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Características vegetativas e reprodutivas das plantas e fatores abióticos do meio e suas relações com a alocação de biomassa floral e a seleção sexual em angiospermas

Silveira, Carina Lima da 16 August 2018 (has links)
Orientador: Marlies Sazima / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-16T23:39:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silveira_CarinaLimada_D.pdf: 5862141 bytes, checksum: b872125bc30a6004f911ec2155703df4 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: As plantas são organismos sésseis que estão à mercê do estresse ambiental. As flores são estruturas fundamentais na evolução das angiospermas, pois através delas ocorre a reprodução sexuada. Para isto, as flores exibem estratégias que auxiliam a planta a obter melhor sucesso reprodutivo. Animais visitam flores em busca de recursos, no entanto, ao transportar grãos de pólen entre os indivíduos da mesma espécie vegetal, atuam como mediadores no processo de seleção sexual, importante força na evolução florai. Fatores ecológicos que afetam a relação entre plantas e polínizadores podem influenciar a evolução das estratégias reprodutivas das espécies. Fatores abióticos, a distribuição espacial, o tamanho populacional e a história de vida das plantas podem modificar a abundância e a distribuição dos recursos para os polínizadores, alterando padrões de transporte de pólen, fluxo gênico e pressões seletivas responsáveis pela evolução floral. Este trabalho busca compreender a diversidade das estratégias reprodutivas em diferentes formações vegetais tropicais, a modulação por características vegetativas e reprodutivas das plantas e abióticas do meio na alocação de recursos como, também, verificar a existência de consistência biogeográfica dos padrões alométricos em relação as estratégias reprodutivas das plantas. O estudo foi realizado em áreas de vegetação tropical, sendo uma área de Floresta Atlântica, uma área de Cerrado, ambas no estado de São Paulo e uma área de Campo Rupestre, no estado de Minas Gerais, permitindo a comparação da variação da biomassa floral entre as três formações vegetais e entre angiospermas tropicais com particularidades morfológicas relacionadas às áreas de coleta e dados bibliográficos de espécies extra-tropicais. A riqueza de formas vegetais e de ambientes nas regiões tropicais atua na modulação da interação entre plantas e polínizadores, influenciando na variação da biomassa floral e nas características vegetativas e reprodutivas das espécies. As alometrias positivas e a isometria encontradas nas floras tropicais e extra-tropícats em relação ao crescimento da biomassa floral apontam para a presença e desenvolvimento de características sexuais secundarias como importantes ferramentas na permanência e sucesso da reprodução cruzada. Características vegetativas e reprodutivas influenciam na variação interespecífica da biomassa floral e que a função masculina da flor teria forte impacto na evolução das características florais, independentemente da ligação filogenética entre as angiospermas, ressaltando a necessidade de teorias que permitam uma síntese destas relações. / Abstract: Plants are sessile organisms exposed to the effects of environmental stress. The flowers are fundamental structures in the evolution of angiosperms, because through them is sexual reproduction. For this, the flowers exhibit strategies that help the plant to achieve better reproductive success. Animals visit flowers in search of resources, however, to carry pollen between individuals of the same plant species, act as mediators in the process of sexual selection, major force in floral evolution. Ecological factors affecting the relationship between plants atid pollinators may influence the evolution of reproductive strategies of species. Abiotic factors, spatial distribution, population size and life history of plants can modify the abundance and distribution of resources for pollinators by changing patterns of pollen transfer, gene flow and selective pressures responsible for floral evolution. This work seeks to understand the diversity of reproductive strategies in different tropical vegetation types, the modulated vegetative and reproductive features of plants and the abiotic environment in resource allocation as well, check for consistency biogeographical of allometric patterns in reproductive strategies in relation to plants. The study was conducted in areas of tropical vegetation, with an area of Atlantic Rain Forest, an area of Savannah, both in the state of Sao Paulo and an area of Campo Rupestre, in the state of Minas Gerais, allowing the comparison of variation among floral biomass the three vegetation types and between tropical angiosperm morphological peculiarities related to the areas of collection and bibliographic data of extra-tropical species. The richness of plant forms and environments in tropical acts in modulating the interaction between plants and pollinators, influencing the variation of biomass in the floral and vegetative and reproductive characteristics of species. The positive allometry and isometry floras found in tropical and extra-tropical growth over the floral biomass indicate the presence and development of secondary sexual characteristics as important tools in the permanence and success of cross-breeding. Vegetative and reproductive characteristics influence the interspecific variation of floral biomass and that the function of male flowers have a strong impact on the evolution of floral traits, regardless of the phylogenetic connection between the angiosperms, highlighting the need for theories that allow a synthesis of these relationships. / Doutorado / Ecologia / Doutor em Ecologia
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Biologia floral, reprodução e filogenia do genêro Cirrhaea Lindl. (Orchidaceae) e evolução dos sistemas de polinização em Stanhopeinae / Floral biology, reproduction and phylogeny of genus Cirrhaea Lindl. (Orchidaceae) and the evolution of pollination sytems in Stanhopeinae

Pansarin, Ludmila Mickeliunas 17 August 2018 (has links)
Orientador: Marlies Sazima / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-17T13:13:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pansarin_LudmilaMickeliunas_D.pdf: 2285256 bytes, checksum: eb5cb89f4592dded2ffad77b40bf5b7e (MD5) Previous issue date: 2011 / 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. / 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. / Doutorado / Biologia Vegetal / Doutor em Biologia Vegetal
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Biologia floral e produtividade de grÃos de trÃs hÃbridos de girassol (helianthus annuus l.) Em funÃÃo do comportamento de pastejo e eficiÃncia polinizadora da abelha apis mellifera. / Biology floral and grain yield of three hybrid sunflower (helianthus annuus l.) Depending on the behavior of grazing and efficiency of bee pollination apis mellifera.

TÃrsio Thiago Lopes Alves 23 February 2006 (has links)
Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / A pesquisa foi conduzida nos municÃpios de Russas (Campo Federal) e Fortaleza (Universidade Federal do CearÃ), ambos no estado do CearÃ, no perÃodo de agosto de 2005 a janeiro de 2006. Foram investigados aspectos da biologia floral e produtividade dos hÃbridos de girassol (Helianthus annuus L.) H250, H251 e H360, e o comportamento de pastejo e a eficiÃncia polinizadora das abelhas Apis mellifera. Para tanto, um hectare de cada hÃbrido foi plantado em Russas, com intervalo de 40 dias para evitar superposiÃÃo de floradas, visando coletar os dados de produtividade, comportamento de pastejo e eficiÃncia polinizadora das abelhas. Os dados sobre biologia floral foram obtidos em Fortaleza, em duas Ãreas de 5 x 10m plantadas com os trÃs hÃbridos. Os dados foram analisados por AnÃlise de VariÃncia, as mÃdias comparadas a posteriori pelo teste de Tukey (5%) e, nos casos de interaÃÃo entre fatores testados, aplicou-se anÃlise de regressÃo. Os resultados mostraram que os hÃbridos testados apresentaram caracterÃsticas semelhantes para os parÃmetros de sua biologia floral estudados, tendo diferido apenas na profundidade da corola, porÃm sem afetar a atratividade destes para as abelhas Apis mellifera; as abelhas pastejam durante todo o dia nos trÃs hÃbridos concentrando a coleta de nÃctar no perÃodo da manhà e a de pÃlen no final da tarde; a produtividade de aquÃnios foi superior à mÃdia brasileira e equivalente à mÃdia mundial. Conclui-se que as abelhas Apis mellifera, mostraram-se eficientes na polinizaÃÃo dos hÃbridos estudados, mas hà a necessidade de maiores investigaÃÃes para esclarecer a alta produtividade observada em capÃtulos protegidos da visitaÃÃo de polinizadores. / The research was carried out in the counties of Russas (Campo Federal) and Fortaleza (Universidade Federal do CearÃ), both in the state of Ceara, Brazil, from August 2005 to January 2006. Floral biology and seed productivity of three sunflower (Helianthus annuus) hibrids, H250, H251 e H360, and foraging behavior and pollination efficiency of the honey bee (Apis mellifera) were investigated. One hectare of each hybrid was planted in Russas, with an interval of 40 days to avoid coincidence of flowering between one or more hibrid, aiming to collect data on seed productivity, foraging behavior and pollination efficiency of the honey bee. Data on the hibridâs floral biology were obtained in Fortaleza, from two 5 x 10 m areas planted with the three hybrids. The analyses of data were carried out by ANOVA, means were compared a posteriori by Tukey test (5%) and, in the cases where interactions were found, by regression analyses. Results showed that the three hibrids tested have similar floral biology for the parameters studied, differing only in corolla depth, though not affecting their attractiveness to Apis mellifera foragers; that honey bees forage throughout the day in flowers of the three hybrids, concentrating nectar harvesting in the morning shift and pollen collection in the afternoon; that seed productivity obtained was higher than the Brazilian average seed productivity and equivalent to the Worldâs one. It was concluded that Apis mellifera was efficient in pollinating the three hibrids studied in this research, but there is a need of deeper investigations on the pollination of these hibrids to explain the high seed productivity observed from inflorescences protected against flower visitors.
