as plantas desenvolveram ADAPTAÇÕES REPRODUTIVAS para

ADAPTAÇÕES REPRODUTIVAS
Conceito: São modificações que ocorrem nos órgãos reprodutivos
vegetais, que beneficiam a polinização e a dispersão
As adaptações dos seres vivos não ocorrem e nem ocorreram de uma hora
para outra. Ao longo do processo evolutivo, alguns organismos sofreram
transformações que lhes possibilitaram maiores chances de sobrevivência
no meio ambiente. Essas transformações, selecionadas pelo meio e
ocasionadas por mutações, são denominadas adaptações. As adaptações
dos seres vivos podem estar relacionadas à reprodução, à defesa, à
locomoção, a condições climatológicas desfavoráveis, à alimentação, etc.
* Floresta Tropical - Maior parte das espécies (95%) apresentam polinização
cruzada conduzida por animais
* Sementes carregadas para longe da árvore-matriz tem uma chance de
sobrevivência maior.
Com isso: as plantas desenvolveram ADAPTAÇÕES REPRODUTIVAS
para fazer com que os animais dispersem seu pólen e suas sementes
A POLINIZAÇÃO e a DISPERSÃO constituem os dois mais
importantes mecanismos evolutivos, devido ao fato de ocorrerem
através de interações entre duas ou mais espécies.
SÍNDROMES DA POLINIZAÇÃO E DA DISPERSÃO
Padrões morfológicos, assim como os fenológicos associados à
polinização e à dispersão de cada espécie de planta
DISSEMÍNULOS, PROPÁGULOS OU DIÁSPORAS
São os corpos reprodutivos emitidos pelas plantas, podendo ser os
frutos, as sementes ou esporos
As plantas terrestres são organismos que passam a maior parte de seu ciclo de
vida fixos a um substrato. Enfrentam, portanto, os seguintes problemas:
-como encontrar um parceiro para realizar trocas gênicas?
-como mandar a prole para longe da planta-mãe, evitando assim problemas de
competição entre indivíduos?
Como as plantas em si não se podem deslocar, elas utilizam a ajuda de agentes
externos:
- agentes polinizadores fazem o transporte de genes, sob a forma de pólen;
- agentes dispersores levam a prole para longe da planta mãe, sob a forma de
propágulos.
Interação planta-animal: relação mutualística de benefício mútuo
Como plantas e animais podem beneficiar-se em relações mutualísticas?
Como os benefícios são gerados?
Reprodução das plantas
Polinização por animais polinizadores
(principalmente insetos, aves, morcegos)
Proteção das plantas
Insetos, principalmente formigas, protegem uma
planta hospedeira (p.e., embaúba)
Transporte das plantas
Animais transportam pólen ou propágulos
(sementes, fragmentos de tecidos) das plantas
Alimentação para os animais
Aproveitam frutos, néctar ou corpúsculos
especiais produzidos pelas plantas
Abrigo
Animais (principalmente formigas) utilizam
estruturas especiais oferecidas pelas plantas
POLINIZAÇÃO
A polinização consiste na transferência de pólen dos estames até o estigma.
Do sucesso da polinização depende a fecundação dos óvulos da flor e a
conseqüente formação de sementes e frutos.
A transferência de pólen para o estigma pode ocorrer numa mesma flor
(autopolinização) ou pode ser feita de uma flor para outra (polinização
cruzada).
Essa interação de pólen de uma planta a outra é muito importante para o
processo de reprodução sexuada de algumas espécies vegetais, que por sua
vez é responsável pelo fluxo gênico entre diferentes populações e pelo
aumento da variabilidade genética
Sendo organismos sedentários e, portanto, não se deslocando de um local
para outro, as plantas ficam na inteira dependência de agentes externos e
móveis.
Nas plantas vasculares superiores a
polinização pode ser
ABIÓTICA e BIÓTICA
ABIÓTICA - É aquela realizada pelo vento (ANEMÓFILA)
Adaptações
- número abundante de grão de pólen (para compensar perdas)
- pólen seco, que não se adere aos outros
- estigmas com ramos plumosos que interceptam grãos de pólen
Ciperaceae
Gramineae
ADAPTAÇÕES EVOLUTIVAS DA POLINIZAÇÃO
POLINIZAÇÃO
ANEMÓFILA
Realiza-se pela ação do vento e ocorre em cerca de 1/10 das
Angiospermas e Gimnospermas.
