Polinização e sistema reprodutivo de Acanthaceae Juss. no Brasil: uma revisão / Pollination and reproductive system of Acanthaceae Juss. in Brazil: a review

Estudos que envolvem aspectos da polinização e sistema reprodutivo em Angiospermas são fundamentais para a compreensão de diversos processos ecológicos e evolutivos. Desta forma, foi realizada uma revisão bibliográfica com o objetivo de compilar informações sobre a polinização e o sistema reprodutivo encontrados na família Acanthaceae Juss. no Brasil. Um total de 30 estudos, com 31 espécies, fizeram parte da presente revisão. Quanto a distribuição geográfica e domínio fitogeográfico, a região Sudeste (50%) e o bioma Mata Atlântica (56,7%) apresentaram a maior proporção de estudos. Quatro síndromes de polinização foram registradas, sendo elas: troquilofilia, melitofilia, psicofilia e quiropterofilia, sendo a troquilofilia predominante (79,31% das espécies). Consequentemente, beija-flores foi o grupo mais comum de visitantes florais, interagindo com 86,2% das espécies, sendo Phaethornis pretrei o principal beija-flor visitante. Outros grupos de visitantes também foram registrados, como abelhas (segundo principal grupo), borboletas, morcegos, mariposas, vespas, moscas e besouros. Das 17 espécies estudadas no Brasil quanto ao sistema reprodutivo, todas apresentaram flores andróginas, sendo 16 espécies (94,1%) autocompatíveis. Fatores intrínsecos como a hercogamia e a dicogamia foram comuns em espécies de Acanthaceae, constituindo mecanismos que minimizam a interferência entre as funções masculina e feminina em flores andróginas e maximizam a polinização cruzada. Aproximadamente, 41,2% das espécies exibiram autopolinização espontânea, isto é, produção de frutos sem a necessidade de agentes polinizadores. Estratégias reprodutivas como a cleistogamia e a agamospermia também foram registradas nas espécies de Acanthaceae no Brasil. Contudo, mais estudos a respeito da polinização e sistema reprodutivo com acantáceas brasileiras precisam ser desenvolvidos, para ampliar a amostragem e, então subsidiar mais as estimativas desta revisão.

Studies involving aspects of pollination and breeding system in Angiosperms are fundamental in understanding many ecological and evolutionary processes. Thus, a literature review was conducted to aim of compiling information on the pollination and reproductive system in species of Acanthaceae Juss. in Brazil. A total of 30 studies, count 31 species, were part of this review. Regarding geographical distribution of studies, the Southeast Brazil (50%) and Atlantic Forest biome (56.7%) had the higher proportion of studies. Four pollination syndromes were recorded: trochilophily, melittophily, psycophily, and chiropterophily, in which trochilophily was predominant (79.31% of species). Consequently, hummingbirds were the most common flower visitors, interacting with 86.2% of the species, and Phaethornis pretrei was the main hummingbird visitor. Other groups of visitors were also recorded, such as bees (second main group, 34.5%), butterflies, bats, moths, wasps, flies and beetles. From the 17 species studied in Brazil about the reproductive system, all have androgynous flowers and 16 species (94.1%) selfcompatibility. Intrinsic factors such as herkogamy and dichogamy were common in species of Acanthaceae, constituting mechanisms that minimize interference between male and female functions in androgynous flowers and maximize cross-pollination. Approximately 41.2% of species presented spontaneous self-pollination, i.e. production of fruits without the need of pollinators. Reproductive strategies such as cleistogamy and agamospermy were also recorded in species of Acanthaceae in Brazil. However, more studies on the pollination and reproductive system with species of Acanthaceae in Brazil need to be developed to expand the sampling and then support better the estimates of this review.

