Os melhores polinizadores podem impulsionar mudanças evolutivas nas flores

Polinizadores e plantas desenvolveram uma relação evolutiva ao longo de milhões de anos, influenciando mutuamente sua diversidade.

Por Mike Peña, University of California – Santa Cruz para Phys.

Um novo estudo realizado por biólogos de plantas da Universidade da Califórnia, em Santa Cruz, desafia uma ideia antiga que deriva do grande número de flores nas montanhas da América Central e do Sul que evoluíram para serem polinizadas por beija-flores em vez de abelhas. De acordo com a equipe de pesquisa, as flores fazem essa mudança não porque as abelhas evitem as condições frias e úmidas das florestas nubladas em altitudes mais elevadas, mas sim porque os beija-flores são simplesmente polinizadores mais eficazes.

Ao estudar duas espécies de plantas tropicais intimamente relacionadas na Costa Rica, a equipe descobriu que os beija-flores transportam mais pólen por visita do que as abelhas — mesmo quando as abelhas visitam as flores com mais frequência. “Durante décadas, presumimos que as plantas passam a utilizar beija-flores porque as abelhas desaparecem em altitudes mais elevadas nos trópicos”, disse a autora sênior Kathleen Kay, professora de ecologia e biologia evolutiva da UC Santa Cruz. “Mas nossos resultados mostram que isso não é necessário. Os beija-flores podem impulsionar essa transição porque são mais eficientes no transporte de pólen.”

Conforme descrito em seu novo estudo publicado na revista New Phytologist , os pesquisadores se concentraram em duas espécies de Hellenia speciosa: uma polinizada por abelhas em florestas de planície e uma espécie intimamente relacionada, polinizada por beija-flores em florestas nubladas de montanha. Para entender o que impulsiona essa mudança evolutiva, a equipe mediu a frequência com que os polinizadores visitam as flores e a quantidade de pólen que transferem a cada visita.

Eles também realizaram um grande experimento de campo, movendo plantas ao longo de um gradiente altitudinal — da floresta tropical de planície à floresta nublada — para observar o quão bem as plantas são polinizadas fora de seus ambientes habituais.

Eficiência supera a frequência

Os resultados foram surpreendentes. As plantas polinizadas por abelhas receberam mais visitas no geral, mas as plantas polinizadas por beija-flores receberam mais pólen por visita. Quando os pesquisadores combinaram esses dois fatores, os beija-flores se mostraram os polinizadores mais eficazes no geral.

Ainda mais surpreendente, a visitação de abelhas não diminuiu em altitudes mais elevadas, contradizendo a hipótese de décadas atrás. Em vez disso, a visitação de beija-flores aumentou com a altitude, reforçando ainda mais sua eficácia em habitats de montanha.

“As abelhas ainda estavam lá e visitavam as flores, mesmo na floresta nublada”, explicou Kay. “O que mudou foi que os beija-flores se tornaram ainda mais importantes — não porque as abelhas desapareceram, mas porque os beija-flores eram mais eficientes e mais ativos em altitudes mais elevadas.”

Quando uma planta passa a ser polinizada por beija-flores em vez de abelhas, suas flores essencialmente sofrem uma reformulação, explicou o autor principal, Pedro Juárez, pesquisador de pós-doutorado na Universidade de Lund. Uma flor polinizada por abelhas geralmente possui uma plataforma de pouso ampla, guias de néctar e aroma que ajudam as abelhas a encontrar e manipular a flor. Em contraste, uma flor adaptada para beija-flores pode se tornar menor, mais tubular e menos perfumada, refletindo uma forma diferente de atrair e interagir com os polinizadores.

” As mudanças na polinização podem ajudar a gerar novas espécies porque as flores adaptadas a diferentes polinizadores podem ficar reprodutivamente isoladas umas das outras”, disse Juárez, um costarriquenho que liderou a equipe de campo enquanto era estudante de doutorado na UC Santa Cruz. “Essas transições evolutivas ocorreram muitas vezes em plantas com flores e ajudam a explicar a notável diversidade das flores. No entanto, elas são difíceis de estudar diretamente porque geralmente as descobrimos somente depois que a mudança já aconteceu.”

As conclusões deste estudo sugerem que as mudanças evolutivas podem não exigir a perda de um grupo de polinizadores. Em vez disso, mesmo pequenas vantagens em termos de eficiência podem impulsionar as plantas em direção a uma nova estratégia evolutiva. Kay acrescentou: “Ao contrário das abelhas, que coletam o pólen de seus corpos para alimentar seus filhotes, os beija-flores se concentram no néctar e acabam transportando mais pólen de flor em flor.”

Repensando a evolução

Isso tem implicações mais amplas para a forma como os cientistas entendem a evolução de características complexas. Os sistemas de polinização envolvem conjuntos de características coordenadas — como a forma, a cor e o aroma das flores — que evoluem em conjunto. O estudo mostra que as transições entre essas combinações complexas de características podem ocorrer sem mudanças ecológicas drásticas.

Os pesquisadores afirmam que seu trabalho destaca a importância de olhar além da frequência com que os polinizadores visitam as flores e focar, em vez disso, na eficácia com que transferem o pólen. Essa perspectiva pode reformular a maneira como os cientistas estudam as interações planta-polinizador e as origens de novas espécies vegetais, uma vez que a adaptação a um novo polinizador isola as plantas de seus parentes que dependem do polinizador original.

O estudo também destaca a importância ecológica dos beija-flores em ecossistemas tropicais, onde podem desempenhar um papel fundamental na evolução das plantas.

A pesquisa foi conduzida na Costa Rica em diversos locais de estudo, desde floresta tropical de planície até floresta nublada de alta altitude, e envolveu anos de observação e experimentação. A equipe de campo incluiu quatro alunos de graduação da UC Santa Cruz, destacando o papel do trabalho de campo liderado por estudantes no avanço da biologia evolutiva.

Kathryn Gerhardt foi uma delas. Ela se formou em 2023 com bacharelado em ecologia e biologia evolutiva e disse que este projeto foi uma oportunidade incrível para coletar dados ecológicos e vivenciar a beleza da Costa Rica e toda a sua biodiversidade de uma forma significativa. “Embora o trabalho de campo tenha sido a parte mais empolgante”, disse ela, “também foi gratificante extrair dados úteis das armadilhas fotográficas e ver o artigo publicado.”

Detalhes da publicação:
Pollinator efficiency, rather than bee decline, explains a shift to hummingbird pollination in tropical montane forests, New Phytologist (2026). DOI: 10.1111/nph.71291