RECURSOS FLORAIS E SISTEMAS DE POLINIZAÇÃO E SEXUAIS EM UMA ÁREA DE CERRADO NO CAMPUS DA UEG, ANÁPOLIS

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1 1 RECURSOS FLORAIS E SISTEMAS DE POLINIZAÇÃO E SEXUAIS EM UMA ÁREA DE CERRADO NO CAMPUS DA UEG, ANÁPOLIS Analice Maria CALAÇA 1,4, Caroline Ferraz GONÇALVES 2,4, Mirley Luciene dos SANTOS 3,4 1 Voluntária de Iniciação Científica PVIC/UEG 2 Bolsista PBIC/UEG 3 Professora orientadora 4 Curso de Ciências Biológicas, Unidade Universitária de Ciências Exatas e Tecnológicas, Universidade Estadual de Goiás. (mirley.santos@ueg.br). RESUMO O presente estudo objetivou contribuir com informações sobre os atributos florais e sistemas de polinização e sexuais das espécies de uma área fragmentada de cerrado stricto sensu no Campus da Universidade Estadual de Goiás. Os dados foram obtidos durante o levantamento florístico da área, realizado entre os meses de abril de 2004 a abril de Todo o material coletado foi herborizado e depositado no Herbário da Universidade Estadual de Goiás. Para cada espécie encontrada florescendo foram registrados: forma, cor e tamanho da corola, tipo de recompensa floral e sistema sexual. Para a definição dos sistemas de polinização foram feitas observações no campo e inferências com base em dados da literatura. Foram levantadas 106 espécies, distribuídas em 33 famílias botânicas. Em 69,8% das espécies foi registrada a predominância de corolas vistosas, incluindo as cores vermelho, laranja, amarelo, lilás e rosa, em contraste com as corolas claras (branco e esverdeado). O tipo floral predominante foi o inconspícuo (24,5%), seguido do tubo (19,8%). Quanto aos recursos, houve predomínio de pólen com 52,8% das espécies. Polinização por insetos foi o sistema mais freqüente (95%) e o hermafroditismo o sistema sexual mais comum, predominando em 98,1% das espécies levantadas. Os resultados corroboram o encontrado na literatura para áreas de cerrado, onde os sistemas de polinização são bastante diversificados e as plantas apresentam diferentes estratégias reprodutivas. Palavras-chave: Recursos florais; síndromes de polinização; sistema sexual.

2 2 Introdução O cerrado é o segundo maior bioma brasileiro, perdendo apenas para a Amazônia em extensão. Os seus 2 milhões de Km 2 estão distribuídos em quase todas as regiões do país incluindo os estados de Goiás, Tocantins, Mato Grosso, Mato grosso do Sul, Distrito Federal, parte da Bahia, Maranhão, Piauí além de áreas disjuntas no norte e sul do país, perfazendo um total de cerca de 23% de todo o território (Eiten,1972; Ratter & Dargie, 1992). Recentemente, o Cerrado foi apontado como um dos 25 hotspots para conservação (Myers et al. 2000), pois é um ecossistema que abriga grande e exclusiva biodiversidade e sofre extensa perda de hábitats naturais, o que ameaça um grande número de espécies. Estimativas apontam uma perda de 50-60% (Mittermeier et al. 1999) da sua cobertura original e o restante da região exibe somente 7% da área com paisagem natural preservada (Dias 1993). As áreas de Cerrado que já não possuem mais a cobertura original são ocupadas por paisagens antrópicas, principalmente pastagens, culturas, áreas degradadas abandonadas e áreas urbanas (Dias 1993). Diante das perspectivas futuras de continuidade do processo de perda de hábitats e de espécies vegetais pela forma de ocupação do espaço (Borges 2000), informações sobre aspectos da reprodução das plantas são fundamentais para viabilizar ações que envolvam manejo e conservação de espécies e comunidades tropicais (Bawa 1974, 1990). Os dados disponíveis sobre os aspectos de reprodução e polinização de várias espécies têm aumentado nos últimos anos para este bioma (ver Barbosa 1983, Barros 1992, Oliveira & Gibbs 1994, Saraiva et al. 1996, Barros 1998, Goldenberg & Shepherd 1998), o que têm possibilitado melhor compreensão da estruturação das comunidades, seja nos processos de regeneração, ou de interações com agentes polinizadores e dispersores (Oliveira 1991). O estudo dos atributos florais, síndromes de polinização e sistemas sexuais de uma comunidade vegetal pode fornecer dados para responder a várias questões relacionadas à manutenção do fluxo gênico intraespecífico, sucesso reprodutivo, partilha e competição por polinizadores e também sobre conservação de hábitats naturais afetados por processos de fragmentação (Machado & Lopes 2002). Segundo Faegri & Pijl (1979) o conjunto de atributos florais caracteriza as diferentes síndromes de polinização, as quais constituem um importante guia para subsidiar estudos de ecologia da polinização. A forma, o tamanho e o odor são parâmetros florais que têm sido incluídos nos estudos comunitários, por revelarem importantes implicações, não apenas na relação plantapolinizador, mas também por influenciar no sucesso reprodutivo da planta (Barbosa 1997). A

