Abstract Explosive pollination includes a rapid release of floral sexual elements that are enclosed in modified petals, and a subsequent contact with pollinators’ body. It requires specific groups of visitors in order to assure plant reproduction, thus reproductive success is threatened in species with explosive pollination mechanisms, especially when pollinator activity is uncertain. Autogamy can alleviate such a problem by improving plant reproductive output. Here we investigated the mating strategies of Marsypianthes chamaedrys, a species with an explosive pollen release mechanism and whose medicinal properties are broadly investigated, but no data is available regarding its reproduction. We studied its floral morphology, anthesis, floral visitors and breeding system. Flowers have a bilabiate organization with the reproductive structures housed within a lower, keel-like petal lobe. The species is protandrous and flowers have short life span. Only bees were able to activate the explosive mechanism, while butterflies acted as nectar thieves. Marsypianthes chamaedrys is self-compatible and able to autonomously self-pollinate, likely due to the elongation of the pistil within the keel of unvisited flowers. Marsypianthes chamaedrys likely has a mixed mating system, in which bee pollination and autogamy interplay to improve its reproductive output.

Resumo A biologia reprodutiva e a polinização de Cabomba aquatica Aubl. foram estudadas em populações presentes em açudes localizados no interior do Parque Estadual de Dois Irmãos, Recife, PE. A antese das flores é diurna, com dois dias de duração. As flores são bissexuais e apresentam hercogamia e protoginia incompleta. Cada flor produz em média 2.111±94 grãos de pólen, com uma razão P/O de 1,055 e elevada viabilidade polínica (99,7%). A espécie é autocompatível, porém demonstrou a necessidade de vetores bióticos para a transferência do pólen. Foram observadas visitas de abelhas (Apidae e Halictidae), vespas (Vespidae) e moscas (Diptera). As abelhas e vespas foram consideradas como polinizadores efetivos, tanto pelo comportamento como pela alta freqüência nas visitas, enquanto que as moscas foram consideradas polinizadores ocasionais. O mecanismo floral (hercogamia e protoginia), associado com a baixa produção de néctar e o comportamento dos polinizadores durante as visitas podem contribuir para aumentar o fluxo polínico entre os indivíduos.

Abstract Reproductive biology and pollination of the fanwort, Cabomba aquatica Aubl., were studied in populations from dams located in Dois Irmãos State Park, Recife, Pernambuco state, northeastern Brazil. Flower anthesis in this species is diurnal and lasts two days. The flowers are bisexual and exhibit herkogamy and incomplete protogyny. Each flower produces an average of 2.1 ± 94.8 pollen grains, with a P/O ratio of 1.055 and high pollen viability (99.7%). This species is self-compatible, but requires biotic vectors to transfer pollen. We observed visits of bees (Apidae and Halictidae), wasps (Vespidae) and flies (Diptera) to the flowers. Bees and wasps were considered to be effective pollinators, both due to their behavior and their high frequency of visits to flowers, whereas flies were considered to be occasional pollinators. The floral mechanism (herkogamy and protogyny), together with low nectar production and pollinator behavior during visits, may contribute to increase pollen flow between individuals.

Leguminosae está representada na Caatinga por 293 espécies, das quais oito foram estudadas quanto à polinização e/ou sistema reprodutivo. Foram analisados a biologia floral, os polinizadores e o sistema reprodutivo de Caesalpinia pyramidalis Tul. Houve produção de 5,7 ± 0,9 óvulos/flor, 66,9 ± 47,8 flores e 2,1 ± 1,2 frutos por inflorescência e 2,88 ± 1,44 sementes/fruto. O volume de néctar foi cerca de 1,0 µL durante o primeiro dia da flor, 0,5 µL no segundo dia, não havendo produção no terceiro dia. C. pyramidalis é auto-incompatível, com tubos polínicos oriundos de autopolinização manual crescendo até o saco embrionário. Espécies de Xylocopa e Centris constituem importantes polinizadores de C. pyramidalis. Durante as visitas, as abelhas promovem principalmente geitonogamia, a qual favorece a perda de frutos e leva à baixa razão fruto/flor (0,03). Entretanto, a razão semente/óvulo relativamente elevada (0,50), demonstra maior investimento em sementes provenientes de polinizações cruzadas, reduzindo os efeitos da geitonogamia.

