Anatomia e micromorfologia da corola de Ludwigia elegans (Cambess.) H.Hara (Onagraceae) com foco no padrão de absorção/reflexão da luz ultravioleta e influência no comportamento de abelhas polinizadoras

Abstract

A polinização constitui uma interação ecológica fundamental para a manutenção dos ecossistemas e é realizada principalmente por abelhas. A interação planta–polinizador depende das capacidades sensoriais dos polinizadores e de características florais, como cor, forma, textura e odor. Entre esses atributos, a coloração das pétalas exerce importante papel na atração visual e pode incluir padrões no espectro ultravioleta (UV), perceptíveis pelas abelhas e atuando como guias florais. Esses padrões estão associados à presença de pigmentos com diferentes propriedades de absorbância e refletância, além de características anatômicas e micromorfológicas que modulam intensidade, saturação e brilho das cores. Ludwigia elegans (Onagraceae), espécie amplamente distribuída no Brasil, apresenta flores amarelas com padrão UV do tipo bullseye e é polinizada predominantemente por abelhas. Este estudo teve como objetivo investigar a anatomia e a micromorfologia da corola de L. elegans, com foco no padrão de absorção/reflexão UV e na influência desse padrão sobre o comportamento de visitação dos polinizadores. Foram analisadas as porções apical, mediana e basal das pétalas por microscopia de luz, microscopia eletrônica de varredura e microscopia de fluorescência. Também foram realizadas medições de refletância, caracterização de pigmentos, fotografias UV e experimento de manipulação em campo comparando flores controle e flores com remoção do padrão UV. Os resultados evidenciaram um padrão intrafloral composto por uma região basal UV-absorvente e uma região apical UV-reflexiva. A região apical apresentou epiderme com cutícula estriada, células predominantemente papiliformes na face adaxial, mesofilo laxo e presença de carotenoides. Em contraste, a região basal apresentou células epidérmicas cônicas, mesofilo mais compacto e espesso, além da presença de flavonoides UV-absorventes e de betalaína, concentrados principalmente na epiderme na face adaxial da pétala e na porção superior do mesofilo. De acordo com o modelo visual de Apis mellifera há contraste cromático perceptível entre essas regiões, e os experimentos demonstraram redução na frequência de visitas em flores em que o padrão UV foi removido. Conclui-se que o padrão UV de L. elegans constitui um componente relevante da sinalização floral e que abordagens integrativas, envolvendo anatomia, propriedades ópticas dos tecidos vegetais, bioquímica e ecologia, ampliam a compreensão dos mecanismos envolvidos nas interações planta–polinizador e contribuem para estratégias de conservação da biodiversidade.

Pollination constitutes a fundamental ecological interaction for the maintenance of ecosystems and is carried out primarily by bees. The plant–pollinator interaction depends on the sensory capacities of pollinators and on floral traits, such as color, shape, texture, and odor. Among these attributes, petal coloration plays an important role in visual attraction and may include patterns in the ultraviolet (UV) spectrum, which are perceptible to bees and function as floral guides. These patterns are associated with the presence of pigments exhibiting different UV radiation absorption and reflection properties, as well as with anatomical and micromorphological characteristics that modulate color intensity, saturation, and brightness. Ludwigia elegans (Onagraceae), a species widely distributed in Brazil, presents yellow flowers with a bullseye-type UV pattern and is predominantly pollinated by bees. This study aimed to investigate the anatomy and micromorphology of the corolla of L. elegans, focusing on the UV absorption/reflection pattern and on the influence of this pattern on pollinator visitation behavior. The apical, median, and basal portions of the petals were analyzed using light microscopy, scanning electron microscopy, and fluorescence microscopy. Reflectance measurements, pigment characterization, UV photography, and a field manipulation experiment comparing control flowers and flowers with UV pattern removal were also conducted. The results revealed an intrafloral pattern composed of a UV-absorbing basal region and a UV-reflective apical region. The apical region exhibited an epidermis with a striated cuticle, predominantly papilliform cells on the adaxial surface, a loose mesophyll, and the presence of carotenoids. In contrast, the basal region exhibited conical epidermal cells, a more compact and thicker mesophyll, as well as the presence of UV-absorbing flavonoids and a small amount of betalain, concentrated mainly in the epidermis on the adaxial surface of the petal and in the upper portion of the mesophyll. According to the visual model of Apis mellifera, there was perceptible chromatic contrast between these regions, and the experiments demonstrated a reduction in visitation frequency in flowers from which the UV pattern had been removed. It is concluded that the UV pattern of L. elegans constitutes a relevant component of floral signaling and that integrative approaches involving anatomy, optical properties of plant tissues, biochemistry, and ecology broaden the understanding of the mechanisms involved in plant–pollinator interactions and contribute to biodiversity conservation strategies.