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Abelhas coletoras de óleo e suas interações com as flores de Plantaginaceae produtoras de óleo floral / Oil-collecting bees and the interaction with the flowers of oil-producing Plantaginaceae

Aline Cristina Martins 19 October 2009 (has links)
Os óleos florais são os recursos alternativos ao pólen e néctar oferecidos por onze famílias de angiospermas às abelhas coletoras de óleo. A produção deste recurso surgiu ao menos 28 vezes e a coleta destes, em cinco linhagens distintas entre as abelhas. Na região Neotropical, Malpighiaceae é a família mais diversa e melhor conhecida em termos de seu sistema de polinização e relação com abelhas coletoras de óleo. Plantaginaceae é conhecida por alguns trabalhos, focados principalmente em Angelonia e Monttea. No presente estudo, são apresentadas as relações entre abelhas coletoras de óleo e flores de Plantaginaceae (cinco espécies de Angelonia e uma de Basistemon), com especial atenção aos aspectos morfológicos de ambos, aspectos comportamentais das abelhas durante a coleta e a sobreposição geográfica entre os parceiros deste mutualismo. Este trabalho apresenta pela primeira vez dados dos visitantes de três espécies: A. eriostachys, A. goyazensis e Basistemon silvaticus; além de dados inéditos sobre espécies já estudadas: A. cornigera, A. integerrima e A. salicariifolia. Foi observado que as estruturas especializadas presentes no labelo de todas as espécies estudadas de Angelonia estão associadas à imposição da postura correta do visitante e sua fixação na flor. As flores de Basistemon são mais simples neste sentido e apresentam apenas um discreto calo mediano. Apesar da morfologia destas estruturas diferirem consideravelmente entre as espécies, é possível estabelecer relações de origem entre elas. A assembléia de visitantes das flores de Angelonia e Basistemon variou entre três a dezoito espécies. Estas espécies foram consideradas polinizadoras ou visitantes ilegítimos. As abelhas do gênero Centris foram consideradas as principais polinizadoras das plantas estudadas, porém, espécies de Tapinotaspidini, em especial o gênero Caenonomada, também detêm esse papel. As abelhas que coletam óleo também coletam pólen, com exceção dos gêneros Centris, Caenonomada e Tapinotaspis, que coletam apenas óleo. O comportamento adequado dos polinizadores de Angelonia e Basistemon, imposto pela morfologia floral, implica na coleta do óleo com as pernas anteriores e o contato com os órgãos férteis na fronte ou mesoscuto em flores com corola mais profunda. Algumas espécies estão morfologicamente adaptadas a coleta nestas flores, como exemplo, as abelhas Centris grupo hyptidis, que possuem aparatos coletores divergentes de todo o padrão apresentado pelo gênero. Quanto à distribuição destas plantas e de seus potenciais polinizadores, em alguns casos, há grande sobreposição e os potenciais polinizadores podem ou não ser especialistas nestas fontes de óleo. Os casos de baixa congruência geográfica mostram que muitos destes potenciais polinizadores não dependem das fontes de óleo de Angelonia e Basistemon. / Floral oils are alternative flower reward to pollen and nectar that are offered by eleven families of angiosperms to oil-collecting bees. The production of this resource appeared at least 28 times, and its collection has been observed in five different lineages of bees. In the Neotropical Region, Malpighiaceae is the most diverse and best known family concerning to the pollination system and the interactions with oil-collecting bees. Plantaginaceae is well known due to some studies mostly on Angelonia and Monttea. In this study, the relationship between the oil-collecting bees and the Plantaginaceae flowers (five species of Angelonia and one of Basistemon) is presented, being given special attention to the morphological aspects of both, the bees behavior during the oil collection and the geographical overlap between the partners of this mutualism. This work presents for the first time the visitors of three species (A. eriostachys, A. goyazensis and Basistemon silvaticus), as well as new data on already studied species (A. cornigera, A. integerrima and A. salicariifolia). It was recorded that the specialized structures that are found on the lip (labellum) of all the known species of Angelonia are associated to the imposition of the correct posture of the visitor and their fixation on the flower. The Basistemon flowers are, in this way, less complex and they present