Aspectos reprodutivos de orquídeas em ambientes de Vereda do Cerrado
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Data de Publicação: | 2021 |
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Resumo: | As Veredas são ambientes únicos do bioma Cerrado, sendo responsáveis por abrigar grande diversidade e prover importantes serviços ecossistêmicos. Esses ambientes são particularmente diversos em Orchidaceae. Nessa tese, nós estudamos a biologia reprodutiva de orquídeas ameaçadas que ocorrem em Veredas com o intuito de demonstrar a diversidade de processos e o potencial de geração de conhecimento que esses ambientes abrigam. Cyrtopodium hatschbachii é uma espécie primariamente polinizada por abelhas, mas que apresenta taxas de frutificação baixas e até ausentes em alguns anos. Entretanto, nós demonstramos no primeiro capítulo como a herbivoria e a chuva, dois fatores que são detrimentais em separado, podem juntos facilitar a autogamia em uma planta e promover segurança reprodutiva. Phragmipedium vittatum é uma orquídea sapatinho que, para se reproduzir, aprisiona os polinizadores em seu interior. No segundo capítulo, nós demonstramos as várias estratégias que essas flores adotam que permitem o sucesso da polinização, desde a captura do polinizador, passando pelos movimentos intraflorais que eles são forçados a fazer, até a transferência de pólen e sua saída da flor. Para tanto, P. vittatum usa um sistema de mimetismo de afídeos que engana fêmeas grávidas de dípteros Syrphidae durante a entrada e saída da flor, já que elas estão a procura de sítios para oviposição onde suas larvas predadoras de afídeos irão se alimentar. Ainda estudando P. vittatum, encontramos que esta espécie trata-se de um modelo único no mundo pois apresenta variação intrapopulacional na ressupinação floral. Este processo trata-se do giro de aproximadamente 180º das flores, o que as deixa com o aspecto de estarem de cabeça para baixo. No terceiro capítulo, nós encontramos que aproximadamente 10% das flores da população não ressupinam. Nós testamos experimentalmente o papel da ressupinação no processo de reprodução das flores e encontramos que apenas flores com o labelo voltado para baixo apresentam sucesso reprodutivo masculino e feminino quando comparadas a flores com labelo posicionado para cima e para o lado. Esses resultados são importantes pois corroboram que a evolução da ressupinação provavelmente esteja relacionada a polinização, sendo que o labelo funciona como uma plataforma de pouso ou armadilha e a coluna voltada para baixo promove a deposição precisa de pólen. Por fim, no quarto capítulo demonstramos que a probabilidade das flores não ressupinarem está negativamente relacionada ao peso das mesmas. Essa é a primeira vez que se é demonstrado que o processo de ressupinação floral é dependente do peso. Em suma, esses resultados mostram a diversidade de diferentes histórias que esses organismos à beira do desaparecimento podem nos contar, bem como o potencial de geração de conhecimento. Assim, a conservação dessas espécies ameaçadas e dos seus respectivos ambientes é de extrema relevância para a manutenção de tais processos e interações, que certamente estão associados a um ambiente equilibrado e provedor de numerosos serviços ecossistêmicos. |
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2022-01-19T13:31:06Z2022-01-19T13:31:06Z2021-08-27CARDOSO, João Custódio Fernandes. Aspectos reprodutivos de orquídeas em ambientes de Vereda do Cerrado. 2021. 135 f. Tese (Doutorado em Ecologia e Conservação de Recursos Naturais) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2021. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2021.395https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/33968http://doi.org/10.14393/ufu.te.2021.395As Veredas são ambientes únicos do bioma Cerrado, sendo responsáveis por abrigar grande diversidade e prover importantes serviços ecossistêmicos. Esses ambientes são particularmente diversos em Orchidaceae. Nessa tese, nós estudamos a biologia reprodutiva de orquídeas ameaçadas que ocorrem em Veredas com o intuito de demonstrar a diversidade de processos e o potencial de geração de conhecimento que esses ambientes abrigam. Cyrtopodium hatschbachii é uma espécie primariamente polinizada por abelhas, mas que apresenta taxas de frutificação baixas e até ausentes em alguns anos. Entretanto, nós demonstramos no primeiro capítulo como a herbivoria e a chuva, dois fatores que são detrimentais em separado, podem juntos facilitar a autogamia em uma planta e promover segurança reprodutiva. Phragmipedium vittatum é uma orquídea sapatinho que, para se reproduzir, aprisiona os polinizadores em seu interior. No segundo capítulo, nós demonstramos as várias estratégias que essas flores adotam que permitem o sucesso da polinização, desde a captura do polinizador, passando pelos movimentos intraflorais que eles são forçados a fazer, até a transferência de pólen e sua saída da flor. Para tanto, P. vittatum usa um sistema de mimetismo de afídeos que engana fêmeas grávidas de dípteros Syrphidae durante a entrada e saída da flor, já que elas estão a procura de sítios para oviposição onde suas larvas predadoras de afídeos irão se alimentar. Ainda estudando P. vittatum, encontramos que esta espécie trata-se de um modelo único no mundo pois apresenta variação intrapopulacional na ressupinação floral. Este processo trata-se do giro de aproximadamente 180º das flores, o que as deixa com o aspecto de estarem