3 3 morfologia floral pode excluir alguns visitantes e atrair polinizadores potenciais, seja pela relação interdependente entre o tamanho das flores e o dos polinizadores ou pela ocorrência de diferentes tipos de recompensas florais (Frankie et al. 1983, Machado & Lopes 2002). Estudos que abordam aspectos da polinização e dos sistemas sexuais em plantas são encontrados em Silberbauer-Gottsberger & Gottsberger (1988), Barbosa (1997) e Oliveira & Gibbs (2000), em áreas do Cerrado, em Ormond et al. (1991, 1993) com espécies de restinga, Silva et al. (1997), com espécies de Mata Atlântica e em Machado & Lopes (2002) com espécies de Caatinga. No entanto, são necessários mais estudos para que se possa reconhecer a existência ou não de diferentes padrões entre as diversas comunidades de plantas. Este trabalho objetivou, portanto, levantar dados relativos à ocorrência e freqüência dos sistemas de polinização e sexuais das espécies que ocorrem em uma área de cerrado no Campus da UEG, Anápolis. Estes dados poderão ser utilizados em comparações com outras comunidades de cerrado já estudadas, além de fornecer informações que poderão ser utilizadas para subsidiar planos de manejo e conservação da área de estudo, um fragmento de cerrado que ocorre dentro da área do Campus da UEG, onde se pretende criar uma reserva ecológica. Material e Métodos 1. Área de Estudo A área da Universidade Estadual de Goiás (UEG) corresponde a 134ha e está localizada no Distrito Agroindustrial de Anápolis-DAIA. A área tem altitude máxima de 1.100m e mínima de 1.030m. Na área ocorrem duas fitofisionomias: mata de galeria, que acompanha a extensão dos córregos Barreiro e Urubu e cerrado stricto sensu, com maior dominância. Entre estas formações encontra-se uma mata de transição típica. 2. Metodologia 2.1. Atributos Florais As coletas e observações de campo foram realizadas de Abril de 2004 a Junho de Todas as espécies encontradas foram coletadas, herborizadas, identificadas e depositadas no Herbário da UnUCET. Para cada espécie foram registrados os atributos florais: forma, tamanho, cor e recompensa floral. Além das observações visuais, foram feitos os registros fotográficos das espécies.

