Cientistas descobrem os polinizadores secretos por trás dos lírios-pincel da África Austral

Hannah Butler e Steven Johnson descobriram que diversas espécies de Haemanthus, também conhecidos como lírios-pincel, dependem dos pássaros solares para polinizar suas flores e produzir sementes. A pesquisa, publicada no South African Journal of Botany, usa armadilhas fotográficas e exclusões seletivas de flores para mostrar que os pássaros solares desempenham um papel crucial na polinização dessas lindas flores apesar de suas flores não possuírem algumas características típicas de polinização de pássaros. Este estudo desafia suposições anteriores de que os lírios-pincel gostam Haemanthus deformis e Haemanthus coccineus são polinizadas por insetos ou roedores. 

Sunbirds essenciais para polinização e produção de sementes

Os pesquisadores descobriram que dois Haemanthus espécies requerem pássaros solares para polinização. Eles fizeram isso usando gaiolas ao redor das flores para manter os pássaros solares afastados.

Quando cobriram as flores vermelhas de Haemanthus coccineus e as flores brancas de Haemanthus deformis com gaiolas de malha que mantinham os pássaros afastados, estes flores produzidas significativamente menos frutas e sementes. Para Haemanthus coccineus, os frutos não tinham sementes. Haemanthus deformis tinham menos sementes, e estas foram eliminadas quando os cientistas colocaram sacos em volta das flores, indicando que os insetos desempenham um pequeno papel na polinização.

Em contraste, o rosa claro Haemanthus humilis conseguiu lançar algumas sementes quando os pássaros solares foram excluídos. Isso sugere que ele pode usar insetos polinizadores até certo ponto. No entanto, aberto, acessível aos pássaros flores ainda produzidas significativamente mais frutas. Por enquanto Haemanthus humilis desfruta de polinização mista, os sunbirds continuam sendo contribuidores importantes.

Sunbirds são criativos para acessar o néctar

A equipe de pesquisa montou uma câmera ativada por movimento armadilhas para registrar diretamente como os pássaros solares interagiam com as flores. A filmagem revelou visitas frequentes de várias espécies de pássaros solares em todo o país. Haemanthus plantas.

As câmeras documentaram como os pássaros adaptaram seu comportamento para acessar o néctar de flores de diferentes formatos. Por exemplo, os caules curtos das flores de Haemanthus deformis coloque o néctar bem no nível do solo. Mas isso não deteve os pássaros solares – eles simplesmente pousaram na terra enquanto se alimentavam! Isto surpreendeu os investigadores, que previram que os roedores poderiam polinizar as flores geoflorosas baixas.

Foi interessante veja que os pássaros solares polinizaram tanto o vermelho e espécies brancas de Haemanthus. Este resultado mostra que a cor da flor nem sempre indica de forma confiável a estratégia de polinização de uma planta. Sunbirds alimentados com flores vermelhas brilhantes de Haemanthus coccineus, correspondendo à síndrome “clássica” de polinização por aves. Mas eles também visitaram prontamente as flores brancas de Haemanthus deformis – uma cor mais associada à polinização por insetos. Isso mostra que polinizadores como os pássaros solares se alimentam com base nas recompensas do néctar, em vez de apenas nas cores. Enfatiza a necessidade de estudos observacionais e experimentais para determinar com precisão as relações planta-polinizador.

Flores de pincel escondem polinização especializada

A pesquisa se concentrou em quatro espécies de Haemanthus nativas de África do Sul. Essas plantas produzem densos aglomerados de pequenas flores tubulares compactadas em inflorescências arredondadas. Embora cada inflorescência seja uma flor individual, elas agem juntas como uma unidade, que Butler & Johnson chama de flores.

Suas flores evocam pequenos pincéis, que inspiraram tanto seus nome científico (Haemanthus significa “flor de sangue”) e um de seus nomes comuns, lírios-pincel. O compacto cabeças de flores oferecem aos polinizadores fácil acesso ao néctar. Mas suas pequenas flores individuais carecem de algumas características típicas adaptadas aos pássaros, como grandes plataformas de pouso. Isso tornou sua estratégia de polinização pouco clara sem um estudo detalhado.

