Is floral-trait variation related to pollination in deceptive orchids?

Autor(es)

João Marcelo Robazzi Bignelli Valente Aguiar

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia
• Data de defesa: 2019-08-26

Membros da banca

Marlies Sazima; Thibaud Aymeri Lancelot Monin; Isabel Alves dos Santos; Fábio Pinheiro; Michael Hrncir

• Orientador: Marlies Sazima

Resumo

A polinização por engano, uma estratégia comum em orquídeas (Orchidaceae), ocorre quando as flores não apresentam recurso aos polinizadores, mas os atraem, mesmo assim, pelos seus sinais conspícuos e atrativos, como cor e fragrância. Possuir sinais atrativos variáveis pode melhorar a eficiência do engano ao atrapalhar no estabelecimento de previsões sobre a ausência de recurso. Essa ideia foi desenvolvida por Heinrich (1975) que argumentou que quanto mais diferentes as flores sem recurso de uma espécie, mais tempo os polinizadores levariam para evitá- la. A variação nos sinais atrapalharia, então, na generalização entre experiências sem recompensa. Nessa tese, testamos essa hipótese focando na interação entre uma orquídea tropical (Ionopsis utricularioides) e seus visitantes florais. Nós elaboramos uma série de experimentos cognitivos para abordar a questão do que os polinizadores percebem e aprendem quando se deparam com sinais florais variáveis. Primeiro, focamos na informação visual e caracterizamos a variação intraespecífica de cor floral dessa orquídea. Nós então treinamos abelhas sem ferrão Scaptotrigona aff. depilis (Meliponini) a visitar flores artificiais que foram manipuladas quanto à cor e presença de recompensa de açúcar, simulando as flores polimórficas de engano. Encontramos que a variação na cor floral perturba o processo de aprendizagem, resultando em um aumento no número de flores visitadas até aprenderem que todas as flores não possuíam recompensa. Nós também focamos na informação olfativa e caracterizamos a variação intraespecífica na fragrância floral dessa orquídea. Usamos compostos do perfil de odores das flores e realizamos experimentos de condicionamento olfativo em Apis mellifera, um modelo para o estudo de aprendizado e memória. Utilizando o protocolo de condicionamento olfativo de Resposta de Extensão da Probóscide (REP), estudamos se abelhas conseguem discriminar entre isômeros, que são comuns na fragrância de várias espécies de orquídeas polinizadas por engano. Encontramos que as abelhas discriminam os isômeros sob condições específicas, mas tendem a generalizar entre eles na maioria dos casos. Dessa forma, num contexto de polinização, esses sinais dificilmente seriam usados como pistas preditivas para a presença ou ausência de alimento. Nós também estudamos se compostos abundantes da fragrância floral dominam compostos minoritários, em um fenômeno cognitivo chamado overshadowing. Se esse fosse o caso, os compostos mais abundantes da fragrância da orquídea poderiam ser usados como pistas salientes a serem aprendidas em associação com presença ou ausência de recurso. Encontramos que o composto majoritário da fragrância foi dominado pelos minoritários, que variam nas flores entre indivíduos. A dominância é mantida mesmo quando a concentração do composto abundante foi aumentada em relação a dos outros compostos na mistura. Dessa forma, as abelhas não conseguem aprender o valor preditivo do composto mais abundante da fragrância da orquídea, o que ajudaria a manter a polinização por engano. Tomadas em conjunto, nossas descobertas revelam que a variabilidade olfativa e visual em orquídeas polinizadas por engano contribui para esse mecanismo ao perturbar no aprendizado associativo da ausência de recurso. Além disso, elas indicam que avaliar a polinização pela perspectiva da cognição do polinizador pode nos levar a um entendimento mais completo das interações inseto-planta e a uma análise compreensiva de problemas complexos em estudos de polinização (AU)

• Processo FAPESP: 15/05919-8 - A variação nos atributos florais está relacionada à polinização por engano em orquídeas?
• Beneficiário: João Marcelo Robazzi Bignelli Valente Aguiar
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado