Parceiros, mas nem tanto

É importante poder contar com parceiros para enfrentar os desafios que a vida nos impõem. Alguns parceiros são simplesmente indispensáveis, ao passo que outros podem ser apenas temporários. Na natureza, os organismos também formam parcerias importantes.

Parceiros nem sempre são exclusivos e dois organismos diferentes podem ter o mesmo parceiro sem que haja prejuízo para nenhuma das partes. Na natureza, a parceria entre as abelhas e plantas, para a realização da polinização, é um exemplo bastante conhecido. Contudo, às vezes é preciso ter algo mais para que esse compartilhamento funcione. Esse mecanismo ocorre entre espécies de um grupo de plantas bastante conhecido: as orquídeas.

As orquídeas (família Orchidaceae) formam um dos maiores grupos de angiospermas, com pouco mais de 20.000 espécies conhecidas. São particularmente notáveis pela sua diversificada morfologia floral e vegetativa (Figura 1). São plantas com distribuição cosmopolita que ocorrem em quase todos os tipos de hábitats, com exceção apenas das regiões polares. São particularmente diversas na região tropical, principalmente das Américas do Sul e Central e da Ásia.

Figura 1: Diversidade de formas e cores em flores de orquídeas (http://www.flickr.com/photos/telipogon/90161248/).

Numerosas estratégias de atração aos polinizadores evoluíram nesta família, tornando o estudo da Biologia Floral destas plantas um curioso exercício de Ecologia que, de tão intrigantes chamaram a atenção de Charles Darwin, o famoso naturalista britânico. Darwin ficou curioso sobre os complexos mecanismos que as orquídeas desenvolveram para a realização da polinização cruzada e os descreveu no seu livro “Fertilisation of Orchids” (1862).

Por terem desenvolvido um sistema de polinização altamente especializado, as chances de serem polinizadas são escassas, asssim as flores das orquídeas permancem receptivas por períodos muito longos e muitas liberam o pólen em “pacotes” chamados de políneas. Essas políneas grudam-se aos polinizadores (ver Vídeo abaixo) graças à secreções liberadas no gineceu da flor e são então transportadas até outra flor. Dessa forma, cada vez que ocorre uma polinização bem-sucedida, milhares de óvulos podem ser fertilizados.

Esses polinizadores são em geral atraídos visualmente pelo formato e pelas cores do labelo. Essa estrutura é a pétala mediana modificada e é com frequência maior que as demais e geralmente apresenta glândulas (nectários, glândulas de óleo, osmóforos, etc.) ou ornamentações (calos) com funções relacionadas  ao processo de polinização.

Figura 2: Abelha Euglossini da espécie Euglossa liopoda (©Bonni2011/Flickr).

Entre os principais polinizadores das orquídeas estão as chamadas “abelhas das orquídeas”. As abelhas fazem parte da Tribo Euglossini e são geralmente solitárias, com algumas espécies poucas espécies comunais ou exibindo uma forma simples de eussocialidade. Essas abelhas ocorrem exclusivamente nas Américas do Sul e Central e são facilmente distinguíveis pela sua coloração metálica (Figura 2). A parceria entre abelhas específicas e orquídeas tem sido bem documentada pelos botânicos.

Estudos da parceria entre esses organismos revelaram que os machos de várias espécies de abelhas das orquídeas coletam compostos voláteis (perfumes) específicos produzidos pelas orquídeas para que consigam atrair as fêmeas para a cópula. Os machos dessas espécies possuem modificações únicas nas pernas que são usadas para coletar e armazenar diferentes destes compostos (geralmente ésteres), coletados especialmente de orquídeas das subtribos Stanhopeinae e Carasetinae, as quais todas são exclusivamente polinizadas por euglossine machos.

Orquídeas neotropicais geralmente exibem elaboradas adaptações envolvendo localizações altamente específicas dos pacotes de pólen (polínias) no corpo dos machos das abelhas das orquídeas. A localização específica dessas polínias garantem que a polinização cruzada ocorra somente entre orquídeas das mesmas espécies. Para isso, diferentes abelhas são atraídas por diferentes compostos químicos, os perfumes liberados pelas orquídeas.