Pesquisas anteriores sobre algumas espécies de Haemanthus sugeriram que elas foram polinizadas por insetos como abelhas ou borboletas. Suas flores oferecem néctar acessível, mas não possuem características como tamanho grande e poleiros adequados para polinizadores de pássaros. No entanto, as inflorescências densamente compactadas assemelhavam-se às de outras plantas da África Austral conhecidas por serem polinizadas por aves. Essa discrepância levou os pesquisadores a observar atentamente por meio de observações e experimentos.

A estrutura do pincel vista em Haemanthus também é encontrado em outros gêneros como scadoxus. Um estudo prévio sobre Scadoxus puniceus mostrou que dependia de pássaros solares, indicando que esta forma de flor representa uma adaptação especializada à polinização de pássaros. Esta evidência sugeriu que os pássaros solares também podem ser importantes polinizadores para Haemanthus espécies apesar de seu pequeno tamanho individual de flores.

Descascando as pétalas na polinização com pincel

Para desvendar o quebra-cabeça da polinização de Haemanthus, os pesquisadores combinaram dados observacionais com experimentos de exclusão. Eles registraram visitantes florais na natureza e analisaram características como propriedades do néctar. Isso lhes permitiu ver quais animais interagiam com as flores.

No entanto, as observações por si só não poderiam revelar se visitantes florais frequentes realmente polinizaram as plantas. Assim, a equipe fez experimentos de exclusão seletiva nos locais de estudo. Eles cobriram as inflorescências com gaiolas de malha que impediam o acesso dos pássaros, ao mesmo tempo que permitiam que insetos menores ainda alcançassem as flores.

Butler & Johnson avaliaram então as contribuições de polinização de pássaros versus insetos, comparando as plantas enjauladas com os controles não enjaulados. As inflorescências enjauladas que produziam significativamente menos frutos e sementes dependiam claramente dos pássaros solares. As diferenças na produção de sementes com e sem pássaros solares demonstraram definitivamente o seu papel fundamental na polinização.

A análise dos traços florais também forneceu pistas para a adaptação. Todas as espécies ofereceram néctar adequado ao bico das aves. Esta especialização na polinização de pássaros solares provavelmente contribuiu para a evolução das flores únicas do pincel de Haemanthus.

Lançando luz sobre sistemas especializados de polinização

Ao desvendar a biologia da polinização de múltiplas Haemanthus espécies, esta pesquisa fornece novos insights sobre flores de pincel especializadas. Isso mostra que esta adaptação floral é adequada à polinização dos pássaros solares, mesmo sem flores grandes. As descobertas também ampliam o conhecimento sobre a diversidade da polinização aviária na África Austral.

Os Sunbirds desempenham um papel mais amplo e flexível do que o esperado. Sua especialização em alimentação de néctar permite-lhes atender plantas com divergentes formas e cores. No entanto, características florais especializadas, como inflorescências em pincel, ainda atendem à polinização dos pássaros solares. Estas relações mutuamente adaptadas provavelmente coevoluíram e diversificaram-se em conjunto.

Compreender estes sistemas de polinização interdependentes ajuda a informar os esforços de conservação para espécies de plantas raras e populações de aves ameaçadas. As experiências meticulosas da equipa de investigação lembram-nos que mesmo as flores mais pequenas podem esconder ecossistemas complexos e especializados que valem a pena proteger.

LEIA O ARTIGO
Mordomo, HC e Johnson, SD (2023) “Evidence for sunbird pollination in African blood lilies: Haemanthus (Amaryllidaceae)" South African Journal of Botany, 162, pp. 154–159. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.sajb.2023.09.001.

Capa: Haemanthus coccineus flores. Imagem: canva.

Atualizado em 3 de novembro de 2023 para esclarecer a confusão no relatório dos resultados do experimento. Ver comentários.