RESUMO
Abstract Interactions between plant and pollinators are associated with the origin and maintenance of species diversity, as well as ecosystem functioning. The potential of pollination as an ecosystem service is evidenced by its association with food production. Understanding pollination at the landscape scale is essential for characterizing the pollination service for several crops that depend on pollinators for fruit and seed set that make up the human diet. Our aim was to carry out a literature review of studies and projects funded by BIOTA/FAPESP to illustrate the main research approaches developed in the field of Pollination Biology, especially related to plant-pollinator interactions. Plant-pollinator interactions in the Atlantic forest were leveraged as a result of this long-term research program, during which several papers were published in international journals. Pollination by bees (melittophily) was the most representative pollination system studied. In addition to melittophily, other interactions were studied such as pollination by hawkmoths (sphingophily), by hummingbirds (ornithophily) and by bats (chiropterophily). The specific mutualistic relationships between fig trees and fig wasps were also subject of studies within the Program. At the beginning of the BIOTA/FAPESP Program, there were many gaps in basic information about pollination and breeding systems of Brazilian native plant species. Thus, the Program was fundamental to fuel research on the natural history of plants and pollinators from the Atlantic forest. Overall, the Program funded studies that investigated themes such as functional pollination ecology, pollinator effectiveness, plant population genetics, structure and dynamics of plant-pollinator interaction networks, as well as geographic distribution and macroevolution of pollination systems, as well as genetic and molecular studies of native plant populations focusing on pollen flow and genetic structure of populations. Additionally, studies on pollination in the context of landscape ecology had the aim of assessing the effects of forest fragmentation on the functioning of plant populations and their interactions with pollinators and the relationships between landscape structure and ecological processes, biodiversity, and ecosystem service. Therefore, the Program had a prominent role in producing basic data with great implications for understanding the ecology and promoting the conservation of plant-pollinator interactions.
Resumo A interação planta-polinizador está associada à origem e manutenção da diversidade de espécies de plantas e ao funcionamento dos ecossistemas. O potencial da polinização como serviço ecossistêmico é destacado quando associado à produção de alimentos. Compreender esta interação na escala da paisagem é essencial para caracterizar o serviço de polinização para muitos cultivos que dependem dos polinizadores para a formação de frutos e sementes que integram a dieta humana. O objetivo deste trabalho foi realizar uma revisão bibliográfica de estudos e projetos financiados pelo BIOTA/FAPESP para ilustrar as principais abordagens de pesquisa desenvolvidas no campo da Biologia da Polinização, especialmente relacionadas à interação planta-polinizador. As interações planta-polinizador na Mata Atlântica foram alavancadas como resultado desse programa de pesquisa de longo prazo, durante o qual vários artigos foram publicados em revistas internacionais. A polinização por abelhas (melitofilia) foi o sistema de polinização mais representativo estudado. Além da melitofilia, outras interações foram estudadas, como a polinização por mariposas (esfingofilia), por beija-flores (ornitofilia) e por morcegos (quiropterofilia). As relações mutualísticas específicas entre figueiras e vespas do figo também foram objeto de estudos no âmbito do Programa. No início do Programa BIOTA/FAPESP, havia muitas lacunas sobre informações básicas sobre polinização e sistemas de reprodução de espécies vegetais nativas brasileiras. Assim, o Programa foi fundamental para desenvolver pesquisas sobre a história natural de plantas e polinizadores da Mata Atlântica. No geral, o Programa financiou estudos que investigaram temas como ecologia funcional da polinização, eficácia de polinizadores, genética de populações de plantas, estrutura e dinâmica de redes de interação planta-polinizador, bem como distribuição geográfica e macroevolução dos sistemas de polinização, além de estudos genéticos e moleculares de populações de plantas nativas com foco no fluxo de pólen. Adicionalmente, estudos sobre polinização no contexto da ecologia da paisagem tiveram como objetivo avaliar os efeitos da fragmentação florestal no funcionamento das populações de plantas e suas interações com os polinizadores e as relações entre a estrutura da paisagem e os processos ecológicos, biodiversidade e serviços ecossistêmicos. Portanto, o Programa teve um papel de destaque na produção de dados básicos com grandes implicações para o entendimento da ecologia e promoção da conservação das interações planta-polinizador.
RESUMO
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.