4 4 As flores das espécies coletadas foram classificadas de acordo com o tipo floral ( classes estruturais ), modificado de Faegri & Pijl (1979), sensu Machado & Lopes (2002). Foram considerados oito tipos florais: (1) tubo, (2) goela, (3) taça, (4) pincel, (5) estandarte, (6) campânula, (7) câmara e (8) inconspícuo (atribuído a flores muito pequenas: até 4mm). As flores foram enquadradas ainda, em sete categorias de cores, considerando a cor predominante mais conspícua: (1) branca, (2) vermelha, (3) esverdeada (incluindo bege e creme), (4) amarela, (5) laranja, (6) lilás/violeta (incluindo azul) e (7) rosa (claro e magenta). Os recursos florais foram considerados em quatro classes: (1) pólen, (2) pólen + néctar, (3) pólen+ óleo e (4) pólen+ resina. Para cada classe foi considerado o recurso oferecido pela planta Sistemas de Polinização Para estimar as freqüências dos sistemas de polinização, as espécies foram agrupadas em guildas de acordo com o principal vetor de polinização: (1) vento, (2) insetos (incluindo abelhas, vespas, borboletas, mariposas, esfingídeos, moscas, besouros e aquelas polinizadas por diversos pequenos insetos), (3) beija-flores e (4) morcegos. Para as espécies melitófilas foram adotadas duas categorias: (1) polinizadas por abelhas médio-grandes ( 12mm) e (2) polinizadas por abelhas pequenas (< 12mm) (sensu Frankie et al., 1983) Sistemas Sexuais A sexualidade das flores foi determinada diretamente no campo ou utilizando as espécies de herbário e/ou literatura. As espécies foram classificadas como: hermafroditas, monóicas ou dióicas, segundo distribuição espacial dos órgãos reprodutivos masculinos e femininos nas flores e indivíduos (sensu Bawa 1980). Resultados e Discussão Foram encontradas na área de estudo 106 espécies distribuídas em mais de 32 famílias botânicas, sendo Asteraceae e Fabaceae, as que mais se destacaram com 15% e 11,3% das espécies, respectivamente (Tabela 1).

5 5 Tabela 1. Número de espécies por famílias botânicas encontradas em um fragmento de cerrado no Campus da UEG, Anápolis. Famílias Espécies (nº) Famílias Espécies (nº) Asteraceae 16 Erythroxylaceae 2 Fabaceae 12 Mimosaceae 2 Verbenaceae 6 Caesalpinaceae 1 Malpighiaceae 6 Dilleniaceae 1 Bignoniaceae 5 Styracaceae 1 Poaceae 5 Melastomataceae 1 Convolvulaceae 4 Solanaceae 1 Lamiaceae 4 Smilacaceae 1 Volchysiaceae 4 Amaranthaceae 1 Rubiaceae 4 Iridaceae 1 Clusiaceae 3 Apocynaceae 1 Lythraceae 3 Annonaceae 1 Myrtaceae 3 Ochnaceae 1 Euphorbiaceae 2 Oxalidaceae 1 Gentianaceae 2 Turneraceae 1 Malvaceae 2 Indeterminadas 8 tamanhos. Em relação aos atributos florais observou-se grande diversidade de cores, formas e COR - Foi observada maior proporção de espécies com flores vistosas (69,8% incluindo espécies com flores vermelhas, amarelas, laranja, lilás ou rosa), em contraste com as espécies de cores claras (branca ou esverdeada), (Figuras 1 e 2). Proporção semelhante foi encontrada por Machado & Lopes (2002) para uma área de caatinga. Já o predomínio de cores claras foi encontrado por vários autores para vegetação de cerrado (Silberbauer-Gottsberger & Gottsberger, 1988), florestas úmidas (Mantovani & Martins, 1988) e campo sujo (Barbosa, 1997). Para esses estudos, o resultado pode ter sido decorrência da metodologia adotada, já que nos mesmos, considerou-se a cor amarela como pertencente à categoria de flores claras.

6 6 17% 1,90% 22,60% Vermelha Amarela Branca Esverdeada 26,40% 1,90% 14,10% 16% Laranja Lilás Rosa Figura 1. Freqüência de cores florais em uma área de cerrado no Campus da UEG, Anápolis- Goiás. Figura 2 - Cores florais mais freqüentes em uma área de cerrado no Campus da UEG, Anápolis-Goiás.

