Tiago Montagna FUNDAMENTOS ECOLÓGICOS E GENÉTICOS

Tiago Montagna

FUNDAMENTOS ECOLÓGICOS E GENÉTICOS PARA A CONSERVAÇÃO DE Ocotea catharinensis MEZ

Tese submetida ao Programa de Pós- Graduação em Recursos Genéticos Vegetais da Universidade Federal de Santa Catarina para a obtenção do Grau de Doutor em Ciências, área de concentração: Recursos Genéticos Vegetais. Orientador: Prof. Dr. Maurício Sedrez dos Reis

Florianópolis 2018

Ficha de identificação da obra elaborada pelo autor através do Programa de Geração Automática da Biblioteca Universitária da UFSC.

Tiago Montagna

FUNDAMENTOS ECOLÓGICOS E GENÉTICOS PARA A CONSERVAÇÃO DE Ocotea catharinensis MEZ

Esta Tese foi julgada adequada para obtenção do Título de “Doutor em Ciências” e aprovada em sua forma final pelo Programa de Pós- Graduação em Recursos Genéticos Vegetais.

Florianópolis, 27 de fevereiro de 2018.

______Prof. Paulo Emílio Lovato, Dr. Coordenador do Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais

Banca Examinadora:

______Prof. Maurício Sedrez dos Reis, Dr. Universidade Federal de Santa Catarina – presidente/orientador

______Alexandre Mariot, Dr. Drimys Agroambiental – membro externo

______Prof. Adelar Mantovani, Dr. Universidade do Estado de Santa Catarina – membro externo

______Prof. Miguel Pedro Guerra, Dr. Universidade Federal de Santa Catarina – membro interno

Para Catarina e Raissa.

AGRADECIMENTOS

São muitos e todos muito importantes. Agradeço a todos que, de alguma forma, contribuíram com a realização deste trabalho e com a minha formação. Em especial: À Raissa Ivana Guse, minha companheira, pelo amor, carinho, dedicação e paciência que tivestes, e tens, comigo e com nossa amada filha. À Catarina Guse Montagna, minha filha, que ainda não sabe, mas um dia saberá ler esse agradecimento. À Catarina por me motivar, por me tirar da zona de conforto, por me sorrir de maneira tão linda e sincera, enfim, por ser a luz da minha vida. Aos meus pais, Ademir Montagna e Ana Justina Mocelin Montagna, meu irmão, Fernando Montagna, minha cunhada, Rafaella Saldanha, minha sobrinha, Rosa Montagna e a todos os demais familiares, pelo amor e apoio incondicionais. Ao Prof. Dr. Maurício Sedrez dos Reis, pelas oportunidades, pela confiança, pela amizade, pelo exemplo, pela paciência e, por último, mas não menos importante, pela orientação. Também por, junto com sua querida companheira Meylí Oliveira Lima, ter me adotado como filho. Agora são avós! Aos novos e antigos “cromossomos” do NPFT, em especial, Alexandre Mariot, Alex Zechini, Alison Bernardi, Andréa Mattos, Bruno Bittencourt, Caio Darós, Caroline Cristofolini, Diogo Klock, Fernando André Loch, Felipe Steiner, Georg Altrak, Glauco Schüssler, Juliano Zago, Marcia Hoeltgebaum, Miguel Busarello, Rafael Ribeiro, Ricardo Bittencourt, Samantha Filippon e Victor Buzzi, pela amizade, pela ajuda incansável e por inúmeras e memoráveis ocasiões. Ao pessoal do LFDGV, em especial, Clarissa Caprestano, Daniel Holderbaum, Daniela Werner, Denise Olkoski, Gustavo Klabunde, Lilian Machado, Sarah Agapito e Vinicius Vilperte, pela amizade e pelo companheirismo. Aos demais amigos aqui de Florianópolis, em especial, Fernando Heleno Pereira, Cláudio Toscan Junior, Rian Rosário, Eduardo Melim Ferreira, Luiz Felipe Vieira Silva e Daniel Caetano Oller. Aos meus amigos de Nova Erechim, em especial, Rodrigo Paniz, Cizinando Biazus, Marcos Cella, Tiago Franciscon, Mário Kunze Filho e Daniel Kunze. À incansável secretária do RGV, gente boníssima, Bernadete Possebon Ribas, e em nome dela, a todos os servidores da UFSC que contribuíram com minha formação.

