Biologia reprodutiva de três espécies do gênero Tillandsia L. (Bromeliaceae) ocorrentes nos arenitos Vila Velha- PR : Tillandsia crocata (E. Morren) Baker; T. streptocarpa Baker; T. lorentziana Griseb.

Orientador: Prof. Dr. Fabiano Rodrigo da Maia

Coorientador: Profa. Dra. Rosângela Capuano Tardivo

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Botânica. Defesa : Curitiba, 24/10/2023

Inclui referências

Resumo: A região dos Campos Gerais do Paraná, localizada no sul do Brasil, destaca-se pela diversidade de paisagens, que englobam capões de floresta, campos e afloramentos rochosos. Esses ambientes apresentam alta biodiversidade, tornando-se locais ideais para a realização de estudos ecológicos e evolutivos. Nos Arenitos Vila Velha, espécies de bromélias coexistem em simpatria, com destaque para o gênero Tillandsia, o maior dentro da família Bromeliaceae. Isso faz desta área um "laboratório natural" interessante para a pesquisa em biologia reprodutiva e compreensão dos processos evolutivos em plantas. Nesta dissertação, nos dedicamos ao estudo da Biologia Reprodutiva de três espécies: T. crocata, T. lorentziana e T. streptocarpa, que coexistem em simpatria nos Arenitos Vila Velha, em Ponta Grossa, Paraná. Acompanhamos a fenologia reprodutiva, registramos os visitantes florais, avaliamos a viabilidade polínica e investigamos os sistemas de cruzamento, bem como a possibilidade de cruzamentos heteroespecíficos. Além disso, conduzimos uma análise morfométrica para reconhecer os padrões morfológicos previamente descritos para cada uma das espécies e verificar a possível ocorrência de indivíduos com morfologias intermediárias entre as espécies. Com base em nossos resultados, constatamos que as três espécies compartilham o período de floração e os visitantes florais. Observamos diferenças significativas na viabilidade polínica e confirmamos que todas são autoincompatíveis. Identificamos que a principal barreira de isolamento reprodutivo ocorre após a polinização, resultante da interação entre o pólen e o pistilo. Além disso, o aborto de frutos e sementes em testes de autogamia e cruzamento heteroespecífico nos levou a inferir que barreiras pós-zigóticas podem estar em ação, promovendo a diversidade genética por meio de cruzamentos obrigatórios e prevenindo a hibridação. Por meio da caracterização morfométrica, confirmamos o padrão morfológico já descrito para cada uma das espécies. No entanto, notamos que alguns espécimes se destacaram nas análises, exibindo características morfológicas intermediárias entre T. crocata e T. streptocarpa. Os resultados obtidos fornecem informações inéditas sobre essas espécies de plantas e são fundamentais para compreender suas estratégias de manutenção em ambientes rochosos. Além disso, apresentamos observações de campo relacionadas à predação em botões florais das três espécies por larvas de vespas Euritomideas e Eufilídeas, contribuindo assim para a base de dados sobre a interação entre a família Bromeliaceae e grupos de Artrópodes.

Abstract: The Campos Gerais region of Paraná, located in southern Brazil, stands out for its diverse landscapes, including forest patches, fields, and rocky outcrops. These environments exhibit high biodiversity, making them ideal places for ecological and evolutionary studies. In the Vila Velha Sandstone formation, bromeliad species coexist in sympatry, with the Tillandsia genus, the largest within the Bromeliaceae family, taking the spotlight. This makes this area an interesting "natural laboratory" for researching reproductive biology and understanding evolutionary processes in plants. In this dissertation, we focus on the study of the Reproductive Biology of three species: T. crocata, T. lorentziana, and T. streptocarpa, which coexist in sympatry within the Vila Velha Sandstone formation in Ponta Grossa, Paraná. We tracked reproductive phenology, documented floral visitors, assessed pollen viability, and investigated mating systems, as well as the possibility of heterospecific crossbreeding. Furthermore, we conducted a morphometric analysis to recognize the previously described morphological patterns for each species and to verify the potential occurrence of individuals with intermediate morphologies among the species. Based on our results, we found that the three species share the flowering period and floral visitors. We observed significant differences in pollen viability and confirmed that all three are self-incompatible. We identified that the main reproductive isolation barrier occurs after pollination, resulting from the interaction between pollen and the pistil. Additionally, fruit and seed abortion in autogamy and heterospecific crossbreeding tests led us to infer that post-zygotic barriers may be in action, promoting genetic diversity through obligatory crossbreeding and preventing hybridization. Through morphometric characterization, we confirmed the previously described morphological pattern for each species. However, we noticed that some specimens stood out in the analyses, exhibiting morphological characteristics intermediate between T. crocata and T. streptocarpa. The results provide new insights into these plant species and are essential for understanding their strategies for survival in rocky environments. Additionally, we present field observations related to floral bud predation in the three species by Euritomid and Eofilid wasp larvae, thus contributing to the database on the interaction between the Bromeliaceae family and arthropod groups.