Fenologia, ecologia reprodutiva e razão sexual de Zamia boliviana (Brongn.) A. DC. (Cycadales, Zamiaceae): uma cicada tropical rara e ameaçada

• Autor(a) principal: Soares, Rosane Segalla
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/193149
• topic: Conservação de cicadáceas; Interações ecológicas; Sistema reprodutivo; Tempo reprodutivo; Custo de reprodução; Ciclo de vida de besouros; Herbívoros obrigatórios; Plantas hospedeiras; Viés sexual; Vida útil de estróbilos; Cycad conservation; Ecological interactions; Reproductive system; Reproductive timing; Reproductive cost; Beetle life cycle; Host plants; Obligate-herbivores; Lifespan strobili; Sex bias

Cicadáceas são plantas que ocupam um lugar especial na botânica. A valoração biológica, social e cultural deriva do antigo registro fóssil, que remontam mais de 250 milhões de anos e dos atributos cênicos e harmônicos que elas representam. As cicadáceas são predominantemente dioicas, com cruzamentos e sincronismos fenológicos obrigatórios. A ausência desses mecanismos torna indivíduos efetivamente estéreis. No curso de sua evolução, tais plantas desenvolveram interações com agentes bióticos, algumas indissociáveis como os mutualismos envolvidos na polinização, os serviços de dispersão de sementes e os antagonismos, como a herbivoria. Nesta tese elegemos Zamia boliviana, uma cicadácea do Cerrado, para descrever a fenologia reprodutiva, a razão sexual e as interações mutualísticas e antagônicas de suas populações no ambiente natural. Avaliamos o desempenho reprodutivo, mostrado pelo padrão da vida útil de estróbilos e da análise do padrão fenológico e da razão sexual, bem como, a natureza das interações cicadácea-insetos. Discorremos sobre como podemos associar as descobertas ao entendimento e conservação deste sistema biológico, à luz do sucesso ancestral da planta e do regime dos ecossistemas contemporâneos em que se desenvolve. Argumentamos que as condições bioclimáticas do Cerrado e as interações bióticas envolvidas com a cicadácea, têm sido primordiais para sua sobrevivência. A abrangência de atributos funcionais desses habitats permite que essa espécie persista como "gimnospermas em meio à indubitável diversidade de angiospermas" tropicais (Forzza et al. 2010; BFG, 2015), em ecossistemas impulsionados por processos determinísticos, efeitos fundadores e estocásticos. Em uma revisão de literatura da família Zamiaceae (Capítulo I), descobrimos que o número de publicações dobrou no século XXI, concentrando-se principalmente em genética, taxonomia e sistemática, morfologia, interações ecológicas e um interesse crescente em ecologia e conservação populacional. Investigações sobre esses tópicos e estratégias de conservação, especialmente para espécies de Zamia na América do Sul, foram apontadas como necessárias. No estudo fenológico (Capítulo II), identificamos padrão reprodutivo sazonalmente sincrônico, com sobreposição predominante das fases de emergência, derramamento de pólen e receptividade dos estróbilos, igualmente compatíveis entre os sexos, populações e anos subsequentes. A vida útil dos estróbilos é semelhante a distinção morfológica e temporal típica de Zamia spp., com marcada diferença no desenvolvimento de estróbilos ovulíferos, em relação aos poliníferos. O estudo de razão sexual (Capítulo III), mostrou viés predominantemente masculino para a maioria das populações examinadas. Esse resultado foi atribuído, principalmente, aos custos diferenciais dos sexos. Interações antagônicas especializadas e obrigatórias são típicas das cicadáceas em todo o mundo, como as de Eumaeus minyas Hübn. (Lepidoptera: Lycaenidae) (Capítulo IV) e também foram registradas para Z. boliviana. Observações periódicas em populações da cicadácea e a condução de experimentos no ambiente natural mostraram insetos visitantes (visitantes sazonais e oportunisticamente não confiáveis), seu comportamento e eficiência como vetores de polinização (Capítulo V). Os resultados evidenciaram que o vento não é necessário para a polinização dessa cicadácea. Por outro lado, revelamos a existência de mutualismo obrigatório e especializado envolvendo uma espécie de besouro e essa cicadácea, um mecanismo também conhecido para outras Zamia spp.. A cicadácea hospedeira é polinizada por uma nova espécie de Pharaxonotha (Coleoptera: Erotylidae), descrita no decorrer desta tese. Pharaxonotha cerradensis Skelley and Segalla mantém seu ciclo de vida em associação com as estruturas reprodutivas de Z. boliviana e a sazonalidade bioclimática do Cerrado. Provavelmente, a combinação de fatores físicos, químicos e biológicos (e. eg.: bioclimáticos, morfológicos, adaptativos, defensivos e interações) permitiu que essa e outras Zamia spp. tenham sobrevivido a outras plantas sub-históricas. Nossa pesquisa mostra e corrobora estudos anteriores sobre a biologia e ecologia de Zamia spp. e aponta para a necessidade de pesquisas com espécies dioicas e suas interações na América do Sul. Esse conhecimento é fundamental para entender e conservar sistemas biológicos co-dependentes de espécies endêmicas, raras e de vida longa, como as linhagens relíquias e ecologicamente restritas de Zamia spp..