As plantas anemófilas produzem grande quantidade de pólen,
como no milho, que chega a produzir aproximadamente 50
milhões de grãos de pólen (única planta).
Grande parte desse pólen se perde.
Geralmente, os grãos de pólen são pequenos.
POLINIZAÇÃO BIÓTICA
- É aquela realizada por um animal qualquer (ZOÓFILA)
- Adaptações do pólen disperso bioticamente (todas elas tendem a agarrar-se
ao corpo do polinizador): rugas especiais, camada de óleo pegajoso e
tendência a se agregar
- Principais animais polinizadores:
Abelhas, mariposas, borboletas, pássaros, morcegos, moscas e coleópteros
PÓLEN CONDUZIDO POR ANIMAIS
“Adaptações para se agarrar”
PORQUE OS ANIMAIS POLINIZAM
AS FLORES ?
Em busca de
alimentos:
Néctar
Foto: nectários das Euphorbiaceae
PORQUE OS ANIMAIS
POLINIZAM AS FLORES ?
Em busca de
alimentos:
Pólen
Em alguns
casos partes
da flor são
comidas pelos
animais
Polinização = interação inter-específica
PLANTA ________________POLINIZADOR
Oferecer alimento;
Ser atrativa, para mostrar
aos polinizadores que nela
tem alimentos:
Forma, cor e odor das
flores
Produção de néctar e pólen
Precisa estar presente no
ambiente no momento
da floração;
Precisa sentir-se atraído;
Precisa sentir-se seguro.
- As abelhas tem peças bucais, pêlos
e outros apêndices (bolsas ou
câmaras) com adaptações especiais,
que as tornam capazes de coletar e
transportar pólen e néctar
A
B
E
L
H
A
S
Como é a flor polinizada por abelhas ?
- Abrem, geralmente, durante o dia, pois a maioria das abelhas têm atividade diurna;
- Possuem cores vivas: azul, lilás, amarelo e geralmente guias de nectários. As abelhas
apresentam visão bem desenvolvida, enxergando especialmente radiação na faixa do amarelo
ao azul e ultra-violeta;
- Apresentam "áreas de pouso", pois as abelhas necessitam pousar nas flores para visitá-las;
- Possuem odor agradável, geralmente não muito forte, pois as abelhas têm bom sentido
olfativo;
- Apresentam tamanhos variáveis, podendo ser pequenas, médias ou grandes, em conformidade
com o tamanho da abelha polinizadora;
- Produzem e "oferecem" algum tipo de recompensa (recurso floral) para as abelhas, as quais
dependem destes recursos em suas atividades de alimentação, reprodução, construção e
proteção dos ninhos.
ABELHAS – principais polinizadoras das
florestas tropicais
A estrutura floral de algumas plantas parece ter sido desenhada
para o melhor aproveitamento da visita dos insetos
(Adaptação – processo evolutivo – co-evolução)
Abelhas - As abelhas são responsáveis por 38%
da polinização das plantas floríferas
O pólen
costuma ficar
preso às suas
patas traseiras,
sendo depois
carregado para
outras flores.
BORBOLETAS
- Flores similares às das abelhas, pois ambas são atraídas por uma combinação
de visão e odores
- Diferenças para a flor das abelhas: Ausência de plataforma de pouso e estas
enxergam o vermelho
- Nectário está geralmente na base de um longo tubo floral, que é acessado
graças ás prosbóscides sugadoras desses lepidópteros
- Borboletas possuem hábito diurno.
- Alguns exemplos: Gêneros Inga (Leguminosae), Hirtella
(Chrysobalanaceae) e Zinia (Compositae).
MARIPOSAS
 Flores similares as polinizadas por abelhas ;
 Flores brancas,
 Possuem forte fragrância e odor adocicado emitido após o
pôr-do-sol.
 Ambas – abelhas e mariposas - são atraídas por uma
combinação de visão e odores.
