Aula polinização vs

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Aula polinização vs

  1. 1. POLINIZAÇÃODisciplina: Vegetais SuperioresRúbia Patzlaff
  2. 2. Transferência do grão de pólen até o gametófito feminino(megagametófito)Pólen: gametófito masculino (microgametófito) imaturo,parcialmente desenvolvido, geralmente bicelular.1. Conceito de PolinizaçãoPlantas com sementes: linhagens evolutivas que não necessitam mais deambientes com água para a ocorrência da fecundação.Objetivo da Polinização: fecundação produção de frutos e sementes
  3. 3. Dependendo da fonte do grão de pólen, a polinização pode serdividida em:1. Autogâmica ou autopolinização ou direta;2. Geitonogamia ou indireta;3. Polinização cruzada ou Xenogamia – variabilidade genética.2. Tipos de PolinizaçãoPolinização direta Polinização indireta Polinização cruzada
  4. 4. Autogâmica ou autopolinização ou diretaA autogamia completa é bastante rara.• Viola, Oxalis, e Commelinaproduzem dois tipos de flores:2. Tipos de Polinização
  5. 5. Algumas plantas desenvolvem mecanismos morfológicos oufisiológicos visando o impedimento da autogamia e a posteriorautofecundação.Gimnospermas.Pinus sp. – Polinização passiva através do ventoEstróbilos masculinos nos ramos inferioresEstróbilos femininos nos ramos superiores3. Mecanismo que evitam a autopolinizaçãoEstróbilos femininosovuladosEstróbilos masculinosRaven et al., 2007
  6. 6. Angiospermas: tendência maior a desenvolver tais mecanismosAuto-esterelidadeFecundação de um indivíduo com o seu próprio pólen não resulta naformação de sementes:• Genes autoestéreis;• Inativação de substâncias de crescimento;• Crescimento do tudo polínico é inibido.Ex. Poaceae3. Mecanismo que evitam a autopolinizaçãoCenteio - Secale cereale L.Arroz - Oriza sativa L.http://www.ebah.com.br/content/ABAAAelggAF/sindromes-florais
  7. 7. Heteromorfia ou heterostiliaFlores com tamanhos diferentes de estames e estiletes:• Distilia3. Mecanismo que evitam a autopolinizaçãoPrimulaceaePrimula acaulis L.http://cheirar.blogspot.com.br/2012/02/glossario-botanico.htmlAnterasEstigmaPrimula vulgaris Huds.http://ca.wikipedia.org/wiki/Heterostilia
  8. 8. Heteromorfia ou heterostilia• TristiliaOxalis sp. (Oxalidaceae)3. Mecanismo que evitam a autopolinizaçãoEstigmashttp://www.thecompositaehut.com/www_tch/webcurso_spv/familias_pv/oxalidaceae.html
  9. 9. DicogamiaAmadurecimento dos órgãos reprodutores em épocas diferentes,ou seja, separação no tempo das funções de liberação do pólen ereceptividade do estigma.Tipos de dicogamia:• ProtandriaPólen disponível antes que o gineceu esteja receptivo.FabaceaeCaesalpinia pulcherrima (L.)Sw. AsteraceaeGerbera hybridaLamiaceaePlechtranthus barbatus Andrews3. Mecanismo que evitam a autopolinizaçãohttp://www.ebah.com.br/content/ABAAAelggAF/sindromes-florais
  10. 10. • ProtoginiaGineceu receptivo antes do amadurecimento do androceu.Plantaginaceae AristolochiaceaeBrassicaceae Rosaceae3. Mecanismo que evitam a autopolinizaçãohttp://www.ebah.com.br/content/ABAAAelggAF/sindromes-florais
