Biologia reprodutiva de espécies raras e ameaçadas de extinção de Dorstenia, L. (Moraceae)

Dorstenia (Dorstenieae: Moraceae) includes herbaceous representatives from sub-forests of various Brazilian biomes, like Atlantic Forest, the main distribution area. Most species showed restricted distribution and constitute small populations being considered rare. Many of them are threatened of ext...

Nível de Acesso:openAccess
Publication Date:2008
Main Author: Araújo, Luzia Márcia de lattes
Orientador/a: Vieira, Milene Faria lattes
Co-advisor: Fernandes, Geraldo Wilson Afonso lattes, Ferreira, Paulo Sérgio Fiúza lattes
Banca: Otoni, Wagner Campos lattes, Okano, Rita Maria de Carvalho lattes
Format: Tese
Language:por
Published: Universidade Federal de Viçosa
Programa: Doutorado em Botânica
Department: Botânica estrutural; Ecologia e Sistemática
Assuntos em Portugês:
Assuntos em Inglês:
Áreas de Conhecimento:
Online Access:http://locus.ufv.br/handle/123456789/359
Citação:ARAÚJO, Luzia Márcia de. Reproductive biology of rare and threatened of extinction species of Dorstenia, L. (Moraceae). 2008. 110 f. Tese (Doutorado em Botânica estrutural; Ecologia e Sistemática) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2008.
Resumo Português:Dorstenia (Moraceae) inclui representantes herbáceos que habitam os subbosques de diversos biomas brasileiros, como a Floresta Atlântica, principal área de distribuição. A maioria das espécies apresenta distribuição restrita e são consideradas raras. Inúmeras estão ameaçadas de extinção devido à perda de seus hábitats. No período de 2004 a 2007, foi estudada a biologia reprodutiva de duas espécies na Zona da Mata mineira: Dorstenia arifolia Lamarck, espécie vulnerável, mas em risco de extinção local, e Dorstenia bonijesu Carauta & Valente, espécierara e ameaçada. Estudaram-se a morfologia e biologia dos cenantos e das flores (Capítulo 1), a distribuição espacial (Capítulo 2), a fenologia (Capítulo 3) e o sistema reprodutivo (Capítulo 4) das duas espécies. Estudou-se o mecanismo de polinização de D. arifolia (Capítulo 5). As espécies não apresentaram variações morfológicas nos tecidos que compõem a inflorescência (ou cenanto). D. arifolia apresentou dois tipos de cenantos, inéditos em espécies de Dorstenia: cenantos bissexuais, com flores pistiladas e estaminadas, e unissexuais, com flores estaminadas. D. bonijesu apresentou cenantos bissexuais. As flores foram similares; as pistiladas são sésseis e ficam imersas em alvéolos profundos e as estaminadas possuem dois estames e ficam imersas em alvéolos rasos. As duas espécies são protogínicas, mas pode ocorrer sobreposição das fases feminina e masculina. A abertura das flores é centrífuga com período de receptividade de duas semanas; a viabilidade polínica é alta (>80%). As variações morfológicas observadas nos cenantos das espécies estudadas estão relacionadas à dispersão (pólen e diásporos). A dispersão dos diásporos é autocórica. D. bonijesu apresentou dispersão hidrocórica, inédita para o gênero. As espécies apresentaram padrão de distribuição agregado; índices de Morisita (Id>1) e Morisita padronizado (Ip=0,5). D. arifolia produziu, continuamente, folhas e cenantos com apenas flores; não houve correlação significativa destas fenofases com a pluviosidade e a temperatura. Devido à ação antrópica, ocorreram alterações na sua fenologia. D. bonijesu apresentou um único padrão fenológico: a espécie perdeu as folhas na estação seca e fria; a emissão foliar e de cenantos apresentaram correlações significativas com a pluviosidade e temperatura. A frutificação, nas duas espécies, ocorreu na estação chuvosa e apresentou correlação positiva com os fatores abióticos. Os dados apontaram altos valores para a sincronia de floração entre os indivíduos e entre as populações de D. arifolia e D. bonijesu. Estas espécies apresentam similaridades de hábito (são herbáceas), de hábitat (sub-bosque sombreado e úmido) e de distúrbios (fragmentação do seu hábitat). Considerou-se a hipótese de que estas espécies poderiam apresentar estratégias reprodutivas também similares. Entretanto, foram diferenciadas: D. arifolia é sexuada e produz clones (unidades modulares) e D. bonijesu produz sementes não fecundadas (apomixia ou agamospermia) e não produz clones. Este trabalho reportou a miiofilia (polinização por moscas) em Dorstenia arifolia. Foram encontradas duas espécies polinizadoras, uma delas pertencente à família Lauxaniidae (Diptera). A polinização foi passiva e os recursos utilizados foram, principalmente, o pólen e os cenantos, como local de oviposição. A mosca, morfoespécie 2, ovipõe nas flores pistiladas e suas larvas parasitam os óvulos. A mosca morfo-espécie 1 (Lauxaniidae: Diptera) ovipõe nos cenantos e suas larvas se alimentam dos tecidos do cenanto. Este é o primeiro relato comprovado de fitofagia de larvas de Lauxaniidae. Apesar das similaridades de hábitat e hábito, as respostas aos riscos relacionados à permanência das populações de D. arifolia e D. bonijesu são particulares para cada espécie, em decorrência das especificidades da biologia reprodutiva. Projetos para a conservação de espécies raras deverão considerar essas particularidades. Além disso, múltiplos aspectos da biologia da população das plantas (e dos polinizadores, quando for o caso) devem ser levados em conta para garantir o fluxo gênico e a sobrevivência das espécies nos remanescentes.
