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
One important subject is to determine the effectiveness of conservation areas, where different management categories are being applied, to maintain effective sexual reproduction in plants and their interactions with animal groups. To evaluate this issue, we compared the phenology, reproductive success, pollination and pre-dispersal seed predation of the legume tree Senna multijuga in two differently managed protected areas in Southeastern Brazil: the Itatiaia National Park and the Environmental Protection Area of Serrinha do Alambari, from December 2007 to December 2008. Vegetative and reproductive phenodinamycs were registered monthly in 80 individuals; other evaluations included 104 observation hours for pollination (March-May 2008) in 51 inflorescences; besides, fruit counts, fecundity and seed predation. Sexual reproduction of S. multijuga depends on the transfer of pollen by large bees (Bombus, Centris, Epicharis and Xylocopa), as the species is self-incompatible. Bruchidae species of the genus Acanthoscelides and Sennius predate seeds. Vegetative and reproductive phenodynamics differed among sites. Our results indicated that ecological interactions were lower at the protected area, but the reproductive processes in S. multijuga were not ruptured or critically degraded. This reinforces the idea that landscape areas with intermediate levels of protection, such as environmental protection areas, are suitable as buffer zones, and thus, relevant to the conservation of ecological processes when associated with more strictly protected areas. Rev. Biol. Trop. 59 (4): 1939-1948. Epub 2011 December 01.
Es importante determinar la eficacia de las áreas de conservación cuando se están implementando diferentes categorías de manejo, y una forma de hacerlo es conociendo si se mantiene una reproducción sexual efectiva en las especies de plantas y sus interacciones con grupos de animales. Para evaluar esta cuestión, se comparó la fenología, el éxito reproductivo, la polinización y la pre-dispersión de semillas depredadas de la leguminosa Senna multijuga en dos áreas protegidas sometidas a diferente tipos de manejo en el sureste de Brasil: el Parque Nacional de Itatiaia y el Área de Protección Ambiental de Serrinha de Alambari, de diciembre 2007 a diciembre 2008. La fenodinámica vegetativa y reproductiva fue registrada mensualmente en 80 individuos; otras evaluaciones incluyeron 104 horas de observación de la polinización (marzo-mayo 2008) en 51 inflorescencias, además del conteo de frutos, fecundidad y depredación de semillas. S. multijuga tiene una reproducción sexual que depende de la polinización de abejas grandes (Bombus, Centris, Epicharis y Xylocopa) y se considera una especie auto-incompatible. Las semillas son depredadas por especies de Bruchidae de los géneros Acanthoscelides y Sennius. La fenodinámica vegetativa y reproductiva difirió entre sitios. Nuestros resultados indican que las interacciones ecológicas fueron menores en el área protegida, pero los procesos reproductivos de S. multijuga no se vieron interrumpidos ni degradados de manera crítica. Esto refuerza la idea de que las zonas de paisaje con niveles intermedios de protección, tales como las áreas de protección ambiental, son adecuadas como zonas de amortiguamiento, y por lo tanto, relevantes para la conservación de los procesos ecológicos cuando se asocian con áreas en las que se da una protección más estricta.