-occurrence of species. The cut at ground was the major method of removing, undisturbing the soil and avoiding undesirable effects of herbicides, and few studies have been made in a greenhouse and in the natural environment at the same time, which could elucidate responses to natural conditions and at the same time responses specific interactions. In the second paper we carried a case study on removal of capim-flecha ( Tristachya leiostachya Ness.), a dominant grass in Emas National Park (ENP), and what the consequences of such removal to the co-occurring grasses. We expected that the absence of capim-flecha allow further growth of grasses, however we found no difference in mean values between treatments indicating that there is no competition influencing the abundance of capim-flecha. The historical context burned in PNE may have influenced this high dominance of capim-flecha. We believe that experiments are useful in testing interactions, especially if they are made in the natural environment and greenhouse at the same time.As relações entre os organismos e os mecanismos que permitem sua coexistência são importantes questões em ecologia. Experimentos de remoção de plantas são úteis em elucidar esses mecanismos, devido sua capacidade de resposta do tipo causa e efeito. Esta dissertação se propõe a analisar experimentos de remoção de plantas. O primeiro artigo apresenta uma revisão cienciométrica das publicações sobre remoção de grupos funcionais de plantas, desde 1991. Verificamos aspectos como o número de publicações e citações em periódicos indexados no Web of Science, em qual país foi feito, visando detectar vieses e lacunas geográficas, quais efeitos ecológicos testados, quais grupos funcionais removidos, quais os métodos de remoção e em quais ambientes foram feitos. Encontramos um crescimento no número de publicações bem como na média de citações nesse período, contudo foi 12 vezes menor do que publicações sobre diversidade funcional, talvez devido à dificuldade de realizar experimentos. Os trabalhos foram realizados principalmente em climas temperados onde o conhecimento taxonômico é maior, além disso, há um predomínio de vegetação rasteira que é mais comumente removida do que árvores. Testar interações, principalmente competição, foi o principal motivo de remoção, talvez por uma questão histórica de competição ser considerada a interação que mais influencia a co-ocorrência de espécies. O corte rente ao solo foi o principal método de remoção, evitando revolver o solo e efeitos indesejáveis de herbicidas, e poucos trabalhos foram feitos em casa de vegetação e ambiente natural ao mesmo tempo, o que poderia elucidar respostas à condições naturais e ao mesmo tempo respostas específicas de interações. No segundo capítulo fizemos um estudo de caso sobre remoção de capim-flecha (Tristachya leiostachya Ness.), uma gramínea dominante no Parque Nacional das Emas (PNE), e quais as consequências dessa remoção para as gramíneas co-ocorrentes. Esperávamos que a ausência do capim-flecha permitiria um maior crescimento das gramíneas, contudo não encontramos diferença nos valores das médias entre os tratamentos o que indica que não há competição influenciando a abundância do capim-flecha. O contexto histórico queimadas no PNE pode ter influenciado essa alta dominância do capim-flecha. Consideramos que experimentos são úteis em testar interações, sobretudo se forem feitos em ambiente natural e casa de vegetação ao mesmo tempo

Plant functional groups: scientometric analysis focused on removal experimentsPlant functional groups: scientometric analysis focused on removal experiments

Understanding what determines species co-occurrence and its consequences for ecosystem functioning is central to the study of plant ecology. The ecological similarity of species can explain co-occurrence patterns, species interactions, and how species affect ecosystem processes. A useful approach to answer these questions is to group similar species in functional groups and then perform removal experiments. Here, we conducted a scientometric review of articles about plant functional diversity and plant functional group removal. We identified publication patterns and impact; environmental and geographic gaps; ecological effects being tested; which groups are removed; and what the removal methods are. We analyzed articles published between 1991 and 2012 in journals indexed for the Thomson ISI Web of Science database. Although the number of articles and citations of experimental articles increased during that period, the corresponding increase for functional diversity articles was 12 times greater. This might be because field and cafeteria experiments are harder to conduct. Most studies were performed in temperate regions, where taxonomic knowledge and scientific investment is greater. Studies on herbaceous vegetation predominate, probably because short-lived species are more easily removed and manipulated than are trees. The main reason for the removal experiments was to test hypotheses related to competition, and clipping at ground level was the most common removal method. Few studies were performed in the field and in greenhouses, which could control for differential responses of natural conditions and controlled environments

Genetic and reproductive evidence of incomplete isolations barriers between Pterodon emarginatus and P. pubescens (Leguminosae, Papilionoideae)

Abstract Pterodon emarginatus Vogel and P. pubescens (Benth.) Benth. are phylogenetically related trees that compose a clade of sister species abundant in the Brazilian Savanna. Despite their morphological differences, some individuals with intermediate morphological characteristics have been reported, indicating the formation of interspecific hybrids. This study proposed to evaluate the genetic structure and controlled pollination of individuals of P. pubescens and P. emarginatus in areas of sympatry with the presence of putative hybrids. For this purpose, we genotyped seven microsatellite loci from 61 individuals collected from four apparent contact zones between P. pubescens and P. emarginatus. Controlled pollination experiments were performed on 4,133 flowers from six trees of P. emarginatus and five of P. pubescens. We observed two genetic clusters (k= 2) that corroborate the divergence between P. pubescens and P. emarginatus. The individual genetic assignment showed evidence of natural hybridization between P. pubescens and P. emarginatus. The genetic assignment did not fully support the visual description of the diagnoses of individual morphological characteristics. Controlled interspecific pollination generated fruit and seed production, possibly indicating the absence of a reproductive barrier at the pollination and ovule fertilization levels between these species. Our results enlarge the understanding of the diversification process of Pterodon species