Biologia da Polinização
A polinização das plantas é quase tão diversa como a própria comunidade vegetal. A auto-polinização ocorre em algumas espécies vegetais quando o pólen (parte masculina) produzido pelas anteras em uma única flor entra em contato com o estigma (parte feminina) da mesma flor ou com o estigma de outra flor no mesmo indivíduo. A auto-polinização não permite muitas modificações na composição genética da planta, uma vez que as sementes produzidas pela auto-polinização criam plantas essencialmente idênticas ao indivíduo que produz a semente. Uma população de plantas que tem todos os indivíduos idênticos na forma, tamanho e requisitos de crescimento tem pouca possibilidade de modificações para permitir mudanças em seu ambiente.
A maioria das espécies de plantas tem desenvolvido maneiras de assegurar um grau apropriado de intercâmbio de material genético entre indivíduos da população, e a polinização cruzada é o tipo normal de polinização. Neste caso, as flores só são polinizadas eficazmente se o pólen for proveniente de outra planta. As plantas são mais beneficiadas por serem polinizadas por outros indivíduos porque isso amplia as características genéticas de plantas individuais. Como resultado, elas são mais adaptáveis às mudanças necessárias.
Fertilização ocorre quando o pólen entra em contato com o estigma de uma flor. O pólen reage com os fluidos estigmáticos e germina, e depois cresce como um tubo através do estigma e pelo estilo até à cavidade do ovário. Ali o esperma une-se ao óvulo e desenvolve-se numa semente.
Existem barreiras físicas e químicas ou genéticas à fertilização. Às vezes os grãos de pólen são inibidos de germinar por um desequilíbrio químico, ou a germinação é controlada geneticamente. s vezes não há barreira genética, mas o pólen simplesmente não é colocado na posição correta na flor. Isto é causado por restrições físicas, tais como grandes diferenças no comprimento dos estames e nos estilos. Algumas espécies de plantas têm formas de estames longos e formas de estames curtos para desencorajar a auto-polinização. A forma da corola e o posicionamento das partes sexuais (estilo e estames) também podem garantir que apenas um inseto de determinado tamanho e forma possa polinizar uma flor. A maioria das síndromes de polinização mencionadas a seguir envolve estas características.
Polinização pelo vento
Talvez a forma mais simples de polinização seja a polinização pelo vento, que é comum em muitas das árvores de floração precoce em áreas temperadas. O carvalho (Quercus in Fagaceae), ácer (Acer in Aceraceae), bétula (Betula in Betulaceae), nogueira (Carya in Juglandaceae), e muitas outras árvores em florestas temperadas são polinizadas pelo pólen transportado pelo vento. As correntes de ar e a umidade no início da primavera fazem deste método um método de polinização adequadamente eficiente porque as árvores ainda não produziram folhas, e as flores estão expostas, muitas vezes em inflorescências delgadas do tipo catkin, que balançam com longos pêlos estigmáticos capazes de capturar o pólen. A planta do milho (Zea mays em Poaceae) é outra planta polinizada pelo vento. Seus longos e sedosos tufos de fibra, que constituem os estilos, são bem adequados para prender o pólen transportado pelo ar. A polinização eólica é rara nos trópicos, talvez devido ao facto de as árvores não serem geralmente sem folhas e o pólen transportado pelo vento não seria muito eficiente. Além disso, as fortes chuvas diárias comuns nos trópicos manteriam as anteras demasiado húmidas para uma polinização eólica eficaz. No entanto, existe um tipo de polinização aérea nos trópicos. Os arbustos de sub-bosque na Urticaceae têm anteras que se abrem de forma explosiva e atiram o pólen para o ar suficientemente longe para que pelo menos a auto-polinização de outras inflorescências se realize na planta.
Polinização de insectos
As plantas têm-se desenvolvido com insectos, e cada grupo de polinizadores de insectos está intimamente associado a um tipo particular de planta. Isto é chamado de síndrome de polinização. Sem mesmo saber exactamente o insecto que poliniza uma planta, o tipo de insecto que irá visitar a planta pode ser previsto devido à forma, cor, tamanho e cheiro da flor envolvida.
Abelhas.
