BIOLOGIA FLORAL DA POPULAÇÃO DE Solanum lycocarpum ST. HIL. (SOLANACEAE) DA RESERVA DE CERRADO DA UFSCAR, SÃO CARLOS, SP

Transcrição

1 397 BIOLOGIA FLORAL DA POPULAÇÃO DE Solanum lycocarpum ST. HIL. (SOLANACEAE) DA RESERVA DE CERRADO DA UFSCAR, SÃO CARLOS, SP F.C.S. Tibério 1, A.B. Silva 1, A.M. Ghilardi 1, A.B. Souza 1, B. Rantin 1 R.F. Ramos 1, J. R. Estêvão 2, R.C.Teixeira 2, M.B. Leite 2 e D.M.S. Matos 3 1 Universidade Federal de São Carlos. Rodovia Washington Luis, Km 235, São Carlos, SP. pragasilva@gmail.com 2 Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Recursos Naturais, Universidade Federal de São Carlos. Rodovia Washington Luis, Km 235, São Carlos, SP. 3 Departamento de Botânica, Universidade Federal de São Carlos. Rodovia Washington Luis, Km 235, São Carlos, SP. RESUMO Solanum lycocarpum St. Hil. (Solanaceae) é uma espécie de porte arbustivo a arbóreo, popularmente conhecida como fruta-do-lobo por fazer parte da dieta alimentar do lobo-guará. Devido à sua importância na cadeia alimentar, o objetivo deste estudo foi descrever a biologia floral de Solanum lycocarpum, observando o seu sistema sexual e reprodutivo, seus vetores de polinização e sua frutificação. Realizou-se o estudo num fragmento de cerrado sensu strictu localizado na Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, SP. Realizamos descrição morfológica sexual, teste de viabilidade polínica e experimento de cruzamento. Os vetores de polinização foram observados As flores abriram principalmente entre as 8h e 10h, sendo visitadas e polinizadas por abelhas grandes da subtribo Bombina, com pico de atividade no período entre as 10h e 14h. Apenas os tratamentos controle e de polinização cruzada originaram frutos. ABSTRACT Solanum lycocarpum St. Hil. (Solanaceae) is a species that ranges from shrubby to arboreous port, popularly known as fruta-do-lobo, since it is part of the lobo-guará s diet. Due to their importance on the food chain, the objective of this study is to describe the floral biology of S. lycocarpum by observing its sexual and reproductive systems, the vectors of pollination and its fruitification. This study was performed in a cerrado sensu strictu fragment, located at the Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, SP, Brazil. We realized sexual morphological descripton, pollen viability test and crossing experiments. Additionally, the pollination vectors were also observed. The flowers opened mainly between 8:00h and 10:00h AM, and were visited and pollinated by big subtribe Bombina bees, with the peak of activity being between 10:00h AM and 2:00h PM. Only the control and crosspollination treatments originated fruits.