only a discrete median callus. Although the morphology of these structures differ considerably among species, it is possible to establish relationships between their origins. The assemblage of visitors of the flowers of Angelonia and Basistemon varied from three to eighteen species. These species were considered pollinators or illegitimate visitors of the studied species. The bees of the genus Centris were considered the main pollinators of these plants; however species of Tapinotaspidini also play this role. These bees collect oil and pollen, in most species, having as exceptions the genera Centris, Caenonomada e Tapinotaspis that collect only oil. The correct behavior of the visitors of Angelonia and Basistemon flowers, imposed by the floral morphology, results the collection of oil with the forelegs and the contact of their fertile organs with their anterior head or dorsal thorax (in flowers with deep corolla). Some species are morphologically adapted to sample in these flowers, for example, the Centris bees group hyptidis, that have collecting apparatus that diverge from the pattern found in the genera. In respect to the distribution of these plants and their potential pollinators, in some cases, there is a large overlap and the potential pollinators may or may not be specialists in these oil sources. The cases of low geographical congruency show that many of these potential pollinators do not depend only on the oil sources of Angelonia and Basistemon.
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Contribution of managed honeybees (Apis mellifera scutellata Lep.) to sunflower (Helianthus annuus L.) seed yield and quality

Tesfay, Gebreamlak Bezabih 12 November 2010 (has links)
Insects are considered to be responsible for 80-85% of all pollination, with honeybees being well known for their pollination services for many crops. The effect of managed honeybee pollination on sunflower seed yield and quality (germination percentage and oil content) was investigated at the University of Pretoria experimental farm and in commercial sunflower fields at Settlers. This was done through pollinator exclusion and pollinator surveys on sunflower field plots located at different distances from managed honeybee colonies. Observations on the foraging behaviour and activity of honeybees throughout the day were also made. The data presented in this thesis reveal that seed quantity and quality of sunflower increased significantly as a result of insect visits. Insect pollination improved the mass of 100 seeds (by 38%), as well as their germination percentage (by 38%) and oil content (by 36%). Moreover, visitation frequency, seed yield and quality were negatively correlated with distance to the honeybee hives, suggesting that the distribution of honeybee colonies is not enough to maintain an adequate pollination service throughout the large sunflower fields at Settlers. Honeybee foraging activity varied throughout the day, the highest activity being from 9h00 until 16h00, and activity was correlated with temperature. The results of this study suggest that the use of managed honeybees in sunflower crop production can effectively increase the seed quality and quantity, but additional management measures should be considered to improve production in large monocropping farms that are currently isolated from pollinator sources. Additional provision of honeybee colonies is needed in sunflower production areas during the flowering period. Furthermore, as our results show that in the presence of pollinators other than honeybees seed yield was also improved, management measures that promote the biodiversity of sunflower visitors may also have an important contribution. / Dissertation (MScAgric)--University of Pretoria, 2010. / Zoology and Entomology / unrestricted
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The Ecology and Evolution of Pollinator-mediated Interactions Among Spring Flowering Plants

Hensel, Lisa E January 2011 (has links)