7 7 TIPOS FLORAIS E SIMETRIA - Dentre a morfologia floral houve um predomínio do tipo inconspícuo (flores de até 4mm) que corresponderam a 24,5%. As flores com forma estandarte, taça e tubo apresentaram a mesma porcentagem de espécies (19,8% cada), (Figura 3). 9,40% 24,50% 0,90% 1,90% 19,80% 19,80% 0,90% 19,80% 2,80% Tubo Goela Taça Pincel Estandarte Campânula Câmara Inconspícua Outra forma Figura 3. Freqüência de formas florais em uma área de cerrado do Campus da UEG, Anápolis-Goiás. Flores actinomorfas foram encontradas na maioria das espécies, correspondendo a 71,7%, principalmente devido ao grande número de formas inconspícuas, disco e tubo. Os demais 28,3% pertencem a espécies com flores zigomorfas. RECURSO FLORAL - Em relação ao recurso oferecido pela planta, o pólen foi o mais representativo com 52,8%, seguido pelo recurso pólen + néctar (39,6%). Esse valor alto é explicado, pois no presente estudo não foi considerado como recurso apenas o atrativo primário, mas todo tipo de recurso oferecido pela planta. Alguns trabalhos realizados em áreas de Cerrado que avaliaram apenas o recurso principal oferecido aos visitantes apresentaram o recurso néctar como sendo o mais representativo (Silberbauer Gottsberger & Gottsberger, 1988; Barbosa, 1997; Oliveira & Gibbs, 2000). SISTEMAS DE POLINIZAÇÃO - Considerando toda a comunidade estudada, a polinização por abelhas foi a mais representativa, devido à presença de grande número de espécies melitófilas, seguida por outros diversos insetos (borboletas, mariposas, vespas, moscas, esfingídeos). Esse dado corrobora o descrito na literatura, onde o grupo mais

8 8 representativo para a polinização é o dos insetos, com destaque para as abelhas que são os polinizadores efetivos de um grande número de espécies. SISTEMAS SEXUAIS - A freqüência de espécies hermafroditas foi de 98,1%, enquanto que 1,9% correspondeu a espécies monóicas. Não houve o registro de dioicia na área. A alta incidência de espécies hermafroditas também tem sido registrada para a vegetação do cerrado de maneira geral e para os diversos ecossistemas tropicais. A freqüência de espécies monóicas foi mais baixa do que o observado para outras áreas de cerrado estudadas, como exemplificado por Oliveira & Gibbs (2000) e Saraiva et al. (1996) que encontraram valores de 5% e 4,5% respectivamente. Os tipos e freqüências dos sistemas sexuais têm recebido atenção nos estudos para as floras, tanto tropicais, como temperadas e árticas (Bawa 1980, Flores & Schemske 1984, Oliveira & Gibbs 2000). De acordo com Silvertown & Doust (1993) os sistemas reprodutivos nas plantas são influenciados por aspectos que caracterizam a sexualidade das plantas: (a) sistemas sexuais, (b) dicogamia, (c) sistemas de incompatibilidade. Estes aspectos, isolados ou em conjunto, afetam diretamente a freqüência de auto-fecundação ou fecundação cruzada nas espécies. Informações para espécies do Cerrado destacam a fecundação cruzada como um importante método de reprodução sexuada na comunidade lenhosa (Borges 2000). É necessário, no entanto, que espécies de outros hábitos de crescimento, sejam estudadas com o objetivo de obter uma avaliação mais abrangente dos mecanismos reprodutivos usados pelas espécies nos diferentes estratos do Cerrado. Conclusão A área estudada, apesar de representar um fragmento de cerrado, apresenta diversidade de recursos florais e sistemas de polinização o que reforça a necessidade de se garantir a preservação deste fragmento dentro da área do Campus da UEG. Referências Bibliográficas Barbosa, A.A Aspectos da ecologia reprodutiva de três espécies de Qualea (Vochysiaceae) num cerrado de Brasília - DF. Dissertação de Mestrado. Universidade de Brasília. Brasília, DF.