  11. 11. HercogamiaArranjo espacial impede a autopolinização.Neomarica caerulea (Ker Gawl.)Sprague (Iridaceae): os trêsestames estão abaixo dosestigmas, separados por umalâmina de tecido produzida pelosestiletes.3. Mecanismo que evitam a autopolinizaçãoSagittaria montevidensis Cham. &Schltdl. (Alismataceae): plantamonoica, flores masculinas efemininas
  12. 12. Apesar das vantagens da xenogamia, muitas Angiospermas adotam aautopolinização como forma regular de reprodução.Vantagens:• Populações de plantas autopolinizadas em geral têm uma proporção maior deindivíduos geneticamente semelhantes;• Independência de animais ou outros vetores para conseguir a polinização.4. Autopolinização em AngiospermasClarkia sp.OnagraceaeCrescem emencostas naCalifórnia.C. cylindricaXenógama com protrandriaC. heterandraAutogâmicaRaven et al., 2007
  13. 13. Os agentes responsáveis por carrear o pólen até o estigma da florpodem ser Abióticos ou Bióticos.Polinização AbióticaPode ser realizada através da água – Hidrofilia ou do vento -AnemofiliaHidrofiliaRealizada dentro d’água ou em sua superfície. É rara nas plantascom flores, ocorre em cerca de 30 gêneros, na maioria emmonocotiledôneas.5. Agentes ou vetores da polinização
  14. 14. Hidrofilia5. Agentes ou vetores da polinizaçãoVallisneria spiralis L. (Hydrocharitaceae)http://textbook.s-anand.net/ncert/class-xii/biology/2-sexual-reproduction-in-flowering-plants
  15. 15. AnemofiliaRealizada pelo vento. É a mais comum dentre as abióticas.Ocorre em Gimnospermas e várias famílias de Angiospermas,especialmente em Poaceae e Cyperaceae.5. Agentes ou vetores da polinizaçãoCortaderia sp.http://www.ebah.com.br/content/ABAAAelgkAB/sindromes-polinizacao-parte-2-prof-amanda-pinheiroCyperus sp.
  16. 16. Características típicas da Anemofilia• flores unissexuais;• perianto insignificante ou ausente;• brácteas e perianto quando presentes, verdes ou castanho-escuros a avermelhados;• odor geralmente ausente;• anteras expostas, geralmente com longos filetes flexíveis;• estigmas expostos, geralmente com superfície receptivaampla e pilosa;• grão de pólen produzido em grande quantidade5. Agentes ou vetores da polinizaçãohttp://www.ebah.com.br/content/ABAAAelgkAB/sindromes-polinizacao-parte-2-prof-amanda-pinheiro
  17. 17. Características típicas da Anemofilia5. Agentes ou vetores da polinizaçãoDesenhos: http://djalmasantos.wordpress.com/2010/11/28/polinizacao-e-fecundacao-nas-espermatofitas/GimnospermaAngiosperma monocotiledônea
  18. 18. Polinização BióticaRealizada por animais – Zoofilia. Estes animais servem comoAgentes da Evolução Floral.5. Agentes ou vetores da polinizaçãoEricaceaeChimaphila umbellataNelumbonaceaeNelumbo lutea CaprifoliaceaeLonicera hispidulaAs plantas com flores transcenderam a sua condição de organismos sésseis,ganhando mobilidade através de seus polinizadores..
