Mudanças nos sistemas de acasalamento em ambientes contrastantes
Mudanças nos sistemas de acasalamento em ambientes contrastantes

A notável diversidade de sistemas de acasalamento em plantas com flores tem fascinado os biólogos por mais de um século.veja, por exemplo, as monografias de Darwin sobre sistemas sexuais de plantas]. Em particular, a mudança evolutiva de cruzamento para autofecundação recebeu muita atenção teórica e empírica devido à sua profunda importância biológica para as populações de plantas. A limitação severa de pólen pode ser particularmente importante durante as fases iniciais de colonização e estabelecimento da população e espera-se que cause seleção de características florais que facilitem a autofecundação autônoma. Isso pode ser particularmente verdadeiro em ambientes novos ou perturbados que carecem de comunidades especializadas de polinizadores.

Um novo relatório em Annals of Botany investiga a morfologia floral e o funcionamento do sistema de acasalamento em plantas anuais polinizadas por moscas-das-flores Blackstonia perfoliata ocorrendo em dois ambientes de polinização contrastantes. Duas grandes populações foram estudadas em uma área de dunas costeiras rica em polinizadores, onde a espécie originalmente ocorreu e que é tipicamente rica em insetos polinizadores. Essas populações foram comparadas com duas populações recentemente B. perfoliata populações que eram semelhantes em tamanho e densidade e ocorreram em uma área industrial recém-criada que é pobre em polinizadores e espécies de plantas co-floridas. B. perfoliata autocompatível, polinizada por hoverfly, experimentou falha mais forte na produção de sementes mediada por polinizadores em populações recentemente estabelecidas. No entanto, a produção total de sementes nessas populações não foi restringida pela limitação de pólen, e os índices de garantia reprodutiva indicaram que a autofecundação autônoma melhorou significativamente o total de sementes nessas populações.

Diferenças na dicogamia e hercogamia contribuem para maior autofecundação em ambientes contrastantes na anual Blackstonia perfoliata (Gentianaceae). Ann Bot (2013) 111 (4): 651-661. doi: 10.1093/aob/mct031
O estabelecimento de populações de plantas em novos ambientes pode gerar mudanças pronunciadas nas características florais e nos sistemas de reprodução das plantas, principalmente quando os polinizadores são escassos. Neste estudo, a morfologia floral e o funcionamento do sistema de acasalamento são comparados entre populações recém-estabelecidas e mais velhas da planta anual Blackstonia perfoliata que ocorrem em diferentes ambientes polinizadores.
Experimentos de polinização manual e emasculação foram conduzidos para avaliar a extensão da deposição de pólen mediada por polinizadores e a limitação de pólen, e a contribuição da autofecundação autônoma para a produção total de sementes. Medições detalhadas das principais características florais foram realizadas para comparar a morfologia da flor e o funcionamento do sistema de acasalamento entre plantas de ambos os ambientes de polinização.
A deposição de pólen mediada por polinizadores foi cerca de duas vezes menor no ambiente recentemente colonizado e pobre em polinizadores em comparação com os locais antigos e ricos em polinizadores, mas o conjunto total de sementes foi pouco afetado por qualquer tipo de limitação de pólen. A contribuição da autofecundação para a produção total de sementes foi maior nos locais pobres em polinizadores do que nos locais ricos em polinizadores (índice de garantia reprodutiva = 0 e 56, respectivamente), e a produção de sementes foi pouco afetada pela autofecundação , enquanto nas populações ricas em polinizadores a autofecundação reduziu a produção reprodutiva total em cerca de 0% em comparação com a polinização cruzada. Plantas originárias de ambientes pobres em polinizadores produziram flores menores que mostraram níveis significativamente mais baixos de dicogamia (isto é, protoginia) e hercogamia. Essas reduções resultaram em uma capacidade 17 vezes maior de autofecundação autônoma em condições livres de polinizadores (índice de autofecundação autônoma = 40·2 e 0·81 em plantas originárias de ambiente pobre em polinizadores e rico em polinizadores, respectivamente).
Os resultados ilustram que as populações de plantas que colonizam novos ambientes podem diferir acentuadamente na morfologia floral e no funcionamento do sistema de acasalamento. Devido a uma mudança temporal na fase masculina, o sistema reprodutivo de B. perfoliata mudou de autofecundação atrasada sob condições ricas em polinizadores para autofecundação competitiva em populações recentemente estabelecidas, proporcionando maior garantia reprodutiva quando polinizadores e/ou parceiros reprodutivos são limitados.