de cabeça para baixo. No terceiro capítulo, nós encontramos que aproximadamente 10% das flores da população não ressupinam. Nós testamos experimentalmente o papel da ressupinação no processo de reprodução das flores e encontramos que apenas flores com o labelo voltado para baixo apresentam sucesso reprodutivo masculino e feminino quando comparadas a flores com labelo posicionado para cima e para o lado. Esses resultados são importantes pois corroboram que a evolução da ressupinação provavelmente esteja relacionada a polinização, sendo que o labelo funciona como uma plataforma de pouso ou armadilha e a coluna voltada para baixo promove a deposição precisa de pólen. Por fim, no quarto capítulo demonstramos que a probabilidade das flores não ressupinarem está negativamente relacionada ao peso das mesmas. Essa é a primeira vez que se é demonstrado que o processo de ressupinação floral é dependente do peso. Em suma, esses resultados mostram a diversidade de diferentes histórias que esses organismos à beira do desaparecimento podem nos contar, bem como o potencial de geração de conhecimento. Assim, a conservação dessas espécies ameaçadas e dos seus respectivos ambientes é de extrema relevância para a manutenção de tais processos e interações, que certamente estão associados a um ambiente equilibrado e provedor de numerosos serviços ecossistêmicos.The Veredas wetlands are unique environments in the Cerrado biome, harboring high diversity and providing important ecosystem services. These environments are particularly diverse in Orchidaceae. In this thesis, we study the reproductive biology of endangered orchids that occur in Veredas wetlands to demonstrate the diversity of processes and the potential for generating knowledge that these environments provide. Cyrtopodium hatschbachii is a species primarily pollinated by bees, but with low fruit set rates, which may even be null in some years. However, we demonstrate in the first chapter how herbivory and rainfall, two factors that are detrimental when considered separately, can together facilitate autogamy and promote reproductive assurance in this species. Phragmipedium vittatum is a lady’s slippery orchid that traps pollinators in order to reproduce. In the second chapter, we demonstrate the various strategies that these flowers adopt to enable successful pollination, from pollinator capture, through the intrafloral movements they are forced to make, until pollen transfer during their exit from the flower. To do so, P. vittatum uses an aphid mimicry system that deceives gravid females of Syrphidae dipterans during flower entry and exit, as they are looking for oviposition sites where their aphidophagous larvae will feed on. Using also P. vittatum as model, we found that it is a unique species in the world as it presents intrapopulation variation in floral resupination. This process refers to the twist of approximately 180º that occurs in some flowers before or during anthesis, which makes them upside down. In the third chapter, we show that approximately 10% of the flowers in the population do not resupinate. We experimentally tested the role of resupination in the process of reproduction and found that only flowers with the lip facing downward have male and female reproductive success, when compared to flowers with the lip positioned upward and sideward. These results are important because they corroborate that the evolution of resupination is related to pollination success, with the lip acting as a landing platform or trap and the column facing downward promoting precise pollen deposition. Finally, in the fourth chapter, we demonstrate that the probability of flowers failing to resupinate is negatively related to their weight. This is the first time that flower resupination has been demonstrated as being a weight dependent process. In short, these results show the diversity of life histories that these organisms threatened by extinction can tell us, as well as their potential for generating detailed knowledge. Thus, the conservation of these species and their respective environments is extremely important for the maintenance of such processes and interactions, which are certainly associated with an equilibrated environment that provides several ecosystem services.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorTese (Doutorado)engUniversidade Federal de UberlândiaPrograma de Pós-graduação em Ecologia e Conservação de Recursos NaturaisBrasilCNPQ::CIENCIAS BIOLOGICASEcologiaOrquídea - Polinização por insetosFertilização de plantas - CerradosOrchidaceaePolinização por EnganoRessupinaçãoVeredaPollination by DeceptionResupinationVereda WetlandsAspectos reprodutivos de orquídeas em ambientes de Vereda do CerradoReproductive aspects of orchids in Veredas of the Cerradoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisJohnson, Steve DeneOliveira, Paulo Eugênio Alves Macedo dehttp://lattes.cnpq.br/9222197864054553Aguiar, João Marcelo Robazzi Bignelli Valentehttp://lattes.cnpq.br/7347639415239056Duarte, Mariana Oliveirahttp://lattes.cnpq.br/9145562804577171Marinho, Rafaela Cabralhttp://lattes.cnpq.br/9662366554146104Silva, Raphael Matias dahttp://lattes.cnpq.br/0010151881504372http://lattes.cnpq.br/1456165991031333Cardoso, João Custódio Fernandes135106653444037382e4-c7c2-4b58-b24f-1f679362741einfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFULICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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