Pollinator sharing in mixed species communities is expected to significantly contribute to mating patterns in contemporary populations but may also affect the evolutionary trajectory of traits associated with plant mating. In this thesis, I considered how the spring environment and pollinator sharing may contribute to the widespread convergence in traits among spring flowering species using comparative biology. The proposed correlation between a spring flowering phenology and white or light floral colour, fleshy fruits, woody growth forms and understory occupation is confirmed. In addition, I examined the effects of pollinator responses to community and population traits to determine the relative importance of inter- and intraspecific interactions in pollinator mediated reproductive success of a spring flowering species, Trillium grandiflorum. In this study, the reproductive success of T. grandiflorum was pollen limited. However, the magnitude of pollen limitation was influenced only by intraspecific density and varied independently of community diversity. The results of this thesis contribute significantly to our understanding of pollinator-mediated interactions in spring flowering communities but also highlight future avenues of investigation.
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Estudo dos caracteres florais associados à ornitofilia e quiropterofilia em espécies de 'Passiflora' (Passifloraceae) / Study of floral traits associated with ornithophily and chiropterophily in Passiflora species (Passifloraceae)

Rocha, Diego Ismael, 1986- 27 August 2018 (has links)
Orientador: Marcelo Carnier Dornelas / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-27T11:18:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rocha_DiegoIsmael_D.pdf: 4893065 bytes, checksum: 1f8621283157c9a9ebce9de36cac067a (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Em Passiflora, a grande variabilidade das estruturas florais e cores permitiu adaptação dessas espécies a diversos tipos de polinizadores. Em geral, espécies polinizadas pelo mesmo grupo de animais exibem um conjunto de caracteres que determinam esses sistemas de polinização. O presente estudo teve como objetivo caracterizar o desenvolvimento de estruturas florais peculiares de espécies do gênero (androginóforo e corona), bem como, os aspectos bioquímicos (cor, aroma e néctar) de espécies com diferentes sistemas de polinização (ornitofilia e quiropterofilia) e nos híbridos interespecíficos obtidos entre as mesmas. Nossas análises evidenciaram que a espécie ornitófila (P. coccinea - flor vermelha) e a espécie quiropterófila (P. setacea - flor branca) apresentaram caracteres morfológicos, bem como, a composição química do néctar contrastantes estando essas características florais de acordo com os seus sistemas de polinização. Nos híbridos, nem todas as características foram intermediárias, em relação às espécies parentais. O androginóforo curvo, comumente, observado em espécies do gênero polinizadas por morcegos foi atribuído como resposta à barreira física exercida pelo perianto e a redistribuição de auxina nos tecidos dessa estrutura. Com relação à cor, os híbridos apresentaram tonalidades de vermelho diferentes da coloração escarlate observada em P. coccinea. Porém, a diversidade de pigmentação caracterizada nestes genótipos de Passiflora pôde ser explicada pela combinação de moléculas específicas de antocianinas acumuladas em suas pétalas. Quanto à composição química do aroma, os híbridos apresentaram uma composição qualitativamente similar ao de P. coccinea, não sendo observados a herdabilidade de compostos característicos do aroma de P. setacea (benzenoides). Possível correlação entre cor e aroma foi sugerida. Acredita-se que esses resultados possam contribuir para a compreensão da evolução destes sistemas de polinização dentro do gênero Passiflora / Abstract: In Passiflora, the great variability of floral structures and colours allowed adaptation of these species to different types of pollinators. In general, species pollinated by the same group of animals exhibit a set of characters that determine these pollination systems. This study aimed to characterize the development of unique floral structures of the genus (androgynophore and corona), as well as the biochemical aspects (colour, scent and nectar) of species with different pollination systems (ornithophily and chiropterophily) and in interspecific hybrids obtained between of them. Our analyzes have shown that both, morphology and nectar composition from ornithophilous (P. coccinea - red flower) and chiropterophilous species (P. setacea - white flower) are contracting, and these resources according to their pollination systems. In hybrids, not all features were intermediate in relation to the parental species. The bend androgynophore, commonly observed in the Passiflora species pollinated by bats was assigned in response to the physical barrier exerted by the perianth and the redistribution of auxin in tissues