 A maior parte das mariposas voa a noite
Mariposas
 Diferença na flor - não apresenta plataforma de pouso;
 Nectário frequentemente localizado na base do longo tubo floral,
acessível somente às suas proboscídes sugadoras;
 Não penetram nas flores como as abelhas,
PÁSSAROS
- Flores polinizadas por pássaros, geralmente tem néctar abundante e pouco
viscoso mas, freqüentemente pouco ou nenhum odor, já que o olfato é pouco
desenvolvido nas aves;
- Por possuírem aguda percepção das cores, as flores ornitófilas são bastante
coloridas (vermelho e amarelo) e grandes ou formando grandes inflorescências;
- Os pássaros alimentam-se de néctar, peças florais e insetos que vivem nas flores;
- Exemplo: Beija-flores (não necessitam de plataforma de aterrissagem, a corola
tem o comprimento do bico do animal, sendo geralmente curvas).
Algumas características das aves que influem na eficiência
como agente dispersor
Característica da ave
Como influi?
tamanho
aves maiores podem carregar mais sementes de uma dada
planta do que aves menores
largura do bico
aves com bico mais largo podem comer frutos maiores do
que aves de mesmo tamanho mas com bico mais estreito
forma de ingestão
aves que engolem frutos inteiros são mais eficientes do que
aves que "mandibulam" e deixam as sementes cair
taxa de remoção de sementes
aves que ingerem mais sementes são mais eficientes
tempo de permanência
aves que ficam muito tempo na planta acabam eliminando
as sementes embaixo da própria planta
taxa de visitação
espécies que visitam com maior freqüência são mais
eficientes
comportamento depois de
sair da planta
se a ave voa para longe, transporta as sementes mais longe
fidelidade ao ambiente
aves restritas a um determinado ambiente são boas
dispersoras das plantas que só crescem nesse ambiente
MORCEGOS
- Flores semelhantes às dos pássaros, com relação ao
porte e abundância de néctar;
- As diferenças: Possuem forte odor de fermentação ou de frutas, ou o cheiro azedo
igual ao produzido pelos morcegos para atração de outros indivíduos. Outra diferença
é quanto ao colorido, como o hábito dos animais é noturno as flores são fracamente
coloridas (esbranquiçadas, amareladas ou esverdeadas) e com antese noturna;
- As flores quiropterófilas ficam bem expostas, acima da copa
ou pendentes dos ramos, facilitando o acesso dos morcegos à
fonte de néctar, pois estes animais não são capazes de recuar
em vôo, como fazem os beija-flores. Geralmente, as flores
possuem estames fortes e numerosos, sendo o pólen produzido
em grande quantidade;
- Exemplos: Mangifera indica (Manga)
algumas lecythidaceae e bombacaceae
Polinização pelos morcegos ou polinização quiropterófila
Flores, isoladas, grandes e
resistentes
 Pétalas de cores claras
 Aroma de frutos em
fermentação
 Grande produção de
néctar ou pólen
 Abertura dos botões
florais à noite
MOSCAS
- São de vários tipos e polinizam um flores com características diferentes, como
flores malcheirosas ou freqüentemente escuras
- Flores polinizadas por moscas são chamadas de MIOFÍLICAS. Elas, estão divididas
em 2 grupos: as sapromiofílicas (que imitam material em decomposição) e as
micofílicas (que imitam fungos).
- Os dípteros são recompensados pelas flores, tanto em alimento para os adultos,
quanto em alimento e abrigo para a prole.
Ex: algumas espécies de asclepiadaceae, sterculiaceae, araceae, orchidaceae.
COLEÓPTEROS
- Grande número das angiospermas são polinizadas exclusivamente ou principalmente
por estes insetos
- As flores podem ser grandes e solitárias (magnólia, lírio, papoula e rosa silvestre) ou
pequenas e agregadas (flamboyant, amor-agarradinho e cássias).
- Algumas flores segregam néctar, outras os besouros comem diretamente o pólen.
- O olfato é mais desenvolvido do que a visão, portanto as flores são brancas ou com
-flores sombrias com intenso odor.
