Polinizadores e os sistemas de polinização no campo rupestre: revisão e implicações para a conservação de serviços ecossistêmicos

Monteiro, Beatriz Lopes [UNESP]

Polinizadores e os sistemas de polinização no campo rupestre: revisão e implicações para a conservação de serviços ecossistêmicos

Arquivos

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Data

2020-08-31

Autores

Monteiro, Beatriz Lopes

Orientador

Morellato, Leonor Patricia Cerdeira

Camargo, Maria Gabriela Gutierrez de

Pós-graduação

Ciências Biológicas (Biologia Vegetal) - IBRC

Editor

Universidade Estadual Paulista (Unesp)

Tipo

Dissertação de mestrado

Direito de acesso

Acesso aberto

Resumo

Resumo (português)

Ações antrópicas têm mudado os ecossistemas de forma extensiva causando o declínio da biodiversidade e gerando impactos a um importante serviço ecossistêmico, a polinização. A interação entre as espécies no processo de polinização pode ser interpretada como uma rede de interações. Dessa forma, o uso desta abordagem permite ampliar o entendimento das dinâmicas de comunidade e avaliar prioridades de conservação de acordo com o papel das espécies. O campo rupestre é uma vegetação distribuída em mosaicos associada a elevadas altitudes e que concentra alto endemismo e biodiversidade. É uma vegetação descrita como um OCBIL (Old, Climatically-Buffered Infertile Landscape), ou um sistema antigo, tamponado climaticamente, numa paisagem infértil ou empobrecida, o que explicaria os sua alta biodiversidade, endemismo e traços funcionais. Com isso, encontramos uma flora com populações localmente restritas, sendo previsto, de acordo com a teoria OCBIL, que voadores que alçam voos de maiores distâncias são essenciais para conectar a paisagem promovendo o fluxo gênico. Por ser uma vegetação diversa, mas também ameaçada, a partir do levantamento de seus polinizadores, caracterização dos sistemas de polinização e distribuição na paisagem, buscamos testar a hipótese proposta para os OCBILs de que polinizadores de longa distância seriam os principais vetores de polinização. Em seguida, com os dados de interação de uma comunidade de campo rupestre, buscamos caracterizar como esta rede de interações está estruturada, o papel das espécies de acordo com a sua posição na rede, buscando subsidiar estratégias de conservação. Reunimos 413 espécies de polinizadores, sendo a maioria abelhas (220 espécies) e moscas (69). Entre as 636 espécies de plantas avaliadas encontramos que o principal sistema de polinização é por abelhas (56%), seguido pelo vento (14%) e por beija-flores (10%). Vimos que a polinização pelo vento, abelhas pequenas e moscas aumenta com a altitude, enquanto a polinização por abelhas grandes e beija-flores não se altera na altitude. Os sistemas de polinização relacionados aos voadores de longa distância também são mais frequentes nos afloramentos rochosos, que é a tipologia de vegetação mais isolada. Em relação a rede de interações, encontramos uma meta rede aninhada e modular. Porém, esta modularidade é perdida ao simularmos a retirada da abelha exótica Apis mellifera. Abelhas grandes ocupam papéis importantes na rede, com destaque para a nativa Bombus pauloensis. Plantas polinizadas por abelhas, mas que são amplamente visitadas por outros grupos taxonômicos, também têm papéis centrais na rede. Nossos resultados corroboram a hipótese de OCBIL ao confirmarmos a importância de sistemas de polinização relacionados a voadores de longa distância no gradiente de altitude e sua prevalência nos afloramentos rochosos do campo rupestre. Além de analisar a importância dos principais sistemas de polinização do campo rupestre, apresentamos o papel das plantas e polinizadores para a manutenção da estrutura da rede de interações, considerando o seu grau de ameaça e endemismo. Estes resultados, juntamente com a base de dados inédita de interações entre plantas e polinizadores, concentram informações chave para o conhecimento da evolução, dinâmica das comunidades e para a definição de estratégias de conservação da biodiversidade e serviços ecossistêmicos do campo rupestre.

Resumo (inglês)

Anthropogenic drivers have been changing ecosystems extensively causing loss of biodiversity and impacting the provision of the ecosystem services provided by pollination. Plant-pollinator interactions can be analyzed as mutualistic networks. Therefore, this approach allows to broaden the understanding of community dynamics and evaluate conservation priorities according to species’s role in the network. The campo rupestre is an archipelago-like vegetation associated with high altitudes in Brazil and concentrates high species endemism and biodiversity. It is considered an OCBIL (Old, Climatically Buffered Infertile Landscape), this theory suggests that its ancient origin and infertile soils, both of which acting as the main environmental filters buffered by a mild climate explains its high biodiversity, endemism and functional traits. Thus, according to the theory, the campo rupestre flora with locally restricted populations, has dependence on pollinators capable to fly longer distances to act as connectors of the landscape. Considering the high species diversity of the campo rupestre along with the threats by anthropic factors, here we gathered information on campo rupestre’s pollinators and characterized the pollination system’s composition and distribution in the landscape. We also tested the hypothesis proponed for OCBILs long-range flyers act as important vector for pollination. Then, with the interaction data of a campo rupestre community, we characterized how the network of interactions is structured and the role of species for the maintenance of the network structure, seeking for conservation strategies. We surveyed 413 pollinator species, mostly bees (220 species) and flies (69). Among 636 plant species surveyed, the bee pollination system was dominant (56%), followed by wind (14%), and hummingbird (10%). Wind, small-bee and fly pollination systems increased with altitude, while large-bee and hummingbird long-distance systems remained unchanged across altitudes. Long-distance systems were more frequent in highly isolated rocky outcrops. Regarding the pollination network we found both, nested and modular patterns, but when excluding the exotic species Apis mellifera, we found no significant modularity. Large bees occupy important roles in the network, highlighting the bumblebee Bombus pauloensis, as a network hub, and small insects acting as connectors. Species with the bee pollination system but visited by distincts functional groups of pollinators were the main plant species structuring the network. Our findings unravel the pollination systems across the campo rupestre, corroborating the OCBIL long-distance pollination prevalence in isolated vegetations, and its persistence across altitudinal gradients. This study provides an evaluation of the importance of species according to their functional role for the persistence of a threatened ecosystem, especially those that are already classified as near threatened and endemic. The extensive database on plant-pollinator interactions here presented holds key information for the conservation and knowledge of ecosystem services of campo rupestre.