A maior parte das abelhas visita flores que são bilateralmente simétricas (zigomorfas ou não redondas em contorno) e têm uma plataforma de aterragem na qual a abelha pode ser devidamente orientada para a entrada. Um exemplo é a planta comum da ervilha doméstica (Pisum sativa ) e a maioria dos outros membros da subfamília Papilionoideae da família das leguminosas (Leguminosae). As flores de abelha também tendem a ter um aroma, porque as abelhas têm um bom olfato. As abelhas estão entre os polinizadores de plantas mais prevalecentes e são notavelmente diversas em tamanho e forma. A abelha é o exemplo mais evidente desta síndrome de polinização e a importância económica da abelha para a produção de frutos e sementes é enorme. Sem elas e outras abelhas semelhantes, muitas das nossas culturas alimentares não existiriam.
As abelhas são consideradas inteligentes, e algumas abelhas regressam regularmente à mesma planta (um comportamento chamado trap lining). Nestes casos, as plantas normalmente produzem apenas uma ou poucas flores por dia, garantindo que todas são polinizadas sem investir tanta energia como numa espécie de floração em massa. Outras espécies produzem grandes quantidades de flores para que a planta possa atrair um grande número de polinizadores. Estas são duas estratégias opostas que atingem o mesmo objetivo: produzir sementes para reprodução.
As abelhas são mais propensas do que outros insetos a estabelecer um sistema de nação polinizadora um-para-um. Muitas plantas produzem um cheiro especial que atrai apenas uma ou poucas espécies diferentes de abelhas. Isto é especialmente comum nas orquídeas e nos excrementos. Algumas flores evoluíram para produzir um “estilo” que imita o próprio inseto na aparência. A maioria das orquídeas é tão dependente da polinização por um único tipo de abelha que coloca todo o seu pólen num único pacote (chamado polinia) que é apanhado pela abelha. No caso da orquídea Catasetum, a polinia pegajosa é forçada para a cabeça da abelha, onde adere até ser passada para o estilo de outra planta. Este sistema de uma só oportunidade, embora arriscado, assegura que toda a carga de pólen chega exactamente onde é mais eficaz.
Flies.
Estes são polinizadores menos importantes, mas são essenciais na polinização de algumas plantas temperadas e muitas plantas de floração tropical. As moscas geralmente visitam flores que cheiram mal, muitas vezes com cheiros de carne ou fezes em decomposição. Muitos aromáticos tropicais (Araceae), incluindo plantas mamutes como o Amorphophallus, que muitas vezes produzem inflorescências, são polinizados por moscas. A couve gambá (Symplocarpus foetidus ), outro aróide e uma das primeiras plantas a florescer na Primavera (mesmo emergindo dos bancos de neve), é polinizada por moscas. As moscas são aparentemente menos inteligentes do que as abelhas e as síndromes de polinização das moscas envolvem frequentemente enganos e armadilhas. As moscas são atraídas por plantas que cheiram mal porque antecipam encontrar uma substância adequada, como estrume ou carne em decomposição, na qual possam depositar os seus ovos. Uma vez dentro, porém, as moscas são incapazes de deixar a inflorescência. Em Aristolochia (Aristolochiaceae), o tubo da corola é dobrado numa curva com apêndices rígidos na base, orientados para permitir que a mosca entre facilmente. No entanto, só depois do insecto ter estado dentro o tempo suficiente para assegurar a polinização é que os apêndices se soltam o suficiente para permitir que a mosca saia da parte inferior da corola. O gênero tropical Dracontium (Araceae) não tem nenhuma armadilha real, mas a parte inferior da saliva é branca ou aparentemente transparente, e a abertura é curvada para que entre pouca luz. A mosca não tão inteligente tenta repetidamente sair por uma abertura que não existe e no processo cai contra a inflorescência para depositar o pólen que pode estar carregando ao visitar outras flores.
Moths and Butterflies.
Both tem a habilidade de desenrolar suas longas línguas e estendê-las em longas flores esbeltas. Membros das Asteraceae (Compositae), tais como dentes-de-leão, girassóis, goldenrods e outros gêneros, são geralmente visitados por borboletas durante o dia. Os seus homólogos traça geralmente voam à noite e polinizam um tipo diferente de flor tubular, as que são geralmente brancas ou muito pálidas, tornando as flores mais fáceis de ver no escuro, e flores que produzem um aroma de cheiro doce, o que também torna a sua localização mais fácil. As traças falcões têm línguas especialmente longas e podem polinizar as flores tropicais com o tubo da corola de até dez centímetros de comprimento. Uma dessas flores, Posoqueria latifolia (Rubiaceae), tem um arranjo especial dos estames que as mantém juntas sob tensão até que a massa de antera seja tocada pelo polinizador. Neste ponto, ela é liberada com grande força e os estames então jogam uma massa de pólen na face do polinizador. Esta massa de pólen é levada para a flor seguinte, onde o estilo está agora devidamente posicionado para aceitar o pólen.