2 398 INTRODUÇÃO/OBJETIVOS O Domínio do Cerrado é a segunda maior província fitogeográfica do Brasil e ocupa aproximadamente dois milhões de km 2 do território nacional. Apresenta também alto grau de endemismo - cerca de 44% de suas espécies vegetais são endêmicas (Myers et al. 2000). Cerca de 57% de sua área foi completamente destruída e metade da área restante está impactada. Devido à velocidade de devastação e ao alto grau de endemismo, o Cerrado é considerado um dos 25 hotspots para conservação mundial (Myers et al. 2000). Dessa forma, o estudo da ecologia das espécies de cerrado é um importante passo para buscar sua preservação e recuperação. O gênero Solanum apresenta mais de espécies (Willis 1973), algumas amplamente distribuídas no Cerrado. Solanum lycocarpum St. Hil. (Solanaceae) é uma espécie de porte arbustivo a arbóreo e é popularmente conhecida como fruta-do-lobo ou lobeira por fazer parte da dieta alimentar do lobo-guará. As plantas florescem o ano inteiro, com maior incidência na estação chuvosa. A espécie é andromonóica (Oliveira & Oliveira- Filho 1988). Na biologia floral e reprodutiva de todo o gênero Solanum, a polinização por abelhas, a deiscência poricida das anteras e a predominância de alogamia são caracteres importantes (Buchmann et al., 1977; Symon, 1979). Em espécies com anteras poricidas, a polinização é feita por abelhas que realizam o processo de buzz-pollination ou polinização por vibração das anteras (Buchmann, 1983). As três categorias de abelhas que visitam flores com anteras poricidas são abelhas vibráteis, mordedoras e coletoras. (Michener 1962; Wille 1963; Buchmann et al. 1977). O objetivo do presente estudo foi descrever a biologia floral de Solanum lycocarpum, observando o seu sistema sexual e reprodutivo, seus vetores de polinização e sua frutificação. MATERIAL E MÉTODOS O estudo foi realizado em abril de 2008, num fragmento de cerrado sensu stricto localizado na reserva da Universidade Federal de São Carlos, município de São Carlos, SP Para a descrição do sistema sexual e reprodutivo, observamos o horário de ântese das flores, a disposição das inflorescências, as proporções de formas sexuais. Para descrição da morfologia floral, observamos as flores e realizamos cortes das suas peças reprodutivas. Para observar a produção de frutos de Solanum lycocarpum, realizamos experimentos de cruzamento em vinte e cinco flores hermafroditas em pré-antese, divididas em cinco tratamentos: controle, autopolinização espontânea, autopolinização manual, agamospermia e polinização cruzada. No controle apenas etiquetamos os botões florais. Na autopolinização espontânea apenas ensacamos os botões florais. Na autopolinização manual, polinizamos as flores manualmente com pólen de flores do mesmo indivíduo. Na agamospermia apenas emasculamos e ensacamos as flores. Na polinização cruzada, realizamos a polinização manual entre flores de indivíduos distintos e distantes entre si. Após a realização dos tratamentos, envolvemos as flores em saquinhos de TNT (tecido nãotecido) para evitar interferências externas dos visitantes florais. Depois de 15 dias, voltamos a campo para a coleta dos resultados.

3 399 Para o estudo dos visitantes florais, marcamos seis indivíduos de Solanum lycocarpum, distantes no mínimo 20m entre si ao longo de um aceiro. Destes indivíduos, utilizamos três para observação do comportamento dos visitantes e três para a coleta destes, para que a atividade de coleta não interferisse no comportamento dos polinizadores. Realizamos as observações e coletas dos polinizadores por três dias. A observação começava a partir da antese das flores até o fim da atividade dos polinizadores. Observamos o comportamento dos visitantes e anotarmos o horário da visita. Os visitantes florais foram coletados e posteriormente identificados. RESULTADOS/DISCUSSÃO As flores de S. lycocarpum têm cinco pétalas unidas de cor azul-arroxeada. O cálice é pouco piloso e apresenta espinhos, assim como as folhas. Possuem cinco anteras poricidas de amarelo intenso com abertura apical. As anteras estão localizadas ao redor do estigma, que pode ter estilete maior ou menor que as anteras. Observamos que apenas quando o estilete era longo, o estigma parecia completamente constituído. Tais características estão de acordo com a síndrome da polinização vibrátil ou buzz pollination, definida por Buchman (1983). Determinadas espécies de abelhas são capazes de transferir a vibração produzida pelos músculos indiretos de vôo para as anteras e liberar os grãos de pólen contidos em seu interior, através do opérculo apical. O direcionamento da liberação do pólen e a sua alocação em partes definidas do corpo dos insetos permitem que este sistema de polinização seja bastante eficiente, com pouca perda de pólen. As flores abriram principalmente entre as 8 horas e 10 horas da manhã. Logo após a antese a corola apresenta coloração azul forte que vai ficando mais clara com o passar do tempo. Ao ficarem mais velhas as extremidades das anteras ficam mais escuras e ressecadas até que por fim as flores murcham e caem ou fecham a corola sobre os elementos reprodutivos para posteriormente formar frutos. A alteração da cor da corola com a idade das flores pode servir como indicador para as abelhas do esgotamento do pólen, assim como o ressecamento do ápice, perda do amarelo vivo nestas partes das anteras e a redução da intensidade dos aromas constituem possíveis indicadores da disponibilidade do recurso (Oliveira-Filho & Oliveira, 1988). O sucesso na formação de frutos só foi verificado nos tratamentos controle e de polinização cruzada. Dos cinco tratamentos de polinização cruzada, apenas um resultou em fruto. Quatro das flores controle geraram frutos. S. lycocarpum é uma espécie andromonóica e autoincompatível. Isso justifica o fato de apenas os tratamentos controle e de polinização cruzada terem gerado frutos. A baixa freqüência de frutos resultantes da polinização cruzada em relação ao controle pode se dever a erros procedimentais. Apenas abelhas foram observadas nas flores. A maior freqüência de visitação foi de abelhas grandes da família Apidae. Foram coletadas cinco dessas abelhas, classificadas como família Apidae, tribo Apini e subtribo Bombina. O período de visitação das flores foi de 8:00h às 18:00h, com pico de atividade dos visitantes entre as 10:00h e 14:00h. Em geral as abelhas pousavam sobre cone das anteras, posicionavam-se de forma a manter o abdômen voltado para o topo destas, deslocavam-se rapidamente em direção ao seu ápice curvando o abdômen e deixando a articulação deste com o tórax encaixada aí, fixavam-se com as pernas, agarravam a porção mediana do cone com a mandíbula e por fim vibravam o