The Leguminosae comprises 293 species in the Caatinga, and only eight were studied for pollination and, or breeding system. We analysed the floral biology, pollinators and breeding system of Caesalpinia pyramidalis Tul. The pollen tube growth was observed eight, 24 and 48 hours after hand pollinations. There were 5.7 ± 0.9 ovules/flower, 66.9 ± 47.8 flowers and 2.1 ± 1.2 fruits per inflorescence and 2.88 ± 1.44 seeds/fruit. Nectar production was about 1.0 µL during the first day of anthesis, 0.5 µL in the second day, and there was no production in the third day. C. pyramidalis is self-incompatible but self-pollen tubes grew down to the embryo sac. Species of Xylocopa and Centris are important pollinators of C. pyramidalis. During the visits, the bees promote mostly geitonogamy which favours the loss of fruits, and generates a low fruit/flower ratio (0.03). However, high seed/ovule ratio (0.50) shows highest investment in seeds by cross-pollination, reducing the effects of geitonogamy.

Foi analisada a floração, a frutificação e a biologia da polinização em duas espécies de Marantaceae: Ischnosiphon gracilis (Rudge) Koern. e Stromanthe porteana A. Gris. As observações foram realizadas em populações naturais no Parque Estadual Dois Irmãos (8º7'30" S e 34º52'30" W), um remanescente de Floresta Atlântica em Pernambuco. Nas duas espécies foi verificado padrão fenológico contínuo, com diferentes picos de floração e frutificação. As inflorescências em I. gracilis produziram 14,4 ± 3,4 flores e 1,3 ± 0,6 frutos, enquanto em S. porteana, produziram 125,4 ± 14,8 flores e 7,4 ± 4,9 frutos. Foram verificadas baixa razão pólen/óvulo e reduzida produção natural de frutos nas duas espécies. Em I. gracilis, a concentração de açúcares no néctar foi alta (26%-32%), característica de flores visitadas por abelhas e em S. porteana o néctar foi menos concentrado (20%), situação comum em flores visitadas por beija-flores. Ischnosiphon gracilis é polinizada por três espécies de abelhas Euglossini (Euglossa sp., Eulaema bombiformis e E. cingulata), enquanto S. porteana é polinizada por uma espécie de abelha Euglossini (Eufriesea surinamensis) e por duas espécies de beija-flores (Phaethornis ruber e Amazilia versicolor). As diferenças observadas entre as flores das duas espécies evitam partilha e competição por polinizadores, o que pode garantir a manutenção delas em seu habitat. Entretanto, a longo prazo, a baixa produção de frutos pode afetar a estrutura da população, diminuindo o sucesso reprodutivo das duas espécies.

We analyzed the flowering, fruiting and the pollination biology of two species of Marantaceae: Ischnosiphon gracilis (Rudge) Koern. and Stromanthe porteana A. Gris. Observations were carried out in natural populations at the "Parque Estadual Dois Irmãos" (8º7'30" S and 34º52'30" W), a remnant of Atlantic forest in Pernambuco. We verified a continuous phenological pattern in both species, with different flowering and fruiting peaks. Inflorescences of I. gracilis produced 14.4 ± 3.4 flowers and 1.3 ± 0.6 fruits whereas S. porteana produced 125.4 ± 14.8 flowers and 7.4 ± 4.9 fruits. We verified low pollen/ovule ratio and reduced fruit set under natural pollination for the studied species. Sugar concentration in the nectar of I. gracilis flowers was high (26%-32%), characteristic of bee flowers, and in S. portena the nectar was less concentrated (20%), common to hummingbird flowers. Ischnosiphon gracilis is pollinated by three species of Euglossini bees (Euglossa sp., Eulaema bombiformis and E. cingulata), whereas S. porteana is pollinated by one species of Euglossini bee (Eufriesea surinamensis) and two species of hummingbirds (Phaethornis ruber and Amazilia versicolor). The differences between the flowers of these species avoid the sharing and competition for pollinators, which can assure their maintenance in the habitat. However, in a long term, the low fruit set can affect the population structure by decreasing the reproductive success of these species.