Biologia floral, reprodução e filogenia do genêro Cirrhaea Lindl. (Orchidaceae) e evolução dos sistemas de polinização em Stanhopeinae
Ludmila Mickeliunas Pansarin
TESE
Português
T/UNICAMP P195b
[Floral biology, reproduction and phylogeny of genus Cirrhaea Lindl. (Orchidaceae) and the evolution of pollination sytems in Stanhopeinae]
Campinas, SP : [s.n.], 2011.
131 p. : il.
Orientador: Marlies Sazima
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia
Resumo: O gênero Cirrhaea Lindl. (Orchidaceae) inclui sete espécies distribuídas principalmente pela região Sudeste do Brasil. Neste trabalho foram estudadas a fenologia, a biologia floral e reprodutiva das espécies de Cirrhaea, bem como a morfologia e a anatomia de suas estruturas secretoras. Para...
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Resumo: O gênero Cirrhaea Lindl. (Orchidaceae) inclui sete espécies distribuídas principalmente pela região Sudeste do Brasil. Neste trabalho foram estudadas a fenologia, a biologia floral e reprodutiva das espécies de Cirrhaea, bem como a morfologia e a anatomia de suas estruturas secretoras. Para isso, observações de campo foram realizadas para investigar os polinizadores e os mecanismos de polinização. Flores frescas foram coletadas e fixadas para os estudos morfo-anatômicos e tratamentos de polinização manual foram feitos para verificar o sistema reprodutivo. Também foi determinada a quantidade de sementes potencialmente viáveis obtidas em cada tratamento e analisadas as fragrâncias. Os estudos de filogenia de Cirrhaea e de evolução dos sistemas de polinização de Stanhopeinae foram realizados a partir do seqüenciamento das regiões trnL-F e matK do DNA de cloroplasto e ITS do DNA nuclear. Os dados obtidos para as espécies de Cirrhaea foram acrescidos aos publicados para os demais gêneros de Stanhopeinae para a elaboração de um estudo sobre a evolução dos sistemas de polinização da subtribo. A filogenia das Stanhopeinae foi comparada com uma hipótese filogenética de abelhas da tribo Euglossini (Apidae) a fim de obter informações sobre a evolução dos sitemas de polinização para a subtribo. Cirrhaea, assim como os demais gêneros de Stanhopeinae, oferece fragrância como recurso floral, que é produzida por osmóforos epidermais localizados nas porções medianas dos labelos, em protuberâncias, como no caso de Cirrhaea dependens e C. nasuta, em depressões e fendas, nas espécies C. fuscolutea e C. longiracemosa e apenas na face interna dos lobos laterais do labelo nas demais espécies. A composição química das fragrâncias é distinta entre as espécies estudadas. Variação na composição da fragrância em populações de uma mesma espécie também pode ocorrer. A fragrância produzida nos osmóforos é fundamental para a atração dos polinizadores, além de ser usada como recurso pelos machos de Euglossini que visitam as flores. Diferentes espécies podem compartilhar um mesmo polinizador ou apresentar polinizadores distintos, refutando a hipótese de que as relações entre orquídeas e euglossines são espécie-específicas. O mecanismo de polinização é do tipo "queda" e semelhante ao previamente descrito para Cirrhaea dependens. As análises filogenéticas e anatômicas indicam que as espécies de Cirrhaea podem ser divididas em três clados: C. dependens e C. nasuta, C. fuscolutea e C. longiracemosa, e C. loddigesii e C. seidelii, demonstando que a morfologia reflete a filogenia do gênero. O grupo irmão de Cirrhaea é Gongora e ambos são polinizados por espécies de Euglossa, Eulaema e Eufriesea. Quando as filogenias de Stanhopeinae e Euglossini são comparadas, verifica-se que as plantas e os polinizadores aparentemente evoluíram de forma independente, uma vez que não há relação correspondente entre os dois grupos e nem especificidade planta-polinizador.
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Abstract: The genus Cirrhaea Lindl. (Orchidaceae) comprises seven species distributed mainly in Southeastern Brazil. We have studied the phenology, the floral biology and the reproduction of species of Cirrhaea, as well as their morphology and anatomy of secretory structures. Field observations were...
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Abstract: The genus Cirrhaea Lindl. (Orchidaceae) comprises seven species distributed mainly in Southeastern Brazil. We have studied the phenology, the floral biology and the reproduction of species of Cirrhaea, as well as their morphology and anatomy of secretory structures. Field observations were conducted to investigate the pollinators and the mechanisms of pollination. Furthermore, fresh flowers were collected and fixed for the studies of morpho-anatomy and hand pollinations were performed in order to verify the reproductive system. The amount of potentially viable seeds obtained in each treatment was also determined, and floral fragrances were analyzed. The phylogenetic hypothesis of Cirrhaea and the study of evolution of pollination systems of Stanhopeinae were developed based on sequencing of the regions trnL-F and matK (cpDNA) and ITS (nrDNA). The data obtained here for Cirrhaea species were added to those previously published for other Stanhopeinae genera in order to prepare the study about the evolution of pollination systems of the subtribe. The study about the phylogeny of Stanhopeinae was compared with a phylogenetic hypothesis of euglossine bees (Apidae) in order to reconstruct the evolution of pollination systems of the subtribe. The genus Cirrhaea, as other Stanhopeinae, produces floral fragrances as resources, which are produced by epidermal osmophores located on the lip midlobe, in protuberances, as in the case of Cirrhaea dependens and C. nasuta, in depressions and slits in C. fuscolutea and C. longiracemosa, and only in the inner surface of lateral lobes in the other species. The chemical composition of the fragrances is distinct among studied species. Variation in fragrance composition among populations of a singular species also occurs. The fragrance produced in the osmophores is fundamental to attract pollinators, besides serving as a resource for Euglossini males visiting the flowers. Different species of Cirrhaea can share the same pollinator or present distinct pollinators, refuting the hypothesis that the relationships between orchids and euglossine are species-specific. The pollination mechanism of all species is similar to that already described for Cirrhaea dependens. The results of the phylogenetic and anatomical studies indicate that species of Cirrhaea can be divided into three clades: C. dependens and C. nasuta, C. fuscolutea and C. longiracemosa, and C. loddigesii and C. seidelii, demonstrating that morphology recovers the phylogeny of the genus. Cirrhaea is sister to Gongora and both genera are pollinated by species of Euglossa, Eulaema and Eufriesea. When the phylogenies of Stanhopeinae and Euglossini are compared, we could conclude that plants and pollinators have evolved independently, since there is neither linear relationship between both groups and nor specificity between plant and pollinator.
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Sazima, Marlies, 1944-
Orientador
Castro, Marilia de Moraes, 1953-
Avaliador
Santos, Isabel Alves dos
Avaliador
Pereira, Rodrigo Augusto Santinelo
Avaliador
Koehler, Samantha, 1975-
Avaliador
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Ludmila Mickeliunas Pansarin
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Ludmila Mickeliunas Pansarin
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