Flowering phenology and pollination biology of Ceiba pentandra (Bombacaceae) in Central Amazonia

Abstract

The flowering and fruiting phenology, floral biology, pollination ecology, and breeding system of the emergent tree Ceiba pentandra were studied in the Brazilian Central Amazon. Of the 21 trees studied, 17 flowered once or twice during the 6-y study period. The mass flowering and relatively high production of nectar per flower (mean of 310 µl) resulted in a high nectar production (over 200 l per tree per season). Flowers were visited by a wide range of nocturnal (bats, marsupials, night monkeys, hawk moths) and diurnal (bees, wasps, hummingbirds) animals, but only phyllostomid bats, especially Phyllostomus hastatus and Phyllostomus discolor, played a relevant role promoting cross-pollination. Pollinations which occurred in the early morning by diurnal floral visitors were ineffective since pollen tubes did not traverse the style and reach the ovary before stylar abscission. Despite the apparently normal growth of the self-pollen tubes, controlled pollinations carried out in one tree revealed no fruit set by selfing and 16.8% fruit set by crossing. Progeny analysis from this 'self-incompatible' tree using isozyme markers showed that fruits resulting from mixed-pollination (i.e., 50% self-plus 50% crosspollen on the stigma) set only 1.6% of selfed seeds. The percentage of outcrossed seeds in fruits resulting from open-pollination in two neighbouring planted trees, which flowered in isolation and concomitantly, was estimated at 91% and 71%. Two isolated trees did not set any fruits despite massive flowering, whereas two others set large quantities of seed, supporting data in the literature stating that variable degrees of self-fertility may occur in this species. RESUMO. A fenologia de floração e de frutificação, a biologia floral, a ecologia de polinização e o sistema reprodutivo da árvore emergente Ceiba pentandra foram estudados na Amazônia Central Brasileira. Dezessete das 21 árvores estudadas (doze nativas e nove plantadas de sementes de procedência desconhecida) floriram uma ou duas vezes cada uma durante os seis anos do estudo. A maior parte das árvores nativas floriu massivamente somente em 1993 e 1996, enquanto que algumas das árvores plantadas floriram massivamente somente em 1992 e 1997. 247

Pollination System Stability in Tropical America

“…Many pollinators are shared by many plants, and flexibility or opportunism are common (Renner 1997; Roubik 2000 a ). Large bees, birds, moths, or bats have foraging radii of 8-25 km, providing access to 200-2000 km 2 of foraging territory (Roubik 1989;Gribel et al 1999). Landscapes may stay connected for plants in certain "pollination compartments" (Corbet, this issue), but eventually the system falls apart when gene flow is inevitably cut off.…”

Biologia reprodutiva e guilda de visitantes florais de Pseudobombax marginatum (Malvaceae)

“…O expressivo volume e a baixa concentração de néctar produzido por P. marginatum também foi observado em outras espécies da subfamília Bombacoideae, como Ceiba petandra, Pachira calophylla, Pseudobombax grandiflorum, Pseudobombax ellipticoideum e Pseudobombax marginatum (Eguiarte et al 1987;Fischer et al 1992;Gribel et al 1999), Alta produção de néctar e a baixa concentração do mesmo podem resultar em um maior número de visitas a flores de indivíduos distintos, uma vez que a maior obtenção de energia pelo seu consumo dependerá da ingestão de um maior volume, consequentemente levando a um maior sucesso na polinização da espécie (Fischer & Leal 2006). Estas características na produção e concentração do néctar estão associadas a polinização por morcegos (Faegri & Pijl 1979).…”

“…Este fato já foi reportado para espécies de Bombacoideae e outras espécies arbóreas de antese noturna que apresentam em comum flores do tipo pincel, que apresentam morfologia permissiva, podendo levar a um maior espectro de visitantes (Kuhlmann & Kuhn 1947;Gribel et al 1999;Duarte 2006;Cruz-Neto et al 2007;Amorim et al 2013;Barros et al 2013;Avila et al 2015). Essa estratégia favoreceu algumas espécies em outros estudos, uma vez que a extensão da antese e oferta de recurso por longos períodos deve aumentar o espectro de animais visitantes, consequentemente elevar o sucesso reprodutivo (Oliveira et al 1992;Gribel et al 1999;Barros et al 2013), não sendo possível afirmar o mesmo para P. marginatum.…”

Biome-Scale Forest Properties in Amazonia Based on Field and Satellite Observations

“…Várzeas can be defined as forests flooded by white-water rivers (sediment rich rivers originating in the Andes), while Igapós are nutrient-poor areas flooded by black water Rivers (sediment poor, organic matter rich rivers originated in lowland forests) [78]. Despite the variability of phenological traits in these physiognomies, studies in central Amazonia suggest that the flush of new leaves in Várzea occurs in August in most species, while in the Igapó vegetation type, new leaves are flushed in July and August, and also in October, December and February [79][80][81][82][83][84].…”