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Document type: Tese
Access type: Acesso Embargado
Embargo Date: 2025-11-23
Title: Exploring the universe of the pollen flowers: classification, traits, and distribution
Alternate title (s): Explorando o universo das flores de pólen: classificação, atributos e distribuição
Author: Melo, Lílian Rodrigues Ferreira de
First Advisor: Brito, Vinicius Lourenço Garcia de
First coorientator: Vasconcelos, Thais Nogales da Costa
First member of the Committee: Bochorny, Thuane
Second member of the Committee: Nogueira, Anselmo
Third member of the Committee: Bacci, Lucas de Freitas
Fourth member of the Committee: Dellinger, Agnes
Summary: A polinização é um processo fundamental para a reprodução e evolução das plantas com flores. Os custos e benefícios associados à polinização podem influenciar a seleção natural e moldar os traços florais ao longo do tempo, resultando em uma impressionante variedade de formas, cores e estruturas florais em diferentes espécies. Essa interação pode levar à coevolução, onde as características de ambos os grupos são moldadas ao longo do tempo, otimizando a eficiência da polinização. Porém, em algumas flores, como as flores de pólen, esses custos e benefícios são pagos na mesma moeda, que neste caso são os grãos de pólen. Em sua definição original, essas flores foram chamadas de “flores de pólen” pelo botânico Stefan Vogel (1978), em contraste com outras flores que também oferecem outro recurso, como néctar, óleo ou resina. A principal função do pólen é permitir a transferência dos gametas masculinos para o órgão reprodutor feminino da flor. Enquanto algumas plantas dependem do vento ou da água para a dispersão do pólen, outras dependem da polinização de insetos, pássaros, morcegos ou outros animais. A classificação inicial das flores de pólen foi introduzida por Vogel (1978), que propôs três tipos florais distintos: Magnolian, Papaver e Solanum. Em nosso primeiro capítulo, fornecemos uma revisão abrangente do notável e altamente significativo trabalho de Vogel (1978) na área de Biologia da Polinização. Além disso, reavaliamos e propomos um sistema de classificação atualizado para flores de pólen. Esta classificação revisada incorpora uma gama mais ampla de famílias botânicas conhecidas por possuírem flores de pólen. Nossa abordagem leva em consideração a filogenia das angiospermas e utiliza novas ferramentas e metodologias que não estavam disponíveis na era de Vogel. No segundo capítulo, resumimos em um contexto funcional e evolutivo o que se sabe sobre diversidade morfológica, padrões de coloração e especialização estaminal em Melastomataceae. Primeiro, cobrimos informações sobre a morfologia das anteras, incluindo tipos de deiscência, presença ou ausência de pedoconectivos, apêndices, glândulas, tricomas e rostro. Em seguida, discutimos a variabilidade na forma e comprimento do estame e seu potencial papel funcional na reprodução. Finalmente, o papel geral das características do estame na divisão da carga de pólen entre a reprodução da planta e a recompensa do polinizador, bem como estratégias alternativas, é explorado como uma explicação adaptativa para a diversidade de estames em Melastomataceae. No terceiro capítulo dessa tese, focamos em estimar a distribuição geográfica das espécies de Melastomataceae que compreende um grupo notavelmente diverso de plantas com flores que prosperam em diferentes regiões do mundo, com uma concentração particular no Neotrópico. Investigamos o tamanho da flor e o dimetrismo dos estames e sua correlação entre fatores abióticos como temperatura, precipitação e altitude com a distribuição dessas espécies.
Abstract: Pollination is a fundamental process for the reproduction and evolution of flowering plants. The costs and benefits associated with pollination can influence natural selection and shape floral traits over time, resulting in an impressive variety of shapes, colors, and floral structures in different species. This interaction can lead to coevolution, where the traits of both groups are shaped over time, optimizing pollination efficiency. However, in some flowers, such as pollen flowers, these costs and benefits are paid in the same coin, in this case with the pollen grains. In their original definition, these flowers were called “pollen flowers” by the botanist Stefan Vogel (1978), in contrast to other flowers that also offer another resource such as nectar, oil, or resin. The main function of pollen is to allow the transfer of male gametes to the female reproductive organ of the flower. While some plants rely on wind or water for pollen dispersal, others rely on pollinating insects, birds, bats, or other animals. The initial classification of pollen flowers was introduced by Vogel (1978), who proposed three distinct floral types: Magnolian, Papaver, and Solanum. In our first chapter, we provide a comprehensive review of Vogel's (1978) remarkable and highly significant work in the area of Pollination Biology. Furthermore, we reassess and propose an updated classification system for pollen flowers. This revised classification incorporates a broader range of botanical families known to possess pollen flowers, as well as additional floral traits. Our approach takes into account the phylogeny of angiosperms and uses new tools and methodologies that were not available during Vogel's era. In the second chapter, we summarize in a functional and evolutionary context what is known about morphological diversity, color patterns, and stamen specialization within Melastomataceae. First, we cover information on anther morphology, including dehiscence types, presence or absence of pedoconnectives, appendages, oil-glands, trichomes and rostrum. Then, we discuss variability in stamen shape and length, and their potential functional role in reproduction. Finally, the general role of stamen traits in dividing the pollen load between plant reproduction and pollinator reward, as well as alternative strategies, is explored as an adaptive explanation for the stamen diversity in Melastomataceae. In the third chapter of our study, we focused on analyzing the geographic distribution of Melastomataceae species that comprises a remarkably diverse group of flowering plants that thrive in different regions of the world, with a particular concentration in the Neotropic. We investigated different flower sizes and degrees of stamens dimetrism and its correlation between abiotic factors such as temperature, precipitation, and altitude with the geographic distribution of these traits.
Keywords: Atributos florais
Pollination syndrome
Stamens
Neotrópico
Buzz pollination
Estames
Floral traits
Síndrome de polinização
Neotropic
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIA
Subject: Ecologia
Language: eng
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Ecologia e Conservação de Recursos Naturais
Quote: MELO, Lilian Rodrigues Ferreira de. Exploring the universe of the pollen flowers: classification, traits and distribution. 2023. 107 f. Tese (Doutorado em Ecologia, Conservação e Biodiversidade) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2023. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2023.7040.
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.te.2023.7040
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/40041
Date of defense: 31-Aug-2023
Sustainable Development Goals SDGs: ODS::ODS 15. Vida terrestre - Proteger, recuperar e promover o uso sustentável dos ecossistemas terrestres, gerir de forma sustentável as florestas, combater a desertificação, deter e reverter a degradação da Terra e deter a perda da biodiversidade.
Appears in Collections:TESE - Ecologia, Conservação e Biodiversidade

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