Aos professores da UFSC que, desde minha graduação em Agronomia, contribuíram de maneira intensa e significativa na minha formação. Ao futebol de quarta e domingo (no mestrado era segunda, quarta e domingo...), santo remédio para os males do estresse, e a todos meus amigos peladeiros que participam desses grupos. Ao churrasco. Ao ICMBio, pela autorização de pesquisa, e em nome de Homero de Oliveira Salazar Filho, chefe da Flona de Ibirama, um agradecimento especial a todos os valentes funcionários dessa importante Unidade de Conservação. Aos bravos dirigentes e voluntários do Instituto Parque das Nascentes, que assumiram a gerência do Parque das Nascentes, em Blumenau, num momento de extrema insegurança e possibilitaram a finalização dos trabalhos nessa área. À FAPESC pelo apoio financeiro ao Inventário Florístico Florestal de Santa Catarina. À CAPES pela concessão da bolsa.

As everybody knows I may be slow but I never quit Sometimes, on a good day, I sit and think Sometimes, I just sit

(All the time in the world, Deep Purple)

RESUMO

Ocotea catharinensis Mez. (Lauraceae) é uma espécie arbórea e longeva que ocorre na Floresta Ombrófila Densa do estado de Santa Catarina. A espécie apresenta histórico de intensa exploração madeireira, fato que reduziu severamente as densidades populacionais. Atualmente, O. catharinensis é considerada ameaçada de extinção. Apesar do grau de ameaça, poucos estudos focaram em aspectos ecológicos e genéticos da espécie, com intuito de fomentar estratégias de conservação. Assim, o objetivo do presente estudo foi entender aspectos relacionados à biologia reprodutiva, dinâmica demográfica e estrutura genética interna (EGI) de O. catharinensis, no intuito de gerar conhecimento válido à conservação da espécie. Para tanto, duas parcelas permanentes (de 15 ha e 15,5 ha) foram instaladas em duas Unidades de Conservação de Santa Catarina (Parque Nacional da Serra do Itajaí – PNSI e Floresta Nacional de Ibirama – FNI). Na FNI, foram avaliados aspectos da fenologia reprodutiva (62 indivíduos), biologia floral, visitantes florais, dispersores e sistema reprodutivo. Além disso, nos dois locais de estudo, foram avaliados aspectos da dinâmica demográfica (densidade, mortalidade, recrutamento e crescimento) e do padrão de distribuição espacial ao longo de dois anos (2015 e 2016 – PNSI; 2016 e 2017 – FNI). Também nas duas parcelas, por meio de marcadores isoenzimáticos, foram estimados índices de diversidade genética e de EGI para três classes de indivíduos: regenerantes, jovens e reprodutivos. Ocotea catharinensis apresenta padrão fenológico supra anual, sistema misto de cruzamento, com predominância de alogamia, uma série de mecanismos para facilitar a fecundação cruzada (flores atrativas, hercogamia e protoginia) e interações com uma expressiva diversidade de polinizadores (principalmente da ordem Diptera) e dispersores (principalmente aves). Além disso, as populações de O. catharinensis apresentaram baixas densidades (em comparação com dados históricos), baixa intensidade de regeneração e baixas taxas de incremento em altura e diâmetro a altura do peito. Assim, mudanças na estrutura populacional da espécie ocorrem de maneira lenta. Os padrões de distribuição espacial foram majoritariamente agregados, mais intensos no PNSI do que na FNI, sugerindo maior homogeneidade ambiental na FNI. As populações estudadas apresentaram também altos índices de diversidade genética em todas as classes, bem como altos índices de fixação, exceto para a classe de jovens. Adicionalmente, foram identificadas reduções nos tamanhos efetivos populacionais. Níveis distintos de EGI foram detectados entre as populações e entre classes. A avaliação da EGI

permitiu ainda estimar distâncias para coleta de germoplasma, além de tamanhos de vizinhança, áreas mínimas viáveis para conservação e áreas de deme. Em linhas gerais, para a conservação de O. catharinensis, recomenda-se a priorização de fragmentos maiores que 170 ha, ainda que fragmentos menores (entre 8,8 ha e 11,7 ha) possam conter demes panmíticas. A conservação da fauna polinizadora e dispersora é de grande importância, pois são os principais vetores de fluxo gênico. Ainda em relação à conservação in situ, sob o prisma de uma real possibilidade de redução de tamanho efetivo populacional, por conta de autofecundação e reduções de densidade, recomenda-se que a exploração da espécie permaneça sob restrição. Os resultados sistematizados pelo presente estudo são, em grande parte, inéditos para a espécie, e sua obtenção só foi possível por conta da integração continuada de distintas metodologias, em distintos locais.

Palavras-chave: Canela-preta. Biologia reprodutiva. Sistema reprodutivo. Dinâmica demográfica. Padrão espacial. Diversidade genética. Estrutura genética interna. Tamanho efetivo populacional.

ABSTRACT

Ocotea catharinensis Mez. (Lauraceae) is a long-lived tree species, which occurs in the Ombrophilous Dense Forest of Santa Catarina state. This species has a historic of intense logging, fact that severely reduced population densities. Ocotea catharinensis is currently endangered nevertheless few studies have focused on ecological and genetic aspects of this species, in order to promote conservation efforts. Therefore, the main goal of this study was to understand aspects related to the reproductive biology, population dynamics and spatial genetic structure (SGS) of O. catharinensis, aiming to provide useful knowledge for the conservation of this species. For this, two permanent plots (15 ha and 15.5 ha) were installed in two Protected Areas of Santa Catarina (Parque Nacional da Serra do Itajaí – PNSI and Floresta Nacional de Ibirama – FNI). In FNI, aspects of reproductive phenology (62 individuals), floral biology, floral visitors, dispersers and mating system were evaluated. In addition, population dynamics (density, mortality, recruitment and growth) and spatial pattern were evaluated, over two years, in the two study sites (2015 and 2016 – PNSI, 2016 and 2017 – FNI). Also in both study sites, by means of allozyme markers, genetic diversity and SGS were estimated for three classes of individuals: seedlings, juveniles and reproductive. Ocotea catharinensis presents supra-annual phenological pattern, mixed mating system predominantly outcrossed, several mechanisms to prompt cross-fertilization (attractive flowers, hercogamy and protogyny), and interactions with an expressive diversity of pollinators (mainly from Diptera order) and dispersers (mainly birds). Furthermore, studied populations presented low densities (compared to historical data), low recruitment of individuals and low rates of increment in diameter and height. Thus, changes in the population structure tend to occur slowly. Aggregation was the main spatial pattern observed for both populations, with more intensity in PNSI than in FNI, suggesting greater environmental homogeneity in FNI. The studied populations also presented high levels of genetic diversity in all classes, as well as high fixation indexes, except for the juveniles. Additionally, reductions in effective population sizes were identified. Different SGS levels were detected between populations and between classes. The SGS assessment also allowed the estimation of distances for germplasm collection, as well as neighborhood sizes and areas, and minimum viable areas for conservation. Although smaller fragments (between 8.8 ha and 11.7 ha) may contain panmictic demes, for the conservation of O. catharinensis it is recommended to prioritize

fragments larger than 170 ha. It is also important to conserve the pollinating and dispersing fauna, since they are the main vectors of gene flow. Further reductions in effective population sizes are possible due to self-fertilization and density limitations; therefore it is prudent to state that O. catharinensis exploitation must remain restricted. The results above (most are unpublished for this species) were made possible through the continuous integration of different methodologies in different study sites.