  19. 19. Polinização BióticaDiferentes animais realizam o transporte do pólen, tais comoinsetos, aves e mamíferos. Esses, por outro lado, desenvolveramestruturas eficientes para a extração e utilização dasrecompensas oferecidas pelas flores (recursos florais).O que atrai os polinizadores?5. Agentes ou vetores da polinização
  20. 20. Atração visualExiste uma correspondência entre algumas cores e certos polinizadores:Os pássaros distinguem bem cores de comprimento de ondalongo como o vermelho.6. Atrativos florais para polinizadoresTrochilidaeFlores laranjas ouvermelhashttp://www.anatomiavegetal.ib.ufu.br/pdf-recursos-didaticos/morfvegetalorgaFECUNDACAO.pdf
  21. 21. Atração visualExiste uma correspondência entre algumas cores e certos polinizadores:As abelhas distinguem bem do amarelo ao azul.6. Atrativos florais para polinizadoreshttp://www.anatomiavegetal.ib.ufu.br/pdf-recursos-didaticos/morfvegetalorgaFECUNDACAO.pdf
  22. 22. Atração visualA forma da corola está muito associada ao tipo de polinizador.Flores actinomorfas e abertas são visitadas por uma gama maior depolinizadores do que as flores tubulosas e/ou zigomorfas.6. Atrativos florais para polinizadoreshttp://www.anatomiavegetal.ib.ufu.br/pdf-recursos-didaticos/morfvegetalorgaFECUNDACAO.pdf
  23. 23. Atração visual e olfativaCasos especiais:Forma da corola serve como um atrativo sexual. Ophryx speculum, Orchidaceae,apresenta a corola muito similar na forma e coloração à fêmea de Argorytesmystaceus, um hemíptero. Desse modo, o macho é atraído por esse conjunto decaracterísticas e por odores específicos (feromônios) e tenta realizar a cópula,realizando a polinização por confundir a flor com a fêmea.6. Atrativos florais para polinizadoreshttp://www.anatomiavegetal.ib.ufu.br/pdf-recursos-didaticos/morfvegetalorgaFECUNDACAO.pdf
  24. 24. Recursos FloraisPólen• Mais antigo atrativo para os polinizadores;• Boa fonte de alimento: proteína;• Consumidos por coleopteros e lepidopteros;• As abelhas usam para alimentar suas larvas.6. Atrativos florais para polinizadoreshttp://www.anatomiavegetal.ib.ufu.br/pdf-recursos-didaticos/morfvegetalorgaFECUNDACAO.pdf
  25. 25. Recursos FloraisNéctar• Solução açucarada, de carboidratos: aminoácidos e lipídios;• São produzidos em glândulas chamadas Nectários: florais ouextraflorais;• Mais utilizado pelos visitantes, vertebrados ou invertebrados.Néctar em Gimnospermas?As estruturas reprodutivas especializadas de algumas espéciesdos três gêneros de Gnetophyta (Gnetum, Ephedra e Welwitschia)produzem néctar, e são visitadas por insetos!Raven et al., 2007.6. Atrativos florais para polinizadoreshttp://www.anatomiavegetal.ib.ufu.br/pdf-recursos-didaticos/morfvegetalorgaFECUNDACAO.pdf
  26. 26. http://www.africaimagelibrary.com/?search=Welwitschia+driveRecursos FloraisNéctar em Gimnospermas?Welwitschia mirabilis6. Atrativos florais para polinizadoresLogan Parsonshttp://fineartamerica.com/featured/welwitschia-logan-parsons.html
  27. 27. 6. Atrativos florais para polinizadoreshttp://www.anatomiavegetal.ib.ufu.br/pdf-recursos-didaticos/morfvegetalorgaFECUNDACAO.pdfInga EuphorbiaceaePassifloraceaehttp://www.flickr.com/photos/24085570@N04/4104974120/NectáriosExtraflorais• localizados especialmente sob as folhas e brácteas
  28. 28. Recursos FloraisNectáriosFlorais6. Atrativos florais para polinizadoresFlor de limão (Citrus aurantifolia) Rutaceae
  29. 29. SíndromeA interação entre flores e visitantes, isto é, reunião decaracterísticas que se desenvolveram em conjunto, provocadas porum mecanismo adaptativo.Estabelecimento das Síndromes de Polinização, baseadas na cor eforma das flores, presença de recompensas e odores, e sistemassexuais, supostamente adaptadas a tipos específicos depolinizadores (Faegri & Pijl, 1979).7. Síndromes de Polinizaçãohttp://www.anatomiavegetal.ib.ufu.br/pdf-recursos-didaticos/morfvegetalorgaFECUNDACAO.pdf
  30. 30. SíndromePrincipais grupos animais polinizadores:Polinização por insetos: Entomofilia• Besouros – Cantarofilia;• Borboletas – Psicofilia• Mariposas – Falenofilia;• Abelhas – Melitofilia• Moscas - Miofilia ou Sapromiofilia;Morcegos - QuiropterofiliaAves – Ornitofilia.7. Síndromes de polinização
  31. 31. Cantarofilia – Polinização realizada porColeópteros (Besouros)Amorphophallus titanum (flor-cadáver)Características florais:Antese diurna, odor forte, cor clara, branco ou esverdeado, floresgeralmente grandes e isoladas, néctar e pólen acessíveis.
