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Document type: Dissertação
Access type: Acesso Embargado
Embargo Date: 2025-11-24
Title: Evolução de estratégias reprodutivas em melastomataceae
Alternate title (s): Evolution of reproductive strategies in melastomataceae
Author: Marra, Camilla Cristina Teles
First Advisor: Brito, Vinicius Lourenço Garcia de
Second Counselor: Reginato, Marclo
First coorientator: Melo, Lílian Rodrigues Ferreira De
First member of the Committee: Bochorny, Thuane
Second member of the Committee: Egea, Marcelo Monge
Summary: Na reprodução das plantas, há dois eventos de transporte que podem ser realizados por vetores: a polinização, quando os grãos de pólen são levados das anteras até o estigma, e a dispersão, quando o propágulo é distanciado de sua origem. Dessa forma, atributos reprodutivos como o tamanho e a cor floral, assim como a consistência do fruto podem evoluir de maneira correlacionada, pois são determinantes para a atratividade de vetores, estabelecendo diferentes estratégias reprodutivas, resultantes do investimento preferencial em uma dessas demandas. Escolhemos como modelo a família Melastomataceae, uma família muito diversa dentre as angiospermas, encontramos tanto espécies com flores muito pequenas e brancas quanto espécies com flores grandes e coloridas, bem como há clados distinguíveis pela presença de frutos baga ou cápsula, em Miconieae e Melastomateae, nessa ordem. Nesse trabalho, procuramos compreender como os atributos florais e o tipo de fruto evoluíram em Melastomataceae, e como a evolução desses atributos podem estar correlacionadas, por meio de métodos filogenéticos comparativos. Espera-se que a evolução de flores grandes e coloridas esteja associada à evolução de fruto cápsula, ao contrário da evolução de flores brancas e diminutas, que estaria associada aos frutos baga. Utilizamos data mining para obtenção de valores para esses atributos reprodutivos a partir de artigos já publicados bemcomo uma base de dados moleculares preexistentes e com nomes atualizados. A partir desses dados, foi feita a reconstrução da história evolutiva do tamanho e da cor floral para Melastomataceae. Foram construídos diferentes cenários de evolução do tamanho da pétala, combinados com a história evolutiva da cor e tipo de fruto em diferentes regimes evolutivos, para averiguar a correlação entre os atributos. Todas as análises foram feitas no software R (R Core Team). Na evolução das Melastomataceae, inferimos que o tamanho floral é um atributo lábil, com aumento, diminuição e reversões frequentes na sua filogenia, onde o tamanho da pétala varia até 2 ordens de grandeza. Estimamos que a maioria das transições na cor das flores ocorreu de brancas para coloridas. Os melhores cenários de evolução correlacionada foram: o que atrela a evolução do tamanho da flor à cor da flor e o tipo de fruto, seguido do que considerou apenas a cor da flor correlacionada ao tamanho da flor, que sugere a cor como atributo fortemente correlacionado ao tamanho floral. O tamanho ótimo estimado para flores foi maior para as coloridas com frutos cápsulas,e o menor para flores brancas e frutos baga. A evolução lábil e correlacionada entre o tamanho e a cor da flor e o tipo de fruto suporta a hipótese de evolução de estratégias reprodutivas em Melastomataceae: espécies com flores grandes e coloridas promovem o movimento das plantas na fase gametofítica, se desenvolvem em frutos cápsulas com dispersão local; e espécies com flores brancas e diminutas evoluíram correlacionadas a frutos baga, favorecendo a movimentação nessa fase esporofítica. Como esperado, em Melastomataceae, há tanto plantas que investem mais na atração e recompensa de polinizadores e quanto plantas que investem mais na atração e recompensa de dispersores.
Abstract: In the plant reproduction cycle, there are two transport events in which vectors participate: pollination, when pollen grains dislocate between anthers and stigmas, and offspring dispersal when whole fruits or seeds are removed from their origin. Therefore, reproductive traits such as floral size and color, as well as the fruit constitution can evolve correlatedly, because they affect the attractiveness to vectors. Hence, this establishes different strategies, resulting from the attendance of one of these trends - a trade-off situation. We chose as a model the Melastomataceae family, one of the most diverse lineages among the angiosperms, that has both species with small and white flowers and species with large and colorful flowers, wherein clades distinguishable by the presence of fleshy or dry fruits, in Miconieae and Melastomateae, in that order. In this work, we aim to comprehend how the floral traits and type of fruit evolved, and how the evolution of Melastomataceae is correlated through comparative phylogenetic methods. It is expected that the evolution of large and colorful flowers is linked to dry fruits, whereas small and white flowers are associated with fleshy fruits. We have used data mining to obtain values for these reproductive attributes from papers and updated a pre-existing database. From these data, a reconstruction of the evolutionary history of flower size and color was made for Melastomataceae. Different petal size evolutionary scenarios, combined with the evolutionary history of color and fruit type in different evolutionary regimes were constructed, to investigate the correlation between the attributes. In the evolution of Melastomataceae, we infer that floral size is a labile trait, with the frequent increase, decrease, and reversals in its phylogeny, where petal size varies up to 2 orders of magnitude. We estimate that most flower color transitions occurred from white to colored. The best scenarios of correlated evolution were the one that ties the evolution of flower size to flower color and fruit type, followed by the other that considers only flower color is correlated to flower size, which suggests color as a strongly correlated attribute. to flower size. The optimal size estimated for flowers was greater for those colored with dry fruits, and the smallest for white flowers and fleshy fruits. The lability and correlated evolution between flower size and color and fruit type support the hypothesis of evolution of reproductive strategies in Melastomataceae: species with large and colorful flowers promote plant movement in the gametophytic phase, develop into dried fruits with local dispersion; and species with white and tiny flowers evolved correlated with fleshy fruits, favoring movement of the sporophyte. As expected, in Melastomataceae, there are either plants that invest more in attracting and rewarding pollinators or plants that invest more in attracting and rewarding dispersers.
Keywords: evolução floral
correlação evolutiva
atributos reprodutivos
estratégias reprodutivas
polinização
dispersão
Melastomataceae
floral evolution
evolutionary correlation
reproductive attributes
reproductive strategies
pollination
dispersal
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIA
Subject: Ecologia
Árvores - Identificação
Quaresmeira
Florestas - Reprodução
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Ecologia e Conservação de Recursos Naturais
Quote: MARRA, Camilla Cristina Teles. Evolução de estratégias reprodutivas em melastomataceae. 2022. 47 f. Dissertação (Mestrado em Ecologia, Conservação e Biodiversidade) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2022. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2022.338.
Document identifier: https://doi.org/10.14393/ufu.di.2022.338
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/40908
Date of defense: 29-Sep-2022
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:DISSERTAÇÃO - Ecologia, Conservação e Biodiversidade

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