Morphological and reproductive variation of Aechmea lindenii (E. Morren) Baker var. lindenii (Bromeliaceae)

Acta bot. bras. 20(2): 487-500. 2006 Variação morfológica e reprodutiva de Aechmea lindenii (E. Morren) Baker var. lindenii (Bromeliaceae) Maurício Lenzi1,3 , Josy Zarur de Matos 2 e Afonso Inácio Orth1 Recebido em 17/06/2005. Aceito em 25/11/2005 RESUMO – (Variação morfológica e reprodutiva de Aechmea lindenii (E. Morren) Baker var. lindenii (Bromeliaceae)). Buscou-se determinar o efeito da intensidade luminosa sobre as características morfológicas e reprodutivas de A.lindenii, em ambientes de restinga herbácea (alta luminosidade) e sub-bosque de restinga arbórea (baixa luminosidade), em Florianópolis, SC, onde os resultados indicam que a luminosidade pode influenciar no seu fenótipo, produção de néctar, fenologia e sucesso reprodutivo. As plantas esciófitas são maiores e apresentam um período de floração em torno de 120 dias, enquanto que as heliófitas são menores e florescem ao longo de todo o ano. A espécie apresenta atributos florais à ornitofilia, estando o volume (16,7 µL ± 4) e concentração (27,25%) do néctar produzido pelas flores dentro do esperado para espécies polinizadas por beija-flores. A freqüente visitação de Amazilia fimbriata, Thalurania glaucopis e Thalurania sp. (Trochilidae) confirma esta observação, porém abelhas e borboletas também foram consideradas potenciais polinizadores, sugerindo co-evolução de síndromes florais secundárias. Baseando-se nos resultados dos testes de polinizações manuais e no desenvolvimento dos tubos polínicos, pode-se concluir que a espécie não apresenta auto-incompatibilidade, formando frutos com sementes férteis, com germinação superior a 80%, oriundas tanto de fecundação cruzada quanto da autopolinização. A população heliófita apresentou elevadas taxas de partenocarpia (52, 95%) e mostrou ser um método seguro e eficaz de se avaliar a fertilização das flores, podendo-se assim, relacionar a sua freqüência e abundância à ausência ou ineficiência dos visitantes florais. Os frutos e sementes foram dispersos por pássaros das famílias Thraupidae e Pipridae e predados por lagartas da borboleta Tecla sp. (Lycaenidae). Palavras-chave : Bromeliaceae, Floresta Atlântica, partenocarpia, sistema reprodutivo, síndromes florais ABSTRACT – (Morphological and reproductive variation of Aechmea lindenii (E. Morren) Baker var. lindenii (Bromeliaceae)). The purpose of this study was to determine the effect of the luminosity on morphological and reproductive characteristics of A. lindenii, in environments of “restinga herbácea” (high luminosity) and on an understory of a “restinga arbórea” (low luminosity), in Florianópolis, SC, where the results indicate that the luminosity can influence the bromeliad’s phenotype, nectar production, phenology and reproductive success. The shade tolerant plants are bigger and present a flowering period of around 120 days, while the heliophytic plants are smaller and blossom throughout all year. The species presents ornithophilous floral attributes, being the volume (16,7 µL ± 4) and concentration (27,25%) of the nectar produced by the flowers characteristic of a hummingbird pollinated flower. The frequent visitation of Amazilia fimbriata, Thalurania glaucopis and Thalurania sp. (Trochilidae) confirms this suggestion; however bees and butterflies can also be considered potential pollinators, suggesting co-evolution of secondary floral syndromes. Based on the results of manual pollination tests and on the development of the polinic tubes, can be concluded that the species does not present self-incompatibility, forming fruits with fertile seeds, with a germination rate higher than 80%, both in cross-pollination as well as in selfing tests. The heliophytic population presented a high rate of parthenocarpy (52, 95%) and showed to be a safe and efficient method to evaluate the fertilization of the flowers, being possible to relate the frequency and abundance of parthenocarpy to the absence or inefficiency of the pollinators. The fruits and seeds were dispersed by birds of the families Thraupidae and Pipridae and predated by larva of the butterfly Tecla sp. (Lycaenidae). Key words: Bromeliaceae, Atlantic rainforest, breeding systems, floral syndromes, parthenocarpy Introdução A família Bromeliaceae está dividida em três subfamílias: Pitcairnioideae, Tillandsioideae e Bromelioideae (Reitz 1983), com aproximadamente 3.126 táxons (espécies e subespécies) distribuídos nas Américas (Martinelli 2000), dos quais aproximadamente 200 espécies e variedades estão presentes no Estado de Santa Catarina, Brasil (Reitz 1983). Das 1.056 espécies de bromélias encontradas na Mata Atlântica, 66% são endêmicas, sendo que 119 espécies estão em perigo de extinção, 188 são vulneráveis e 58 1 Universidade Federal de Santa Catarina, Departamento de Fitotecnia, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, C. Postal 476, CEP 88040-900, Florianópolis, SC, Brasil 2 Universidade de Alicante, Instituto Universitário de Investigación de Biodiversidad, Centro Iberoamericano de Investigación de la Biodiversidad, Carretera San Vicente - del Raspeig, s/n, 03690, San Vicente, Alicante, España 3 Autor para correspondência: ACTA_20(2)_T_24.pmd 487 28/11/2006, 15:54 488 Lenzi, Matos & Orth: Variação morfológica e reprodutiva de Aechmea lindenii (E. Morren) Baker var. lindenii... estão próximas da extinção (Martinelli 2000). Aechmea lindenii (E. Morren) Baker var. lindenii, subfamília Bromelioidae, é uma bromélia endêmica, com ocorrência restrita à faixa litorânea dos estados de Santa Catarina e parte do Rio Grande do Sul.Trata-se de espécie heliófita ou mais raramente de luz difusa, em forma de roseta tubular (bromélia tanque), com poucas folhas, cujas plantas ocorrem sobre afloramentos rochosos, dunas, sub-bosques das matas arbóreas de restinga e interior da Floresta Pluvial de Encosta Atlântica. Nesses locais, podem apresentar hábito epífito, rupícola e terrícola (Reitz 1983). Atualmente é considerada rara e ameaçada de extinção, pois a fragmentação, destruição dos seus habitats e coleta ilegal têm reduzido drasticamente suas populações naturais. Embora, já se saiba que, o componente genético e as variações ambientais, como incidência luminosa, temperatura e o balanço de água podem exercer efeito sobre a morfologia, distribuição (Scarano et al. 2001; Scarano 2002) e produção de recursos tróficos nas plantas (Faegri & van der Pijl 1979; Araújo et al. 1994), acredita-se que, a presença ou ausência de polinizadores em diferentes ambientes pode vir a atuar também, como força seletiva em aspectos reprodutivos. A maioria das espécies de bromélias está relacionada à ornitofilia (Martinelli 1997; Siqueira Filho 1998), em especial aos beija-flores (Canela & Sazima 2003). Por outro lado, os insetos são responsáveis pela polinização da maioria das plantas tropicais (Bawa et al. 1985) e a entomofilia, apesar de pouco constatada na família Bromeliaceae (Benzing 2000), tem sido considerada uma estratégia de poli (...truncated)