Keywords: Canela-preta. Reproductive biology. Mating system. Population dynamics. Spatial pattern. Genetic diversity. Spatial genetic structure. Effective population size.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1.1. Fenofases de Ocotea catharinensis Mez. A: botões; B: flores; C: frutos imaturos; D: frutos maduros...... 37 Figura 1.2. Fenologia reprodutiva (A) e intensidade de fenofases (B) para Ocotea catharinensis Mez na Floresta Nacional de Ibirama em 2016. Temperatura média em °C...... 44 Figura 1.3. Estrutura reprodutiva feminina de Ocotea catharinensis Mez. com estigmas corados e receptivos (A) e com estigmas oxidados e não receptivos (B). Pólen corado com carmim acético (2%) (C)...... 46 Figura 1.4. Receptividade estigmática de Ocotea catharinensis Mez. relacionada com abertura de anteras e abertura floral. O: oxidado; PO: parcialmente oxidado NO: não oxidado. Os valores numéricos representam contagens...... 47 Figura 1.5. Principais peças florais de Ocotea catharinensis Mez. (A e B) e evolução da abertura floral (C)...... 48 Figura 1.6. Porcentagem de visitantes florais agrupados por ordem (A) e número de visitas por ordem e por hora (B) para Ocotea catharinensis Mez. na Floresta Nacional de Ibirama, 2016...... 49 Figura 1.7. Insetos visitando flores de Ocotea catharinensis Mez e detalhe de pólen aderido ao corpo (setas). A e B: Bibioniadae sp. 01; C e D: Syrphidae sp. 01; E e F: Diptera sp. 11; G: Chrysopidae sp. 01; H: Syrphidae sp. 04...... 52 Figura 1.8. Aves identificadas como dispersoras das sementes de Ocotea catharinensis Mez. A: Turdus flavipes; B: Turdus albicollis; C: Capornis cucullata; D: Selenidera maculirostris; E: Geotrygon montana. Fotos A, B, C e E: Juliano Zago da Silva...... 54 Figura 1.9. Lepidoptera sp. 19 visitando flor de Ocotea catharinensis Mez...... 62 Figura 2.1. Distribuições diamétricas de Ocotea catharinensis Mez. segundo diferentes estudos. A. Veloso e Klein (1959): A = Ribeirão do Ouro A; B = Ribeirão do Ouro B; C = Azambuja A; D = Azambuja B; E = Azambuja C; F = São Pedro; G = Maluche. B. Tarazi (2006): A = Parque Estadual da Serra do Tabuleiro; B = Parque Botânico Morro Baú; C = Corupá; D = Grão Pará...... 78 Figura 2.2. Representação das parcelas instaladas no Parque Nacional da Serra do Itajaí (A) e na Floresta Nacional de Ibirama (B) para estudos com Ocotea catharinensis Mez...... 81 Figura 2.3. Distribuição dos indivíduos de Ocotea catharinensis Mez. por classes de diâmetro à altura do peito (DAP) para os anos de 2015 e

2016 no Parque Nacional da Serra do Itajaí (PNSI) e 2016 e 2017 na Floresta Nacional de Ibirama (FNI). reg. = regenerantes...... 85 Figura 2.4. Distribuição espacial dos indivíduos regenerantes, jovens e reprodutivos de Ocotea catharinensis Mez., para os anos de 2015 e 2016 no Parque Nacional da Serra do Itajaí (PNSI) e para os anos de 2016 e 2017 para a Floresta Nacional de Ibirama (FNI)...... 86 Figura 2.5. Padrões espaciais para os indivíduos regenerantes, jovens e reprodutivos de Ocotea catharinensis Mez. para os anos de 2015 e 2016 no Parque Nacional da Serra do Itajaí (PNSI) e para os anos de 2016 e 2017 para a Floresta Nacional de Ibirama (FNI). As linhas pontilhadas representam o envelope de confiança (95%), dentro do qual se aceita a hipótese de completa aleatoriedade espacial...... 87 Figura 2.6. Gráficos de independência espacial entre indivíduos regenerantes vs reprodutivos de Ocotea catharinensis Mez. para os anos de 2015 e 2016 no Parque Nacional da Serra do Itajaí (PNSI) e para os anos de 2016 e 2017 para a Floresta Nacional de Ibirama (FNI). As linhas pontilhadas representam o envelope de confiança (95%), dentro do qual se aceita a hipótese de completa independência espacial...... 88 Figura 3.1. Estrutura genética interna para regenerantes, jovens e reprodutivos de duas populações de Ocotea catharinensis Mez. PNSI = Parque Nacional da Serra do Itajaí; FNI = Floresta Nacional de Ibirama; IC = intervalo de confiança...... 101

