High species richness of native pollinators in Brazilian tomato crops / Alta riqueza de espécies de polinizadores nativos em plantações Brasileiras de tomateiro

Abstract Pollinators provide an essential service to natural ecosystems and agriculture. In tomatoes flowers, anthers are poricidal, pollen may drop from their pore when flowers are shaken by the wind. However, bees that vibrate these anthers increase pollen load on the stigma and in fruit production. The present study aimed to identify the pollinator richness of tomato flowers and investigate their morphological and functional traits related to the plant-pollinator interaction in plantations of Central Brazil. The time of anthesis, flower duration, and the number and viability of pollen grains and ovules were recorded. Floral visitors were observed and collected. Flower buds opened around 6h30 and closed around 18h00. They reopened on the following day at the same time in the morning, lasting on average 48 hours. The highest pollen availability occurred during the first hours of anthesis. Afterwards, the number of pollen grains declined, especially between 10h00 to 12h00, which is consistent with the pollinator visitation pattern. Forty bee species were found in the tomato fields, 30 of which were considered pollinators. We found that during the flowering period, plants offered an enormous amount of pollen to their visitors. These may explain the high richness and amount of bees that visit the tomato flowers in the study areas. The period of pollen availability and depletion throughout the day overlapped with the bees foraging period, suggesting that bees are highly effective in removing pollen grains from anthers. Many of these grains probably land on the stigma of the same flower, leading to self-pollination and subsequent fruit development. Native bees (Exomalopsis spp.) are effective pollinators of tomato flowers and are likely to contribute to increasing crop productivity. On the other hand, here tomato flowers offer large amounts of pollen resource to a high richness and amount of bees, showing a strong plant-pollinator interaction in the study agroecosystem.

Resumo Polinizadores fornecer um serviço essencial para os ecossistemas naturais e para agricultura. Em tomateiros, as anteras são poricidas e o pólen pode sair a partir dos poros quando as flores são agitadas pelo vento. No entanto, as abelhas que vibram as anteras aumentam a carga de pólen no estigma e na produção de frutos. O presente estudo teve como objetivo identificar a riqueza dos polinizadores das flores de tomate e investigar suas características morfológicas e funcionais relacionadas com a interação planta-polinizador em plantações do Brasil central. Foram registrados o tempo de antese, duração flor, bem como o número e viabilidade de grãos de pólen e óvulos. Os visitantes florais foram observados e coletados. Os botões florais abriram-se em torno 06h30 e fechou em torno de 18h00. As flores reabrem no dia seguinte ao mesmo tempo na parte da manhã, com longevidade média de 48 horas. A maior disponibilidade de pólen ocorreu durante as primeiras horas da antese. Depois disso, o número de grãos de pólen diminuiu, especialmente entre as 10h00 às 12h00, o que é consistente com os padrões de visitação de polinizadores. Quarenta espécies de abelhas foram encontradas nos campos de tomate, 30 das quais foram consideradas polinizadores. Durante o período de floração, as plantas oferecem enorme quantidade de pólen para os seus visitantes. Isto pode explicar a alta riqueza e quantidade de abelhas que visitam as flores de tomate nas áreas de estudo. O período de disponibilidade e redução de pólen durante todo o período do dia é sobreposto com o período de alimentação das abelhas, o que sugere que elas são altamente eficazes na remoção de grãos de pólen das anteras. Muitos desses grãos provavelmente são depositados no estigma da mesma flor, levando à auto-polinização e o desenvolvimento de frutos. Abelhas nativas (Exomalopsis spp.) são polinizadores efetivos de flores de tomate, podendo contribuir para o aumento da produtividade das culturas. Por outro lado, as flores de tomate oferecem grandes quantidades de pólen de recursos para uma alta riqueza e quantidade de abelhas, que mostram um estudo forte interação planta-polinizador nos agroecossistemas.

Potential pollinators of Comolia ovalifolia DC Triana (Melastomataceae) and Chamaecrista ramosa (Vog.) H.S. Irwin and Barneby var. ramosa (Leguminosae-Caesalpinioideae), in restinga, Bahia, Brazil / Polinizadores potenciais de Comolia ovalifolia DC Triana (Melastomataceae) e Chamaecrista ramosa (Vog.) H.S. Irwin e Barneby var. ramosa (Leguminosae-Caesalpinioideae), na restinga, Bahia, Brasil

Comolia ovalifolia DC Triana (Melastomataceae) and Chamaecrista ramosa (Vog.) H.S. Irwin and Barneby var. ramosa (Leguminosae - Caesalpinioideae) are tropical plant species found in restinga (herbaceous-shrubby, sandy costal ecosystems). They have flowers with poricidal anthers and are pollinated by bees. The study sought to analyse potential pollinators of both plants during visits to their flowers in a restinga area in Bahia. The flowering displayed by both species was considered continuous and long duration, constantly providing pollen to floral visitors. C. ovalifolia was visited by 17 species of bees and C. ramosa by 16 species, predominantly from the Apidae family (with a similarity index of 74 percent). The behavior displayed by these visiting bees was of vibrating anthers. The small-sized Euglossa sp. Latreille, 1802 and Florilegus similis Urban, 1970 bees played less of a role as pollinators, since they rarely touched the flower stigma during harvests and were thus considered opportunist visitors or casual pollinators. Centris decolorata Lepetier, 1841 (= C. leprieuri) and Xylocopa subcyanea Perez, 1901 are large bees and were considered efficient pollinators of C. ovalifolia and C. ramosa because of the higher frequency and constancy of their visits, and their favourable behaviour and size for pollen transfer between flowers, which guarantees the survival of these native restinga plant species.

Comolia ovalifolia (Melastomataceae) e Chamaecrista ramosa (Leguminosae - Caesalpinioideae) são espécies de plantas tropicais que ocorrem na restinga. Estas plantas apresentam flores com anteras poricidas e são polinizadas por abelhas. Este estudo teve como objetivo analisar os polinizadores potenciais de ambas as plantas durante as visitas nas flores em uma área de restinga da Bahia. O florescimento apresentado por ambas as espécies foi considerado contínuo e de longa duração, oferecendo sempre pólen para os visitantes florais. C. ovalifolia foi visitada por 17 espécies de abelhas e C. ramosa por 16 espécies, com predominância da família Apidae (índice de similaridade de 74 por cento). As abelhas visitantes destas flores apresentavam o comportamento de vibrar as anteras. O papel das abelhas de pequeno porte como Euglossa sp. e Florilegus similis, como polinizadores, era pequeno, pois raramente tocavam o estigma das flores durante as coletas, sendo consideradas visitantes oportunistas ou polinizadores casuais. Centris decolorata e Xylocopa subcyanea, são abelhas grandes, e foram consideradas polinizadores eficientes de C. ovalifolia e C. ramosa, por apresentarem elevada frequência e constância de visitas nestas plantas, e comportamento e porte favoráveis à transferência do pólen entre as flores, o que garante a sobrevivência destas espécies de plantas nativas da restinga.