Resumo inglês:Dorstenia (Dorstenieae: Moraceae) includes herbaceous representatives from sub-forests of various Brazilian biomes, like Atlantic Forest, the main distribution area. Most species showed restricted distribution and constitute small populations being considered rare. Many of them are threatened of extinction due to the loss of their habitats. In the period from 2004 to 2007, in Zona da Mata, Minas Gerais, the reproductive biology of two species was studied: Dorstenia arifolia Lamarck, a vulnerable species, in danger of local extinction, and Dorstenia bonijesu Carauta & Valente, a rare and threatened of extinction specie. It was studied the morphology and biology of inflorescences (called "cenantos") and flowers (Chapter 1), the distribution (Chapter 2), the phenology (Chapter 3) and the reproductive system (Chapter 4) of these two species. Moreover, it was studied the pollination mechanism of D. arifolia (Chapter 5). The species did not show any morphological variation in the inflorescence tissues. D. arifolia showed two types of cenantos (inflorescences), unprecedented in species of Dorstenia: bisexual cenantos, with pistillate and staminate flowers, and unisexual with staminate flowers. D. bonijesu showed bisexual cenantos. The flowers were similar; the pistillate ones stay immersed in deep cavities and the staminate ones, have two stamens, and stay immersed in shallow cavities. Both species are protoginics, but an overlapping of female and male phases can occur. Flowers opening is centrifuge with a long receptivity period (two weeks) and the pollinic viability is high (> 80%). The morphological variations observed in cenantos of these two species are related to the dispersion type (pollen and seeds). The dispersion of seeds is autochorous (autochory). D. bonijesu showed hydrochory dispersion, unprecedented for this genus. The species showed an aggregated distribution pattern, confirmed by Morisita`s dispersion index (Id) and standardized Morisita index (Ip). D. arifolia produced, continuously, leaves and cenantos with only flowers, there was no significant correlation between these phenophases with precipitation levels and temperature. Due to human action, changes occurred in their phenology. D. bonijesu showed a unique phenological pattern: the species lost leaves in the dry and cold season; the emission of leaves and cenantos have a significant correlation with precipitation levels and temperature. The fruiting in both species occurred in the rainy season and showed a positive correlation with abiotic factors. The data showed high values for flowering synchrony between individuals and between populations of D. arifolia and D. bonijesu. These species showed similar habits (are herbaceous) and habitat (sub-woods shaded and wet) and troubles (fragmentation of their habitat). It was considered the hypothesis that these species could also have similar reproductive strategies. However, it was different: D. arifolia is sexual and produces clones (modular units) and D. bonijesu produces seeds without fertilization (Apomixis or agamospermy) and does not produce clones. This paper reported the pollination by flies in Dorstenia arifolia (Myophily). It was found two species of pollinators: one of them is from Lauxaniidae family (Diptera). The pollination was passive and the main resources used were the pollen and cenantos (as oviposition site). The fly, morph-specie 2, oviposits in pistillate flowers and its larvae parasitize the ovule. The fly morph-specie 1 (Lauxaniidae: Diptera) oviposits in the cenantos and its larvae feeds the cenanto tissues. This is the first proven report about phytophagy of Lauxaniidae larvae. Despite of the similar habitat and habits, the answers to the risks related to the permanence of the D. arifolia and D. bonijesu populations are specific to each specie, due to peculiarities related to reproductive biology. Projects for conservation of rare species should consider these peculiarities. Furthermore, many aspects of plants population biology (and pollinators, when applicable) must be taken into account to ensure gene flow and survival of the remaining species.