of that structure. Regarding colour, the hybrids showed different shades of red staining in comparison to the scarlet red observed in P. coccinea. However, the diversity of pigmentation characterized in these Passiflora genotypes could be explained by the combination of specific molecules anthocyanins accumulated in their petals. Regarding scent composition, hybrids showed a similar composition to the P. coccinea and, it was not observed heritability of characteristic P. setacea compounds (benzenoids). Possible correlation between colour and scent has been suggested. It is believed that these results may contribute to understanding the evolution of these pollination systems within the genus Passiflora / Doutorado / Biologia Vegetal / Doutor em Biologia Vegetal
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Evolução da morfologia floral e estrutura de comunidades em um clado de Lianas Tropicais (Bignonieae, Bignoniaceae) / Evolution of floral morphology and community structure of a tropical Clade of Lianas (Bignonieae, Bignoniaceae)

Suzana de Fátima Alcantara 19 October 2010 (has links)
As angiospermas são um dos grupos mais diversos de organismos, e grande parte dessa diversidade deve-se às muitas formas florais existentes. Devido a isso, determinar os padrões de variação floral e os fatores históricos e ecológicos que levaram à evolução desta alta diversidade floral é essencial para entender os processos que dirigem a diversificação das angiospermas. A tribo Bignonieae (Bignoniaceae) representa um excelente modelo para o estudo de diversificação floral na região Neotropical, por ser o clado mais diverso de lianas neotropicais e apresentar uma altíssima diversidade floral. Nesta tese, utilizei a tribo Bignonieae para caracterizar: (i) o padrão de evolução de caracteres florais discretos e morfologias florais, assim como possíveis associações entre as morfologias florais e grupos de polinizadores, (ii) o sinal filogenético e as taxas de evolução de caracteres florais contínuos, (iii) o padrão e a magnitude de integração fenotípica entre caracteres florais contínuos ao longo da filogenia do grupo e (iv) a influência da filogenia, da morfologia floral e de fatores abióticos para a co-ocorrência de espécies e a estrutura de comunidades de Bignonieae. Os resultados indicam grande labilidade na evolução de caracteres discretos e morfologias florais, contrapondo o sinal filogenético encontrado para os 16 caracteres contínuos avaliados. O sinal filogenético, entretanto, difere entre caracteres de cálice-corola e estame-estigma. As taxas de evolução também variam entre caracteres, indicando a ação de diferentes pressões seletivas ou resposta diferencial à seleção em diferentes partes da flor. Os padrões de integração fenotípica se mantêm constantes ao longo da história evolutiva de Bignonieae, apesar da evolução homoplástica da magnitude das correlações entre caracteres. Essa aparente complexidade evolutiva, sugerida pela presença de padrões diferentes em diferentes tipos de caracteres, não se repete na estrutura ecológica das comunidades, já que nem a morfologia floral e nem a filogenia influenciam a co-ocorrência entre espécies. Por outro lado, há evidente especialização das espécies a fatores abióticos, sugerindo um papel crítico de filtro ambiental na estrutura das comunidades de Bignonieae. Esse resultado contraria a hipótese de que saturação causada por competição por polinizadores seria o fator determinante da estrutura interna de comunidades de Bignonieae. / Flowering plants represent one of the most diverse groups of organisms in the Planet. A large portion of this diversity results from the multitude of floral forms encountered nowadays. To understand the patterns of floral variation and of the historical and ecological factors that led to the evolution of such diversity in floral forms are critical for a better understanding of the processes that led to the diversification of angiosperms. The tribe Bignonieae (Bignoniaceae) is the most diverse clade of Neotropical lianas and represents an excellent model for the study of floral evolution due to the high diversity of floral forms of this group. In this Ph.D. thesis, I aimed to characterize: (i) the pattern of evolution of discrete floral traits and floral morphologies in Bignonieae, as well the potential associations between floral morphologies and pollinators; (ii) the phylogenetic signal and the rates of evolution of continuous floral traits; (iii) the pattern and the