Caracterização das principais síndromes florais de polinização. Fonte: Faegri & Pijl (1979)
ORNITOFILIA
(Pássaros)
QUIROPTEROFILIA
(Morcegos)
PSICOFILIA
(Borboletas)
FALAENOFILIA
(Mariposas)
SAPROMIOFILIA
(Moscas)
MIOFILIA
(Moscas)
MELITOFILI
A
(Abelhas)
CANTAROFILIA
(Coleópteros)
COR
freq. escarlate
;
verde;
azul;cores
vivas)
branca
parda
creme
vermelho;
azul; amarelo
(cores vivas)
branca
fracamente
colorida
opaca;
purpúreo
quadriculado
(só com odor)
clara
porém
opacas;
pardas
cores vivas
amarelas ou
azul
escuras
esverdeadas
ODOR
fraco,
fresco
agradável
rançoso (lembra
fermentaçã)
fraco, fresco
agradável
forte (doce à noite)
proteína
degradada
imperceptí
-vel
não
forte
refrescante
forte, fruta ou
aminoácido
ou
CLASSE
FLOR
DA
tubo,
estandarte
goela, pincel
pincel,
campânula, taça
tubo,
estandarte,
goela, pincel
tubo, goela, pincel
-
campânula
, taça
estandarte,
tubo,
campânula,
pincel, goela
taça
FORMA
FLOR
DA
parede
dura
ovário
protegido
forte única ou
infl. forte de peq.
flores
ereta,
tubos
estreitos
horizontais
pendentes
-
simples
regular
semi
fechada
mecanicame
nte forte
geralmente
grande
EFEITO
DE
PROFUNDIDADE
ausente
-
-
presente
grande
ausente
-
ausente
NÉCTAR
exposto
grande
quantidade
muito,
grande
quantidade
bem
escondido;
pequena
quantidade
profundamente
escondidos
em
longos
tubos;
quantidade, média
ausente
Aberto ou
de
fácil
obtenção
Escondido
não
muito
profundo
-
GUIAS
DE
NECTÁRIOS
ausente
simples
ausente
simples
ou
mecânico
para a língua
geralmente
ausente
ausente
presente
presente
ausente
ÓRGÃOS
SEXUAIS
ANTESE
antese
diurna
antese
noturna
antese
diurna
antese
noturna
escondidos
bem
expostos
escondidos
exposto
radial
-
radial
zigomorfa
necessário)
geralmente
radial
-
zigomorfa
-
PLANO
SIMETRIA
E
ou
ou
(não
e
DISPERSÃO
Qualquer tipo de transporte de diásporos desde a
planta-mãe até um novo lugar, seja através de vetores
bióticos ou abióticos
- Hipótese da fuga (Janzen, 1970) e (Connel, 1971)
Sugere que a dispersão seja o transporte da diáspora para longe da árvore-matriz
afim de aumentar a chance de sobrevivência da plântula. Segundo esta hipótese, as
diásporas das árvores tropicais teriam maiores chances de sobreviver quando
carregadas para longe por frugívoros dispersores, do que quando deixadas debaixo
da árvore-matriz.
- A dispersão possibilita maiores vantagens para escapar da competição e predação
próximo à planta-mãe. Por este motivo, a dispersão de sementes é um processo
fundamental na distribuição, diversidade, regeneração e sucessão das plantas de
florestas tropicais
- A dispersão pode ser abiótica (Anemocoria e hidrocoria) e
biótica (Zoocoria).
TIPOS DE FRUTOS
• SECOS
Deiscentes:
que se abrem
após maduros
Frutos e sementes de Cedro (Cedrela fisilis)
TIPOS DE FRUTOS
• SECOS
Deiscentes
TIPOS DE FRUTOS

SECOS
Indeiscentes: que não se abrem
após maduros
Castanha-do-pará (Bertholetia excelsa)
TIPOS DE FRUTOS
CARNOSOS
em geral são indeiscentes

TIPOS DE DISPERSÃO de acordo com
os agentes dispersores:
1)Anemocoria - pelo vento.
 2)Hidrocoria - pela água
 3)Autocoria - por mecanismos da própria planta:
Barocoria - por gravidade
Balocórica ou explosiva - lançamento
 4)Zoocoria - por animais.
Artiodactilocoria - ungulados
Quiropterocoria - morcegos.
Ictiocoria - peixes.