4 400 abdômen em intervalos variados de acordo com a espécie de abelha. Nas anteras das flores em sua porção mediana puderam ser observadas as cicatrizes deixadas pelas mandíbulas das abelhas ao agarrarem-se durante o processo de coleta de pólen. Outra espécie de abelha pequena, pilhadora de pólen, pertencente à família Apidae, tribo Apini e subtribo Meliponina, visitou algumas vezes as flores. Suas visitas eram relativamente longas. No entanto, tais visitantes eram apenas sugadores de nutrientes, não contribuindo no processo de polinização. CONCLUSÕES Concluimos que a morfologia das flores de S. lycocarpum está altamente relacionada com os seus polinizadores abelhas da subtribo Bobina. Essas apresentam uma estrutura corporal robusta e são capazes de realizar o movimento de buzz polination, possibilitando que haja eficiência na polinização. Isso é importantíssimo para S. lycocarpum, já que é uma espécie andromonóica e auto-incompatível. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BUCHMANN, S.L.; JONES, C.E. & COLIN, L.J.. Vibratile pollination of Solanum douglasii and Solanum xantii (Solanaceae) in Southern California. The Wasman Journal Biology Vol 35, pag BUCHMANN, S.L. Buzz pollination in Angiosperms. In: C.E. Jones & R.J. Little (Eds.). Handbook of experimental pollination biology.van Nostrand & Reinhold, New York Pag MICHENER C.D. An interesting method of pollen collecting by bees from flowers with tubular anthers. Revista de Biologia Tropical Vol 10, pag MYERS, N., MITTERMEIER, R.A., MITTERMEIER, C.G., FONSECA G.A.B., KENT, J. Biodiversity hotspots for conservation priorities. Nature Vol 403, pag OLIVEIRA-FILHO, A.T. & OLIVEIRA, L.C.A. Biologia floral de uma população de Solanum lycocarpum St. Hil. (Solanaceae) em Lavras, MG Revista Brasileira de Botânica 11: SANTOS, J.E., PAESE, A., PIRES, J.S.R. Unidades da paisagem (Biótipos) do campus da Ufscar. CAPES SYMON, D.E. Sex forms in Solanum (Solanaceae) and the role of pollen collecting insects. In: J. G. Hawkes; R. N. Lester, & A. D. Skelding, (Eds.). The biology and taxonomy of the Solanaceae. Academic Press, London Pag WILLE A. Behavioural adaptations of bees for pollen collecting from Cassia flowers. Revista de Biologia Tropical Vol 11, pag

5 WILLIS J.C. A dictionary of flowering plants and ferns. Cambridge: Cambridge University Press