LISTA DE TABELAS

Tabela 1.1. Coeficientes de correlação de Spearman para as temperaturas máximas, médias e mínimas mensais (ºC), umidade relativa do ar (%) e precipitação mensal acumulada (mm) versus frequências mensais das fenofases de Ocotea catharinensis Mez na Floresta Nacional de Ibirama...... 45 Tabela 1.2. Produção de néctar instantâneo (N; em μL, valor médio no horário) de Ocotea catharinensis Mez., temperatura média (T; em ºC) e vento médio (V; em escala Beaufort) na Floresta Nacional de Ibirama em 2016...... 46 Tabela 1.3. Visitantes florais de Ocotea catharinensis Mez. na Floresta Nacional de Ibirama, 2016. N: número de visitas; Fr: frequência relativa (%); T/V: tempo médio por visita (min:seg); F/V: número médio de flores visitadas por visita; P: presença de pólen aderido ao corpo; TF: visita no topo da flor F>M: frequência maior que a mediana de todas as frequências de visitas?; C: classificação; PO: Polinizador; PP: Polinizador Potencial; PE: Polinizador Eventual; VF: Visitante Floral. 50 Tabela 1.4. Número de botões, frutos imaturos e frutos maduros por tratamento em três indivíduos de Ocotea catharinensis Mez. na Floresta Nacional de Ibirama, 2016. AE: autopolinização espontânea; PL: polinização livre...... 55 Tabela 1.5. Estimativas do sistema reprodutivo de indivíduos de Ocotea catharinensis Mez. da Floresta Nacional de Ibirama, 2017. Intervalo de confiança 95% entre parênteses...... 56 Tabela 1.6. Taxas de cruzamento multilocos (푡푚) para 12 matrizes de Ocotea catharinensis Mez. da Floresta Nacional de Ibirama, 2017. n: número de progênies avaliadas em cada matriz; SE: erro padrão da média...... 57 Tabela 1.7. Aves registradas como dispersoras de espécies do gênero Ocotea...... 69 Tabela 2.1 Estimativas demográficas para indivíduos de Ocotea catharinensis Mez. no Parque Nacional da Serra do Itajaí (PNSI) e na Floresta Nacional de Ibirama (FNI)...... 84 Tabela 2.2. Incrementos em altura e diâmetro à altura do peito (DAP) para as classes de Ocotea catharinensis Mez. avaliadas no Parque Nacional da Serra do Itajaí (PNSI) em 2015 e 2016 e na Floresta Nacional de Ibirama (FNI) em 2016 e 2017...... 85 Tabela 3.1 Índices de diversidade genética para as populações de Ocotea catharinensis Mez. do Parque Nacional da Serra do Itajaí (PNSI

– 2015 e 2016) e da Floresta Nacional de Ibirama (FNI – 2016 e 2017)...... 99

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

6PGDH – 6-fosfogliconato desidrogenase AMV – área mínima viável CONSEMA – Conselho Estadual do Meio Ambiente DAP – diâmetro a altura do peito DIA – diaforase EC – Enzyme Commission EGI – estrutura genética interna FNI – Floresta Nacional de Ibirama FOD – Floresta Ombrófila Densa G6PDH – glucose-6-fosfato desidrogenase GOT – glutamato oxalacetato transaminase GTDH – glutamato desidrogenase IC – intervalo de confiança IDH – isocitrato desidrogenase MDH – malato desidrogenase ME – enzima málica MMA – Ministério do Meio Ambiente PGI – fosfoglicose isomerase PGM – fosfoglucomutase PNSI – Parque Nacional da Serra do Itajaí PO – peroxidase SKDH – chiquimato desidrogenase αEST – alfa-esterase

LISTA DE SÍMBOLOS

(푡̂푚 − 푡̂푠) – taxa de cruzamento entre aparentados Θ̂푥푦 – coancestria média dentro de progênies 퐴̂푒 – número médio de alelos efetivos 퐹̂푚 – coeficiente de endogamia dos parentais maternos 퐹̂0 – coeficiente de endogamia das progênies 퐹̂푠 – coeficiente de endogamia das progênies por autofecundação 퐹̂푡푚−푡푠 – coeficiente de endogamia das progênies por cruzamento entre aparentados 퐻̂퐸 – heterozigosidade esperada, diversidade genética 퐻̂푂 – heterozigosidade observada 푁̂푏 – tamanho de vizinhança 푁̂푒(푣) – tamanho efetivo de variância 푁̂푒 – tamanho efetivo 푁̂푒푝 – número efetivo de doadores de pólen 푃̂ℎ푠 – proporção de meios-irmãos 푃̂푓푠 – proporção de irmãos completos 푃̂푠푠 – proporção de irmãos de autofecundação 푟푝̂ (푚) – correlação de paternidade multilocos 푡̂푎 – taxa de cruzamento aparente 푡̂푚 – taxa de cruzamento multilocos 푡̂푠 – taxa de cruzamento uniloco 휃̂푥푦 – coeficiente de coancestria entre indivíduos 퐴̂ – número médio de alelos por loco 푁푒(푟푒푓) – tamanhos efetivos de referência 푃̂ – porcentagem de locos polimórficos 푓̂ – índice de fixação 푘̂ – número total de alelos de determinada amostra 푚̂ – número necessário de matrizes a serem amostradas 푟푠 – coeficiente de correlação de Spearman °C – graus Celsius cm – centímetro ha – hectare km – quilômetro L(r) – função 퐾 de Ripley univariada estandardizada L12(r) – função 퐾 de Ripley bivariada estandardizada m – metro 푠̂ – taxa de autofecundação 푟푠̂ – correlação de autofecundação mm – milímetro S – desvio padrão μL – microlitro 푟 – coeficiente de correlação de Pearson