Sophora tomentosa e Crotalaria vitellina (Fabaceae): biologia reprodutiva e interações com abelhas na restinga de Ubatuba, São Paulo / Sophora tomentosa and Crotalaria vitellina (Fabaceae): reproductive biology and interactions with bees in the restinga of Ubatuba, São Paulo

O conhecimento das interações entre plantas e seus polinizadores tem-se destacado como ferramenta na biologia da conservação de ambientes degradados, como a Mata Atlântica e no estudo da evolução de características morfológicas que medeiam estas interações. Neste estudo são apresentadas informações sobre a biologia reprodutiva e as interações com os visitantes florais de Sophora tomentosa e Crotalaria vitellina (Fabaceae), espécies comuns em áreas de restinga na Mata Atlântica no Núcleo Picinguaba, Parque Estadual da Serra do Mar, Ubatuba - São Paulo. Estas espécies são sincronopátricas, possuem flores amarelas dispostas em racemos e oferecem néctar como principal recurso. Ambas as espécies são autocompatíveis, mas dependem de polinizadores para formação de frutos e sementes. Xylocopa brasilianorum e Megachile sp.1 foram os polinizadores de S. tomentosa, ao passo que C. vitellina, além destas espécies, também foi polinizada por Bombus morio, Centris labrosa e mais duas espécies de Megachile. Estas espécies de abelhas possuem comprimento da língua compatível com as dimensões das câmaras nectaríferas, acessando o néctar por visitas legítimas. As inflorescências de S. tomentosa foram mais visitadas (0,62 visitas/inflorescência/dia) do que as de C. vitellina (0,37 visitas/inflorescência/dia). Entretanto, em condições naturais, a frutificação em S. tomentosa (33 por cento) é semelhante à de C. vitellina (42 por cento), provavelmente devido às diferenças na eficiência de cada polinizador. Espécies de Trigona e de Augochlora não têm acesso ao néctar em visitas legítimas, pois não possuem comprimento da língua compatível com as dimensões das câmaras nectaríferas. Portanto, as dimensões das câmaras nectaríferas de S. tomentosa e C. vitellina funcionam como barreira seletiva às espécies de abelhas com língua curta, assegurando maior oferta de néctar aos polinizadores. Ainda, os polinizadores destas leguminosas são comuns na restinga e atuam como vetores de pólen de diversas espécies neste ecossistema. Portanto a manutenção destas leguminosas é importante para a diversidade da fauna de abelhas e essencial para a comunidade de plantas.

The study of plant-pollinator interactions is a major tool for conservation biology of fragmented habitats like the Atlantic Rain Forest and for the study of evolutionary traits that rule these interactions. Information on reproductive biology and floral visitor interactions of Sophora tomentosa and Crotalaria vitellina (Fabaceae) is presented in this study. Both species are common in the restinga formation of the Atlantic Rain Forest in the Núcleo Picinguaba, Parque Estadual da Serra do Mar, Ubatuba - São Paulo. These species occur in the same areas, the flowering period is the same for both and they have yellow flowers that offer nectar as the major reward. Both are self-compatible, although fruit and seed set depend on the pollinators. Xylocopa brasilianorum and Megachile sp.1 were pollinators of S. tomentosa, whereas C. vitellina was pollinated by both the aforementioned bees and Bombus morio, Centris labrosa and two separate species of Megachile. All these bees have long tongues and are able to reach nectar at the bottom of the nectar chamber by legitimate visits. The inflorescences of S. tomentosa received more visits (0,62 visits/inflorescence/day) than the inflorescences of C. vitellina (0,37 visits/inflorescence/day). However, the fruit set of S. tomentosa (33 percent) is similar to that of C. vitellina (42 percent) in natural conditions, probably due to different pollinator efficiency. Having shorter tongues, Trigona and Augochlora bees have no access to the nectar chamber by means of legitimate visits. Hence, the dimensions of the nectar chamber of S. tomentosa and C. vitellina act as a selective barrier to short-tongued bees, thus guaranteeing more nectar to the long-tongued visitors. These legume pollinators are very common in the restinga forest, and they act as pollen vectors of other species in this ecosystem as well. The preservation of these legume plants is important to the diversity of bees and essential to the plant community.