magnitude of phenotypic integration among floral traits across the phylogenetic history of the group; and, (iv) the influence of phylogeny, floral morphology and abiotic factors for the patterns of species co-occurrence and the structure of communities of Bignonieae in the Neotropics. The results indicate high lability in the evolution of discrete floral traits and floral forms, contrasting the significant phylogenetic signal encountered in all 16 continuous floral traits examined. However, the phylogenetic signal differs between traits of different floral whorls. The rates of evolution also varied among different characters, suggesting the action of different selective pressures or differential responses to selection in different floral parts. Overall, the patterns of phenotypic integration were constant during the history of Bignonieae, despite the homoplastic evolution of the magnitude of correlation among characters. This apparent evolutionary complexity, leading to different patterns in different traits, is not reflected in the ecological structure of communities, given that nor floral morphology or phylogeny influence species co-occurrence. On the other hand, species specialization to abiotic factors was encountered, suggesting that environmental filtering played a key role in the structure of communities of Bignonieae. The results reject the hypothesis that saturation caused by competition for pollinators would be the main factor determining the intra-community structure of Bignonieae.
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Abelhas coletoras de óleo e suas interações com as flores de Plantaginaceae produtoras de óleo floral / Oil-collecting bees and the interaction with the flowers of oil-producing Plantaginaceae

Martins, Aline Cristina 19 October 2009 (has links)
Os óleos florais são os recursos alternativos ao pólen e néctar oferecidos por onze famílias de angiospermas às abelhas coletoras de óleo. A produção deste recurso surgiu ao menos 28 vezes e a coleta destes, em cinco linhagens distintas entre as abelhas. Na região Neotropical, Malpighiaceae é a família mais diversa e melhor conhecida em termos de seu sistema de polinização e relação com abelhas coletoras de óleo. Plantaginaceae é conhecida por alguns trabalhos, focados principalmente em Angelonia e Monttea. No presente estudo, são apresentadas as relações entre abelhas coletoras de óleo e flores de Plantaginaceae (cinco espécies de Angelonia e uma de Basistemon), com especial atenção aos aspectos morfológicos de ambos, aspectos comportamentais das abelhas durante a coleta e a sobreposição geográfica entre os parceiros deste mutualismo. Este trabalho apresenta pela primeira vez dados dos visitantes de três espécies: A. eriostachys, A. goyazensis e Basistemon silvaticus; além de dados inéditos sobre espécies já estudadas: A. cornigera, A. integerrima e A. salicariifolia. Foi observado que as estruturas especializadas presentes no labelo de todas as espécies estudadas de Angelonia estão associadas à imposição da postura correta do visitante e sua fixação na flor. As flores de Basistemon são mais simples neste sentido e apresentam apenas um discreto calo mediano. Apesar da morfologia destas estruturas diferirem consideravelmente entre as espécies, é possível estabelecer relações de origem entre elas. A assembléia de visitantes das flores de Angelonia e Basistemon variou entre três a dezoito espécies. Estas espécies foram consideradas polinizadoras ou visitantes ilegítimos. As abelhas do gênero Centris foram consideradas as principais polinizadoras das plantas estudadas, porém, espécies de Tapinotaspidini, em especial o gênero Caenonomada, também detêm esse papel. As abelhas que coletam óleo também coletam pólen, com exceção dos gêneros Centris, Caenonomada e Tapinotaspis, que coletam apenas óleo. O comportamento adequado dos polinizadores de Angelonia e Basistemon, imposto pela morfologia floral, implica na coleta do óleo com as pernas anteriores e o contato com os órgãos férteis na fronte ou mesoscuto em flores com corola mais profunda. Algumas espécies estão morfologicamente adaptadas a coleta nestas flores, como exemplo, as abelhas Centris grupo hyptidis, que possuem aparatos coletores divergentes de todo o padrão apresentado pelo gênero. Quanto à distribuição destas plantas e de seus potenciais polinizadores, em alguns casos, há grande sobreposição e os potenciais polinizadores podem ou não ser especialistas nestas fontes de óleo. Os casos de baixa