Beetles.
Embora seja algo raro em áreas temperadas, isto é bastante comum nos trópicos. Os escaravelhos voam frequentemente ao anoitecer, entram na inflorescência e ficam lá até à noite seguinte ao anoitecer. As síndromes de polinização do escaravelho envolvem frequentemente a termogénese, um aquecimento interno de alguma parte da inflorescência causada pela rápida oxidação do amido. A inflorescência de Philodendron (Araceae) consiste em um espatoato em forma de folha que envolve o espadix onde as flores são agregadas. As flores do filodendro são unissexuais, com as flores femininas agregadas perto da base e as masculinas ocupando o restante do espadix. Na maioria dos casos, é o espadix que aquece e a temperatura é geralmente bem acima da temperatura ambiente (do ar ao redor). A temperatura elevada está associada à emissão de um cheiro doce que ajuda a atrair os escaravelhos. Uma vez dentro da base do spathe (a parte tubular), os escaravelhos banqueteam-se com as flores masculinas estéreis ricas em lípidos, na base do spadix macho, e também utilizam frequentemente este espaço para acasalar. No dia seguinte, quando o escaravelho parte, os estames libertam o seu pólen e o escaravelho parte coberto com ele. Os escaravelhos polinizam muitas espécies de palmeiras (Arecaceae), membros da Cyclanthaceae, muitas Araceae, e até lírios de água tropicais gigantes, como a Victoria amazonica. A couve gambá mencionada anteriormente sob polinização com mosca é também termogénica, e é esta característica que lhe permite derreter a neve no início da Primavera.
Aves e Mamíferos.
Embora os polinizadores de vertebrados não sejam tão comuns como os polinizadores de insectos, eles existem, e incluem aves e mamíferos. As síndromes de polinização de aves geralmente envolvem flores coloridas, sem paisagens, concebidas para atrair aves, que têm uma excelente visão, mas um olfacto pobre. No hemisfério ocidental, os beija-flores são os polinizadores mais comuns, e as suas línguas tipicamente longas significam que as flores dos beija-flores são tipicamente longas e tubulares. Muitas flores polinizadas de beija-flores ou são vermelhas ou têm partes de cor vermelha, tais como brácteas, que atraem o beija-flor para a inflorescência. Muitos membros tropicais das Gesneriaceae têm flores amarelas em vez de vermelhas, mas as folhas associadas às flores são fortemente marcadas com vermelho ou castanho e são claramente visíveis para os beija-flores.
A polinização dos mamíferos é rara mas está a tornar-se cada vez mais conhecida entre os animais tropicais. Os macacos de cara branca (Cebus capuchinus ) são conhecidos por polinizarem balsa (Ochroma pyramidale em Bombacaceae), pois procuram no fundo das grandes flores tubulares por insectos. Os morcegos são mais comuns como polinizadores eficazes porque são voadores habilidosos. Como os morcegos voam à noite, a síndrome de polinização dos morcegos envolve flores tubulares de cor pálida, geralmente grandes, muitas vezes com uma grande abertura de caneta, tais como Coutarea hexandra, um membro tropical da família do café (Rubiaceae). Contudo, as síndromes de polinização dos morcegos também podem envolver plantas como a Inga (Leguminosae), que tem muitas flores com amplos tufos de estames através dos quais o morcego pode estender a sua língua à forragem para pólen ou néctar. Alguns mamíferos polinizadores incomuns incluem as girafas, que são conhecidas por polinizar as acácias com seus pêlos faciais, e os lémures, que polinizam a Strelitzia em Madagascar.
ver também Sistemas de Reprodução; Flores; Interações, Inseto Vegetal; Interações, Vertebrado Vegetal; Reprodução, Fertilização e; Reprodução, Sexual.
Thomas B. Croat
Bibliografia
Faegri, K, e L. van der Pijl. Os Princípios da Ecologia da Polinização. Nova Iorque: Pergamon Press, 1966.
Percival, Mary S. Floral Biology. Nova Iorque: Pergamon Press, 1965.
Real, Leslie. Biologia da Polinização. New York: Academic Press, 1983.