SUMÁRIO

APRESENTAÇÃO ...... 27 INTRODUÇÃO E JUSTIFICATIVA ...... 29 1 CAPÍTULO I. BIOLOGIA REPRODUTIVA DE Ocotea catharinensis Mez...... 33 1.1 INTRODUÇÃO ...... 33 1.2 METODOLOGIA ...... 36 1.2.1 Fenologia reprodutiva ...... 36 1.2.2 Biologia floral ...... 38 1.2.3 Visitantes florais ...... 39 1.2.4 Dispersores ...... 40 1.2.5 Sistema reprodutivo ...... 40 1.3 RESULTADOS ...... 43 1.3.1 Fenologia reprodutiva ...... 43 1.3.2 Biologia floral ...... 45 1.3.3 Visitantes florais ...... 48 1.3.4 Dispersores ...... 53 1.3.5 Sistema reprodutivo ...... 54 1.4 DISCUSSÃO ...... 57 1.4.1 Fenologia reprodutiva ...... 57 1.4.2 Biologia floral ...... 59 1.4.3 Visitantes florais ...... 60 1.4.4 Dispersores ...... 66 1.4.5 Sistema reprodutivo ...... 71 1.5 CONCLUSÕES E PERSPECTIVAS ...... 73 2 CAPÍTULO II. ESTRUTURA DEMOGRÁFICA E PADRÃO ESPACIAL DE Ocotea catharinensis Mez...... 77 2.1 INTRODUÇÃO ...... 77 2.2 METODOLOGIA ...... 80 2.2.1 Áreas de estudo e coleta de dados ...... 80

2.2.2 Análise de dados ...... 82 2.3 RESULTADOS ...... 83 2.3.1 Densidade, incremento e estrutura demográfica ...... 83 2.3.2 Distribuição, padrão e dependência espacial ...... 86 2.4 DISCUSSÃO ...... 88 2.4.1 Densidade, incremento e estrutura demográfica ...... 88 2.4.2 Padrão e dependência espacial ...... 90 2.5 CONCLUSÕES E PERSPECTIVAS ...... 92 3 CAPÍTULO III. DIVERSIDADE E ESTRUTURA GENÉTICA INTERNA DE Ocotea catharinensis Mez...... 95 3.1 INTRODUÇÃO ...... 95 3.2 METODOLOGIA ...... 97 3.2.1 Áreas de estudo, amostragem e genotipagem ...... 97 3.2.2 Análise dos dados ...... 97 3.3 RESULTADOS ...... 99 3.3.1 Diversidade genética e tamanho efetivo ...... 99 3.3.2 Estrutura genética interna ...... 100 3.4 DISCUSSÃO ...... 101 3.4.1 Diversidade genética e tamanho efetivo ...... 101 3.4.2 Estrutura genética interna ...... 104 3.5 CONCLUSÕES E PERSPECTIVAS ...... 106 4 CAPÍTULO IV. CONCLUSÕES: SUBSÍDIOS PARA CONSERVAÇÃO DE Ocotea catharinensis Mez...... 109 CONSIDERAÇÕES FINAIS ...... 113 APÊNDICES ...... 135