Porém, uma mesma abelha pode visitar orquídeas diferentes e ainda assim a polinização cruzada específica é garantida. Apesar de compartilharem polinizadores, as orquídeas tornaram-se bem sucedidas permanecendo específicamente leais a outros parceiros: fungos. Depois de uma polinização bem-sucedida, são produzidas milhares de pequenas sementes desprovidas de endosperma. Durante processo de germinação estabelece-se uma simbiose entre fungos e a semente. O fungo providencia nutrientes ao embrião, sem os quais os processo de germinação não seria possível na natureza.

Um estudo publicado recentemente pelo biólogo Richard Waterman e colaboradores do Reino Unido (ver Bibliografia recomendada) demonstrou isso com duas espécies de orquídeas que compartilham o mesmo hábitat na África do Sul. Uma delas deposita suas polínias nas pernas dianteiras de uma abelha, enquanto a outra as deposita apenas no abdômen da abelha. A mesma abelha, portanto, serve às duas diferentes espécies e mantém o pólen separado.

Em relação ao fungo simbionte, as plantas são muito mais específicas. Mesmo as duas espécies vivendo muito próximas, associam-se a diferentes fungos, evitando dessa forma a competição pelos mesmos recursos. Essa associação ocorre de maneira específica mesmo quando as plantas são transplantadas para outros locais. Isso explica como muitas espécies de orquídeas se desenvolveram e podem coexistir tão próximas.

Muitas espécies sobrevivem e se reproduzem apenas por interagirem com outras espécies e a evolução da biodiversidade depende intimamente da evolução dessas interações. Tanto a polinização por animais quanto à simbiose com fungos são importantes fatores para o sucesso de várias espécies de plantas, principalmente as orquídeas.

Até recentemente, os biólogos acreditavam que o mutualismo entre as abelhas e as orquídeas era uma “equação equilibrada”, mas um estudo recente constatou que as orquídeas dependem mais das abelhas do que o contrário. O estudo publicado pelo biólogo Santiago Ramírez e colaboradores (ver Bibliografia recomendada), da Universidade de Berkeley, demonstrou que as abelhas evoluíram primeiro que as orquídeas. Somente depois as orquídeas evoluíram e desenvolveram estratégias específicas (perfumes e deposição específica de pólen no corpo das abelhas), enquanto as abelhas são menos especializadas. Esse estudo tem importante implicações para a Biologia da Conservação, particularmente por causa do alarmante declínio das abelhas polinizadoras nos últimos anos em todo o mundo.

À princípio, mutualismos podem afetar tanto a origem das espécies, via especialização, ou manter a diversidade, via efeitos sobre agrupamentos de espécies (assembléias ecológicas) e coexistência de espécies. Contudo, como sugere o estudo de Waterman e colaboradores, quais mecanismos operam sobre e sob mutualismos permanecem obscuros.

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Bibliografia recomendada

Ackerman, JD. 1983. Specificity and mutual dependency of the orchid‐euglossine bee interaction. Biological Journal of the Linnean Society, 20: 301-314..

Lunau, K. 1992. Evolutionary aspects of perfume collection in male euglossine bees (Hymenoptera) and of nest deception in bee-pollinated flowers. Chemoecology, 3: 65-73.

Ramírez SR, Eltz T, Fujiwara MK, Gerlach G, Goldman-Huertas B, Tsutsui ND & Pierce NE. 2011. Asynchronous diversification in a specialized plant–pollinator mutualism. Science, 333: 1742–1746.

Schiestl, FP & S Dötterl. 2012. The Evolution of Floral Scent and Olfactory Preferences in Pollinators: Coevolution or Pre-Existing Bias? Evolution,

Singer, RB & AA Cocucci. 1999. Pollination mechanism in southern Brazilian orchids which are exclusively or mainly pollinated by halictid bees. Plant Systematics and Evolution, 217: 101-117.

Singer, RB. 2003. Orchid pollination: recent developments from Brazil. Lankesteriana, 7: 11-114.

Singer, RB. 2004. Orquídeas brasileiras e abelhas. Weebee, Brasília. 2004. Disponível em: <www.webbee.org.br>.

van der Pijl & CH Dodson. 1966. Orchid flowers: Their pollination and evolution. University of Miami Press, Florida.

Waterman, RJ et al. 2011.The effects of above- and belowground mutualisms on orchid speciation and coexistence. The American Naturalist, 177 (2): E55-E68.

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