Ornitocoria - aves
Primatocoria – primatas
Mirmecoria - formigas.

Síndromes da dispersão
Tipo de dispersão
Cor
Odor
Abiótica
Barocoria (gravidade)
Autocoria
fruto)
(abertura
Variável
Nenhum
do Variável
Nenhum
Hidrocória (água)
Várias,
usualmente Nenhum
verde ou marrom
Anemocoria (vento)
Várias,
usualmente Nenhum
verde ou marrom
Biótica
Mamalocoria (mamíferos)
Marrom,
branco,
amarelo.
verde, Fraco ou aromáticos
laranja,
Ornitocoria (aves)
Preta, azul, vermelha, Nenhum
laranja, branco, verde
ou púrpura.
Quiropterocoria (morcegos)
Verde,
branco, Aromático
levemente amarelo
ANEMOCORIA
- Tipo de dispersão que é realizada pelo vento
- A anemocoria é comum em espécies de ecossistemas campestres ou em árvores
emergentes de ecossistemas florestais
- As diásporas anemocóricas caracterizam-se por serem pequenas e leves,
podendo classificarem-se em três tipos principais: Esporocórica (sementes ou
frutos ou esporos diminutos) – Ex:Briófitas/Pteridófitas, Pterocórica (sementes
ou frutos alados) e Pogonocórica (sementes ou frutos plumosos) –
Ex:Samaumeira
ANEMOCORIA – dispersão pelo vento
- Os frutos são secos e deiscentes
- sementes pequenas e leves, normalmente apresentando estruturas
aerodinâmicas que auxiliam o vôo, sendo por isso conhecidas como
sementes aladas.
- Algumas plantas anemocóricas perdem todas as folhas no período de
dispersão, para facilitar a ação do vento.
Exemplos: Cedrella fissilis, Chorisia speciosa (paineira), Tabebuia alba (ipêamarelo), Tabebuia impetiginosa (ipê-rosa) e Zeyheria tuberculosa (ipêfelpudo).
Anemocoria - dispersão pelo vento
Frutos e sementes de mogno
(Swietenia macrophyla )
Anemocoria - dispersão pelo vento
Frutos e sementes de Ipê amarelo
(Tabebuia alba)
Anemocoria - dispersão pelo vento
Frutos e sementes de Ipê rôxo
(Tabebuia heptaphyla)
Anemocoria - dispersão pelo vento
Frutos e sementes de Samaumeira
(Ceiba pentandra)
HIDROCORIA
Tipo de dispersão onde o vetor é a água.
No caso da Amazônia, a hidrocoria é considerada uma adaptação de espécies
típicas de áreas alagadas (várzeas e igapós), onde é bastante frequente.
Ex: Buriti (Mauritia flexuosa)
O buriti tem vários outros animais que consomem seu fruto após a queda,
fazendo a dispersão secundária, entre estes tem-se: queixada, caititu, cutia,
peixes, etc.
Mamorana (Pachyra aquatica)
HIDROCORIA
Hidrocoria - dispersão pela água
Frutos e sementes de andiroba
(Carapa guianensis)
MECANISMOS DA PLANTA
BAROCORIA
dispersão devido ao peso do propágulo - gravidade
Castanha-do-pará
Cutia (dispersor secundário)
Fala-se em dispersão indireta ou secundária, que é
aquela que acontece em segundo ou terceiro lugar em
dispersões que se sucedem no tempo.
Por exemplo: a castanha do Brasil, cai da árvore
(dispersão barocórica-primária) depois os roedores
levam elas para distante da planta-mãe (dispersão
zoocórica-secundária).
BALOCORIA
dispersão mecânica em que as sementes/frutos
são ejetadas ou expulsos – deiscência explosiva
A seringueira tem como dispersores secundários a
água e os peixes. No caso da água, suas sementes
possuem uma grande capacidade de flutuação de
até 2 meses.
Seringueira
ZOOCORIA
A zoocoria é o mais importante mecanismo na evolução da dispersão, já que envolve
características adaptativas e seletivas num par de espécies
Existem 3 tipos de zoocoria:
ENDOZOOCORIA - Dispersão que ocorre através da ingestão de sementes, frutos
ou partes dos frutos que são ingeridos por aves, macacos e outros animais
(frugívoros), passando pelo trato intestinal dos animais sem sofrer danos.