congruência geográfica mostram que muitos destes potenciais polinizadores não dependem das fontes de óleo de Angelonia e Basistemon. / Floral oils are alternative flower reward to pollen and nectar that are offered by eleven families of angiosperms to oil-collecting bees. The production of this resource appeared at least 28 times, and its collection has been observed in five different lineages of bees. In the Neotropical Region, Malpighiaceae is the most diverse and best known family concerning to the pollination system and the interactions with oil-collecting bees. Plantaginaceae is well known due to some studies mostly on Angelonia and Monttea. In this study, the relationship between the oil-collecting bees and the Plantaginaceae flowers (five species of Angelonia and one of Basistemon) is presented, being given special attention to the morphological aspects of both, the bees behavior during the oil collection and the geographical overlap between the partners of this mutualism. This work presents for the first time the visitors of three species (A. eriostachys, A. goyazensis and Basistemon silvaticus), as well as new data on already studied species (A. cornigera, A. integerrima and A. salicariifolia). It was recorded that the specialized structures that are found on the lip (labellum) of all the known species of Angelonia are associated to the imposition of the correct posture of the visitor and their fixation on the flower. The Basistemon flowers are, in this way, less complex and they present only a discrete median callus. Although the morphology of these structures differ considerably among species, it is possible to establish relationships between their origins. The assemblage of visitors of the flowers of Angelonia and Basistemon varied from three to eighteen species. These species were considered pollinators or illegitimate visitors of the studied species. The bees of the genus Centris were considered the main pollinators of these plants; however species of Tapinotaspidini also play this role. These bees collect oil and pollen, in most species, having as exceptions the genera Centris, Caenonomada e Tapinotaspis that collect only oil. The correct behavior of the visitors of Angelonia and Basistemon flowers, imposed by the floral morphology, results the collection of oil with the forelegs and the contact of their fertile organs with their anterior head or dorsal thorax (in flowers with deep corolla). Some species are morphologically adapted to sample in these flowers, for example, the Centris bees group hyptidis, that have collecting apparatus that diverge from the pattern found in the genera. In respect to the distribution of these plants and their potential pollinators, in some cases, there is a large overlap and the potential pollinators may or may not be specialists in these oil sources. The cases of low geographical congruency show that many of these potential pollinators do not depend only on the oil sources of Angelonia and Basistemon.
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Widespread Vulnerability of Flowering Plant Seed Production to Pollinator Declines

Rodger, James G., Bennett, Joanne M., Razanajatovo, Mialy, Knight, Tiffany M., van Kleunen, Mark, Ashman, Tia L., Steets, Janette A., Hui, Cang, Arceo-Gómez, Gerardo, Burd, Martin, Burkle, Laura A., Burns, Jean H., Durka, Walter, Freitas, Leandro, Kemp, Jurene E., Li, Junmin, Pauw, Anton, Vamosi, Jana C. 01 October 2021 (has links)
Despite evidence of pollinator declines from many regions across the globe, the threat this poses to plant populations is not clear because plants can often produce seeds without animal pollinators. Here, we quantify pollinator contribution to seed production by comparing fertility in the presence versus the absence of pollinators for a global dataset of 1174 plant species. We estimate that, without pollinators, a third of flowering plant species would produce no seeds and half would suffer an 80% or more reduction in fertility. Pollinator contribution to plant reproduction is higher in plants with tree growth form, multiple reproductive episodes, more specialized pollination systems, and tropical distributions, making these groups especially vulnerable to reduced service from pollinators. These results suggest that, without mitigating efforts, pollinator declines have the potential to reduce reproduction for most plant species, increasing the risk of population declines.

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