  32. 32. Cantarofilia – Polinização realizada porColeópteros (Besouros)Gimnosperma – CycadophytaApesar da crença geral de que seu tipo de polinização seja anemófilo,é menos provável que o vento desempenhe um papel importante nasCycadophyta uma vez que:Gorgulhos (Rhopalotria, família Curculionidae) passam seus ciclos devida inteiros sobre e dentro dos estróbilos de Zamia sp.Raven et al., 2007.
  33. 33. Psicofilia – Polinização realizada porLepdópteros (Borboletas)Características florais:Antese diurna, não fechando à noite, odor fraco geralmente fresco,agradável, colorido vivo, incluindo vermelho puro, bordas das flores nãomuito recortadas, flores eretas, radiais, achatadas na parte superior dacorola, néctar bem escondido em tubos estreitos, muito néctar.
  34. 34. Psicofilia – Polinização realizada porLepdópteros (Borboletas)Guias de néctarPadrões visuais das flores de certas espécies de angiospermas; orientamos polinizadores ao néctar e ao pólen.Esses padrões podem ser visíveis ao olho humano, por exemplo, em Linariagenistifolia (Plantaginaceae), que tem flores amarelas com guias de néctarde laranja. Em certas espécies, como o girassol, as guias são apenas visíveissob luz ultravioleta (UV).
  35. 35. Melitofilia – Polinização realizada por AbelhasCaracterísticas florais:Flores com áreas de pouso, néctar escondido, porém não muito, emquantidades moderadas, guias de néctar geralmente presentes.Polinizador eficiente!
  36. 36. Melitofilia – Polinização realizada por AbelhasPelota de pólen: estrutura especializada para coleta de pólen.
  37. 37. Melitofilia – Polinização realizada por AbelhasGuias de néctar:AsteraceaeRudbeckia hirta L.Luz visível Luz ultravioletahttp://photographyoftheinvisibleworld.blogspot.com.br/2013/03/invisible-world-photography-some-best.html
  38. 38. Miofilia - Polinização por MoscasCaracterísticas florais:Antese diurna, odor fraco ou ausente, amarelas, brancas ou azuis, floresgeralmente actinomorfas, abertas até tubulosas, geralmente com pouconéctar, flores pequenas, geralmente reunidas em inflorescência, órgãossexuais escondidos, néctar e pólen geralmente acessíveis.
  39. 39. Esfingofilia - polinização por mariposasCaracterísticas florais:Antese noturna ou crepuscular, geralmente fechada durante o dia, forteperfume adocicado a noite, maioria branca ou levemente colorida, lobos dacorola profundamente recortados ou pétalas franzidas, flores horizontais oupêndulas, néctar profundamente escondido em tubos longos, mais estreitosdo que em flores visitadas por pássaros, mais néctar do que em flores deborboletas e abelhas, guias de néctar geralmente ausentes - guiadas pelocontorno da flor.