Sementes dispersas dessa forma possuem testa mais resistente e grossa.
SINZOOCORIA - Quando os diásporos são intencionalmente enterrados ou
armazenados (acumulados), ou levados (difundidos) a pequenas distâncias.
Ex: cutias, morcegos, alguns pássaros, etc.
EPIZOOCORIA - Dispersão na qual frutos ou sementes com espinhos, carrapichos,
ganchos ou substâncias viscosas são transportadas, eventualmente, no corpo dos
animais
Estudos com dispersão de sementes indicam que, em florestas tropicais,
de 74% a 77% das espécies têm dispersão zoocórica e, de 8% a 22% de espécies,
apresentam dispersão abiótica. As formas mais comuns consistem na endozoocoria
(mamíferos e pássaros) e na sinzoocoria (roedores).
ENDOZOOCORIA
EPIZOOCORIA
FRUGÍVORO X PREDADOR
Frugívoro – animal que consome frutos e não destrói as sementes
(aves, mamíferos e peixes)
"Apenas 10% das plantas utilizam os fatores abióticos (chuvas, ventos e rios) na
dispersão", afirma Galetti. "90% delas aproveitam os animais frugívoros."
Predador de sementes – quando o animal consome e destrói as
sementes
Por exemplo, quando um sanhaço-cinza come uma amora, ele aproveita a polpa e
elimina intactas as sementes, nas fezes ou por regurgitação; quando um tuim se
alimenta das infrutescências de embaúba, ele macera as sementes, ingere-as e
aproveita seus nutrientes, enquanto a polpa é descartada. O sanhaço é um frugívoro
no sentido estrito do termo, mas o tuim não pode receber essa denominação, uma
vez que o objeto de consumo são as sementes - essa ave seria melhor denominada
granívora, e, ao contrário do sanhaço, tem uma relação de predação com a
embaúba (ele se beneficia, mas os propágulos são destruídos).
PÁSSAROS
- Frutos dispersos por aves são geralmente de cor brilhante, de
menor porte do que aqueles dispersos por mamíferos e geralmente
sem uma casca dura.
Entre as aves, há aquelas interessadas nas sementes e aquelas que
são consumidoras de frutos e, neste caso buscam a polpa ou outro
material carnoso.
Existem aves que ingerem as sementes e aquelas que as
regurgitam.
Ex: Beija-flores
MAMÍFEROS
– As características das diásporas de mamíferos são a casca
resistente, odor e proteção da semente (substância tóxica ou
amarga)
- Os animais mais comuns são macacos (mamaliocoria) e morcegos
(quiropterocoria).
- No caso dos morcegos, os frutos tendem a ser verdes ou verde-amarelados, o
olfato desses animais é aguçado, têm hábito noturno e apreciam odores como o de
mofo. Eles comem apenas a parte macia do fruto, jogando fora as sementes.
Ex: jaca, sapoti, manga, goiaba.
- No caso dos macacos, eles enxergam cores e são poucos
olfativos.
RÉPTEIS
- Frutos dispersados por répteis são chamados
saurozoocóricos
– Os répteis são sensíveis às cores laranja e vermelho
e têm olfato desenvolvido.
Ex: Jacarés e iguanas comem frutos de Annona
glabra, realizando a dispersão.
Tambaquis
PEIXES
- Dispersão realizada por peixes é chamada de ictiocoria
– Nas áreas alagadas da Amazônia (várzea e igapó) é comum a atuação de peixes
como dispersores.
Diferente de qualquer parte do mundo, frutos e sementes são os principais
alimentos de vários peixes da Amazônia.
No caso do igapó, as plantas frutificam principalmente durante o período da
inundação, e sem dúvida essa é a única época em que os peixes têm acesso aos
frutos.
Não se pode deixar de levar em conta que muitos peixes, além de atuarem como
dispersores também são exímios predadores de sementes.
Ex: Pacu e piranjuba comem frutos de Inga (Leguminosae),
Tambaqui - grande consumidor de frutos da seringueira (Euphorbiaceae).