9 9 Barbosa, A.A Biologia reprodutiva de uma comunidade de Campo Sujo, Uberlândia - MG. Tese de Doutorado, Universidade Estadual de Campinas, Campinas, SP. Barros, M. A. G Fenologia da floração, estratégias reprodutivas e polinização de espécies simpátricas do gênero Byrsonima Rich (Malpighiaceae). Revista Brasileira de Biologia. 52 (2): Barros, M.A.G Sistemas reprodutivos e polinização em espécies simpátricas de Erythroxylum P. Br. (Erythroxylaceae) do Brasil. Revista brasileira de Botânica. 21(2): Bawa, K.S Breeding systems of tree species of a lowland tropical community. Evolution. 28: Bawa, K.S Evolution of dioecy in flowering plants. Annual Review of Ecology and Systematics. 11: Bawa, K.S Plant-pollinator interaction in tropical rain forests. Annual Review of Ecology and Systematics. 21: Borges, H.B.N Biologia reprodutiva e conservação do estrato lenhoso numa comunidade do Cerrado. Tese de Doutorado. Universidade Estadual de Campinas. Campinas, SP. Dias, B.F.S A conservação da natureza. In: M. Novaes Pinto (org.). Cerrado: caracterização, ocupação e perspectivas. Editora da Universidade de Brasília / Secretaria do Meio Ambiente, Ciência e Tecnologia. Brasília. p Eiten, G The cerrado vegetation of Brazil. Botanical Review. 38(2): Faegri, K. & Van der Pijl The principles of pollination ecology. 3 rd. ed. Pergamon Press, New York. Flores, S.; Schemske, D.W Dioecy and monoecy in the flora of Puerto Rico and the Virgin Islands: ecological correlates. Biotropica. 16: Frankie, G.W.; Harber, W.A.; Opler, P.A; Bawa, K.S Characteristics and organization of the large bee pollination systems in the Costa Rican dry forest. In: C.E. Jones; R.J. Little (eds.). Handbook of experimental pollination biology. Van Nostrand Reinhold Company Inc., New York. p Goldenberg, R.; Shepherd, G.J Studies on the reproductive biology of Melastomataceae in cerrado vegetation. Plant Systematics and Evolution. 211: Machado, I.C.; Lopes, A.V A polinização em ecossistemas de Pernambuco: uma revisão do estado atual do conhecimento. In: M. Tabarelli; J.M.C. Silva (orgs.). Diagnóstico

10 10 da Biodiversidade de Pernambuco. Secretaria de Ciência, Tecnologia e Meio-Ambiente, Fundação Joaquim Nabuco e Editora Massangana, Recife. p Mantovani, W., Martins, F.R Variações fenológicas das espécies do cerrado da Reserva Biológica de Mogi Guaçu, Estado de São Paulo. Revista brasileira de Botânica. 11: Mittermeier, R.A.; Myers, N.; Mittermeier, C.G HOTSPOTS - Earth s biologically richest and most endangered terrestrial ecoregions. CEMEX - Conservation International, Mexico City. Myers, N.; Mittermeier, R.A.; Mittermeier, C.G.; da Fonseca, G.AB.; Kent, J Biodiversity hotspots for conservation priorities. Nature. 403: Oliveira, P.E The pollination and reproductive biology of a Cerrado woody community in Brazil. PhD thesis, University of St. Andrews, St. Andrews, Scotland U.K. Oliveira, P.E.; Gibbs, P.E Pollination and breeding systems of six Vochysia species (Vochysiaceae) in Central Brazil. Journal of Tropical Ecology. 10: Oliveira, P.E.; Gibbs, P.E Reproductive biology of wood plants in a cerrado community of Central Brazil. Flora. 195: Ormond, W.T.; Pinheiro, M.C.B.; De Lima, H.A Sexualidade das plantas da restinga de Maricá, RJ. Boletim do Museu Nacional do Rio de Janeiro, Série Botânica. 87: Ormond, W.T.; Pinheiro, M.C.B.; De Lima, H.A.; Correia, M.C.R.; Pimenta, M.L Estudo das recompensas florais das plantas da restinga de Maricá Itaipuaçu, RJ. I Nectaríferas. Bradea. 6: Ratter,J.A., & Dargie,T.C.D An analysis of the floristic composition of 26 cerrado areas in Brazil. Edinburgh Journal Botanical. 49: Saraiva, L.C.; Cesar, O.; Monteiro, R Breeding systems of shrubs and trees of a Brazilian savanna. Arquivos de Biologia e Tecnologia. 39(4): Silberbauer-Gottsberger, I.; Gottsberger, G A polinização de plantas do cerrado. Revista Brasileira de Biologia. 48(4): Silva, A.G.; Guedes-Bruni, R.R.; Lima, M.P.M Sistemas sexuais e recursos florais do componente arbustivo-arbóreo em mata preservada na reserva ecológica de Macaé de Cima. In: Serra de Macaé de Cima: Diversidade Florística e Conservação em Mata Atlântica. Jardim Botânico do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro. p Silvertown, J.W.; Doust., J.L Introduction to plant population biology. Oxford: Blackwll Science Ltd., 210p.