  40. 40. ApocynaceaeStapelia grandifloraSapromiofilia - polinização por moscas varejeirasAdaptações florais:• Antese diurna, odor forte lembrando carne em putrefação, coloridoescuro, castanho, púrpura. Tricomas e apêndices nas partes internas,que funcionam como área de apreensão, flores em geral isoladas, órgãossexuais escondidos, guias de néctar, em geral, ausentes, néctar (quandopresente) e pólen em geral escondidos.RafflesiaceaeRafflesia arnoldiiAristolochiaceaeAristolochia gigantea
  41. 41. Quiropterofilia - Polinização por morcegosCaracterísticas florais:Antese noturna, a maioria dura somente uma noite, forte odor, algumasvezes esbranquiçada ou creme, cor parda, acinzentada, flores solitárias,grandes e rígidas, ou inflorescência com pequenas flores, grande quantidadede néctar, grande quantidade de pólen em grandes ou muitas anteras.
  42. 42. Ornitofilia - Polinização por avesCaracterísticas florais:Antese diurna, cores vivas, frequentemente vermelhas ou com corescontrastantes. Paredes das flores resistentes, filetes rígidos ou unidos,néctar escondido, ausência de odor, néctar abundante. Sistema capilar paratrazer o néctar para cima ou evitar seu escoamento, algumas vezes tubosprofundos, mais largos do que em flores de borboletas.
  43. 43. Mamíferos e RoedoresCerca de 60 espécies de mamíferos e roedores já foram documentadoscomo polinizadores de aproximadamente 100 espécies de plantas,sobretudo no Hemisfério Sul.Flores polinizadas por primatas tendem a não produzir odores e seremlargas para se adequar ao tamanho desses animais.Flores polinizadas por marsupiais estão geralmente localizadas na copadas árvores, já as flores polinizadas por roedores tendem a estarpróximas do chão e a possuírem um odor de levedura.
  44. 44. 8. Espécies generalistasPolinizadas por uma ampla gama de animais, e as vezes também pelovento.Acer saccharum Marshall(Sapindaceae): polinizado tantopelo vento quanto por animais.Putoria calabrica DC. (Rubiaceae),polinizada por diversas espéciesde moscas e borboletas.
  45. 45. 9. CoevoluçãoA diversificação das angiospermas é, em grande parte, a história derelações cada vez mais especializadas entre as flores e seus insetospolinizadores.O processo pelo qual duas ou mais espécies agem como forças seletivas umassobre as outras e todas sofrem mudanças evolutivas é conhecido comocoevolução.
  46. 46. 9. CoevoluçãoOrquídea Angraecum sesquipedale, Madagascar: uma de suas pétalas formaum receptáculo para néctar com 28 centímetros. Mariposas Xanthopanmorgani probóscide de 28 centímetros que alcança o canal de néctar.
  47. 47. 9. CoevoluçãoGênero Yucca (Agavaceae) e seu agente polinizador, uma mariposa do gêneroTegeticula.Ricklefs, 2001
  48. 48. Curiosidade:Polinização Entomófila na Pré-história7. Síndromes de polinizaçãoAntes das Angiospermas, as plantas com flores, o mundo eradominado pelas coníferas e cicas.Polinização mais provável destas plantas: vento e água, comocontinua a ser com estes grupos hoje em dia.A polinização por insetos teria surgido só após o aparecimentodas primeiras plantas com flores.Descobertas recentes indicam que apolinização por insetos pode ser maisantiga do que se imaginava, precedendoas flores!
  49. 49. Curiosidade:Polinização Entomófila na Pré-história7. Síndromes de polinizaçãoInsetos da ordemMecoptera (chamados de"scorpionflies“) parecem játer sugado líquidossemelhantes a néctar emconíferas e samambaias hámilhões de anos, segundofósseis recentementeexaminados. O aparelhobucal de formato tubularseria capaz de sorver néctarde pelo menos cinco espéciesdiferentes de coníferas.Falta de grãos de pólenfossilizados.Fonte: http://smithsonianscience.org/2009/11/prehistoric-pollination-sawfly-mouthparts-fit-tubular-channels-of-gymnosperm-cones/Reconstrução de mecópteros polinizando coníferas.Créditos: Mary Parrish. Department of Paleobiology of theNational Museum of Natural History.

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