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Algumas flores usam uma estratégia inteligente para garantir a polinização eficaz pelas abelhas, distribuindo gradualmente o pólen de dois conjuntos diferentes de anteras – ScienceDaily

Traduzido de Science Daily

A maioria das plantas com flores dependem de polinizadores como as abelhas para transferir o pólen das anteras masculinas de uma flor para o estigma feminino de outra flor, permitindo a fertilização e a produção de frutos e sementes. A polinização das abelhas, no entanto, envolve um conflito inerente de interesses, porque as abelhas só estão interessadas no pólen como fonte de alimento.

“A abelha e a planta têm alvos diferentes, então as plantas desenvolveram maneiras de otimizar o comportamento das abelhas para maximizar a transferência de pólen entre as flores”, explicou Kathleen Kay, professora associada de ecologia e biologia evolutiva da UC Santa Cruz.

Em um estudo publicado em 23 de dezembro em Anais da Royal Society BA equipe de Kay descreveu uma estratégia de polinização que envolve flores com dois conjuntos distintos de anteras que diferem em cor, tamanho e posição. Darwin ficou intrigado com essas flores, lamentando em uma carta que “ele havia despendido um enorme esforço nelas e ainda não conseguia vislumbrar o significado das partes”.

Durante anos, a única explicação apresentada para esse fenômeno, denominado heterantia, foi que um conjunto de anteras se especializou em atrair e alimentar as abelhas, enquanto um conjunto menos conspícuo de anteras as espanou sub-repticiamente com pólen para transferi-lo para outra flor. Esta hipótese de “divisão de trabalho” foi testada em várias espécies e, embora pareça ser aplicável em alguns casos, muitos estudos não foram capazes de confirmá-la.

O novo estudo propõe uma explicação diferente e mostra como funciona em espécies de flores silvestres do gênero. Clarkia. Por meio de uma variedade de experimentos de campo e estufa, a equipe de Kay demonstrou que a heterogeneidade em Clarkia é uma maneira das flores apresentarem gradualmente seu pólen às abelhas em várias visitas.

“O que está acontecendo é que as anteras abrem em momentos diferentes, então a planta distribui o pólen para as abelhas gradualmente”, disse Kay.

Essa estratégia de “dosagem de pólen” é uma maneira de fazer com que as abelhas se movam para outra flor sem parar para remover o pólen de seus corpos e guardá-lo para o ninho. As abelhas são altamente especializadas em se alimentar de pólen, com os pelos em seus corpos atraindo eletrostaticamente o pólen, pelos rígidos nas pernas para serem escovados e estruturas para armazenar pólen nas pernas ou no corpo.

“Se uma flor dosa uma abelha com uma tonelada de pólen, a abelha está no paraíso do pólen e começa a se alisar e, em seguida, vai alimentar seus descendentes sem visitar outra flor”, disse Kay. “Então as plantas têm mecanismos diferentes para distribuir gradualmente o pólen. Nesse caso, a flor esconde algumas anteras e vai revelando aos polinizadores, o que limita a quantidade de pólen que uma abelha pode liberar a cada visita.”

Existem cerca de 41 espécies de Clarkia na Califórnia, e cerca de metade deles têm dois tipos de anteras. Estes tendem a ser polinizados por espécies especializadas de abelhas solitárias nativas. A equipe de Kay se concentrou na polinização de abelhas em duas espécies de Clarkia, C. unguiculata (elegante clarkia) e C. cylindrica (Clarkia manchado).

Nestes e em outros clarkias heterogêneos, uma espiral interna de anteras sobe no centro da flor, é visualmente impressionante e amadurece cedo, liberando seu pólen primeiro. Um discreto verticilo externo repousa contra as pétalas até que as anteras internas se abram. As anteras externas então se movem em direção ao centro da flor e gradualmente começam a liberar seu pólen. Poucos dias depois, o estigma torna-se ereto e pegajoso, pronto para receber pólen de outra flor.

“No campo, você pode ver flores em diferentes estágios e, usando a fotografia com lapso de tempo, pudemos ver toda a sequência de eventos em flores individuais”, disse Kay.

A hipótese da divisão do trabalho requer que ambos os conjuntos de anteras produzam pólen ao mesmo tempo. Kay disse que decidiu investigar a heterossexualidade depois de observar flores clarkia em um campo e perceber que a explicação não se encaixava. “Eu pude ver algumas flores onde um grupo estava ativo e algumas onde o outro grupo estava ativo, mas não flores onde ambos estavam ativos ao mesmo tempo”, disse ele.

Dentro C. cylindrica, os dois conjuntos de anteras produziram pólen com cores diferentes, permitindo aos pesquisadores rastrear para onde ele estava indo. Seus experimentos mostraram que o pólen de ambos os conjuntos de anteras era coletado para alimentação e também transferido entre flores, contradizendo a hipótese da divisão do trabalho.

“A diferença de cor foi conveniente, porque, de outra forma, é muito difícil rastrear o pólen”, disse Kay. “Mostramos que as abelhas estão coletando e transportando pólen de ambos os tipos de anteras, portanto, não são especializadas para funções diferentes.”

Kay disse que não percebeu quanto tempo Darwin passou ruminando sobre a heterogeneidade até que ela começou a estudá-la sozinha. “Ele percebeu tantas coisas que é difícil encontrar um caso em que não tenha resolvido”, disse ele. No entanto, Darwin poderia estar no caminho certo. Pouco antes de sua morte, ele solicitou sementes de C. unguiculata para usar em experimentos.

Além de Kay, os co-autores do artigo incluem a pós-doutoranda Tania Jogesh e dois alunos de graduação da UCSC, Diana Tataru e Sami Akiba. Ambos os alunos concluíram a tese final sobre seu trabalho e foram apoiados pelo UCSC Norris Center for Natural History.



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