Ornithophilous understory plant species and their interactions with hummingbirds

Espécies ornitófilas são encontradas em maior número no sub-bosque de florestas tropicais, sendo Acanthaceae uma das principais famílias com esta síndrome de polinização. Entretanto, várias outras famílias de Angiospermas apresentam espécies polinizadas por beija-flores, sendo este o maior grupo de polinizadores vertebrados do Neotrópico, além de ser o grupo mais representativo e especializado de aves nectarívoras. O presente estudo está organizado em três capítulos, com os seguintes objetivos: 1) Realizar uma revisão teórica compilando informações sobre os sistemas de polinização e reprodutivos encontrados na família Acanthaceae Juss. no Brasil; 2) Analisar a associação entre as plantas ornitófilas de sub-bosque e beija-flores em dois fragmentos avaliando possíveis níveis de especialização de acordo com os atributos florais; 3) Investigar a biologia da polinização de Geissomeria pubescens Nees (Acanthaceae), incluindo aspectos da morfologia, biologia floral, disponibilidade energética do néctar e sistema reprodutivo. Foram registradas quatro síndromes de polinização em um total de 28 espécies da família Acanthaceae, sendo elas: ornitofilia, melitofilia, psicofilia e quiropterofilia, onde a ornitofilia foi a síndrome predominante e, consequentemente, beija-flores foi o grupo mais comum de visitantes florais. Quanto ao sistema reprodutivo, 94,1% das espécies de Acanthaceae estudadas no Brasil são autocompatíveis. No estudo da ecologia de comunidades de plantas ornitófilas, foram registradas 12 espécies, sendo Acanthaceae a principal família ornitófila. Thalurania furcata foi o beija-flor que interagiu com o maior número de espécies, sendo considerado generalista. A quantidade média de açúcar produzida na área, por espécie, foi o único fator relacionado com a taxa de visitação. Tal característica pode ser consequência das maiores quantidades de recurso gerar uma maior atração e maior abundância dos beija-flores na exploração dos recursos. G. pubescens é a espécie ornitófila que ofereceu a maior quantidade de recursos aos beija-flores. Baseado apenas na quantidade de energia disponível por esta espécie vegetal, o fragmento estudado pode suportar até 94,6 beija-flores, diariamente, durante o pico de floração. G. pubescens não produziu frutos por agamospermia e autopolinização espontânea. Com isso, estes resultados demonstram a importância dos beija-flores (únicos visitantes) para que ocorra fluxo de pólen e, consequentemente, formação de frutos na espécie.Ornithophilous plant species occur in greater number in the understory of tropical forests, with Acanthaceae as one of the major families with this pollination syndrome. However, several other angiosperm families have species pollinated by hummingbirds, which is the largest group of vertebrate pollinators of the Neotropic, besides being the most representative and specialized group of nectarivorous birds. The present study is organized into three chapters, with the following objectives: 1) Conduct a literature review, compiling information on the pollination and reproductive systems found in the family Acanthaceae Juss. in Brazil, 2) Assess the association between ornithophilous understory plants and hummingbirds in two fragments, evaluating potential levels of specialization according to the floral traits, 3) To investigate the pollination biology of Geissomeria pubescens Nees (Acanthaceae), including aspects of its morphology, floral biology, nectar energy availability and reproductive system. Four pollination syndromes were recorded in a total of 28 species of Acanthaceae family: ornithophily, melittophily, psicofilia and chiropterophily. The ornithophily was the predominant syndrome and, consequently, hummingbirds were the most common group of floral visitors. Regarding the reproductive system, 94.1% of the Acanthaceae species studied in Brazil are self-compatible. In the study of the community ecology of the ornithophilous plants, 12 species were recorded, with Acanthaceae being the principal ornithophilous family. Thalurania furcata was the hummingbird which interacted with the greatest number of species, being considered as a generalist. The average amount of sugar produced in the area, by the species, was the only factor associated with the visitation rate. This feature may be a consequence of the fact, that larger resource quantities represent greater attraction and greater abundance of hummingbirds that exploit these resources in the areas. G. pubescens was the ornithophilous species that offered the greatest amount of resources to hummingbirds in the studied area. Based only on the amount of available energy for this plant species, on a daily basis, the studied fragment can support up to 94.6 hummingbirds during its flowering peak. G. pubescens produced no fruit by agamospermy and self-spontaneous pollinations. Thus, these results demonstrate the importance of the hummingbirds (the unique visitors) in the pollen flow occurrence and therefore, in the fruit formation of the species