APRESENTAÇÃO

A motivação central e principal para a realização do presente estudo surgiu no final da realização do Mestrado do autor, no ano de 2014. Naquele momento, a dissertação defendida sob o título “Genética de paisagem de Ocotea catharinensis e Euterpe edulis na Floresta Ombrófila Densa catarinense: subsídios para a conservação” (MONTAGNA, 2014) tinha o intuito de verificar possíveis relações entre características da paisagem atual e indicadores de diversidade de populações das espécies mencionadas visando fundamentar estratégias de conservação para populações das espécies da Floresta Ombrófila Densa (FOD) em Santa Catarina. Para tanto, foram estimados índices de diversidade genética e indicadores de paisagem para diversas populações de O. catharinensis e E. edulis, da FOD catarinense. Os principais resultados da dissertação apontaram para altos índices de diversidade genética para as populações de O. catharinensis e E. edulis, em ambas as coortes estudadas (regenerantes e reprodutivos). Foram estimados, também, altos índices de fixação para os indivíduos reprodutivos, de ambas as espécies. Para as populações de E. edulis foi observada uma tendência de redução dos índices de fixação nos regenerantes, se comparados aos reprodutivos, tendência não observada para O. catharinensis. Entretanto, as métricas de paisagem estudadas não afetaram significativamente os índices de diversidade genética de nenhuma das espécies. Esta independência entre genética e paisagem, verificada na época, sugeriu que características ecológicas e genéticas, como biologia reprodutiva, dinâmica demográfica e estrutura genética interna, poderiam apresentar importância nas flutuações genéticas observadas. Nesse ponto, para O. catharinensis percebeu-se a necessidade de avançar no conhecimento, pois essa espécie conta com poucos estudos acerca dos temas mencionados, diferentemente de E. edulis. Assim, estruturou-se a presente tese visando elucidar os aspectos mencionados no início do parágrafo para O. catharinensis. Os resultados apresentados no presente documento estão organizados em capítulos. O Capítulo I trata da biologia reprodutiva de O. catharinensis, trazendo elementos relacionados à fenologia reprodutiva, biologia floral, sistema reprodutivo e vetores de polinização e dispersão. No Capítulo II são discutidos os resultados do levantamento demográfico e do padrão espacial para duas populações de O. catharinensis. O Capítulo III trata da diversidade genética e da estrutura genética interna de duas populações de O. catharinensis. Por fim, o 28

Capítulo IV traz as conclusões e os subsídios para a conservação de O. catharinensis, explorando as relações entre os resultados obtidos e discutidos nos capítulos anteriores.

INTRODUÇÃO E JUSTIFICATIVA

Biologia da conservação é uma etapa de aplicação da ciência focada na conservação da natureza, que aborda a biologia de espécies, comunidades e ecossistemas que são perturbados, direta ou indiretamente, por atividades humanas ou outros agentes (SOULÉ, 1985). Seu objetivo é fornecer princípios e ferramentas para preservar a diversidade biológica. Esse mesmo autor enfatiza, também, o caráter multidisciplinar da biologia da conservação, que integra conhecimentos provenientes de várias disciplinas, como fisiologia, ciências sociais e, dentre outras mais, a ecologia e a genética de populações. Ecologia pode ser definida como o estudo científico da distribuição e abundância de organismos e das interações que determinam a distribuição e abundância (BEGON; TOWNSEND; HARPER, 2005). A genética de populações, por sua vez, diz respeito à origem, quantidade e distribuição da variação genética presente em populações de organismos, além do destino desta variação no tempo e no espaço (TEMPLETON, 2011). Ambas as disciplinas são úteis por possibilitarem predições acerca do futuro de determinada espécie, em determinado ambiente (BEGON; TOWNSEND; HARPER, 2005; FRANKHAM, 1995; TEMPLETON, 2011). A ação humana, entretanto, tem o poder de alterar os ambientes nos quais as espécies ocorrem por meio da fragmentação de ambientes, extinção, exploração e domesticação de espécies, desmatamento, poluição, dentre outros. Neste contexto, os estudos da ecologia e da genética das espécies ganham um patamar maior de importância, pois além de permitirem predições acerca do futuro de determinada população, permitem melhor compreender as consequências da ação humana sobre uma população, espécie, comunidade ou sistema. A seguir são apresentados exemplos de inferências, realizadas a partir de estudos ecológicos e genéticos, que têm implicações diretas para a fundamentação de estratégias de conservação das espécies alvo: i) Araucaria angustifolia apresenta dificuldades em se regenerar sob florestas em estádio avançado de sucessão (PALUDO et al., 2016), apresentando maior intensidade de regeneração em áreas de campo (PALUDO, 2013), ressaltando a importância dos campos para a regeneração natural da espécie. ii) A densidade de ocorrência de Mimosa scabrella nas paisagens conhecidas como bracatingais é superior se comparada com a ocorrência em formações secundárias 30

nativas, o que ressalta a importância da intervenção humana para a manutenção dos bracatingais (STEENBOCK et al., 2011). iii) A herbivoria promovida pelo gado bovino impede a regeneração de Butia eriospatha, colocando, assim, as populações da espécie em risco extremamente alto de extinção local (NAZARENO; REIS, 2014). Assim, no sentido de garantir a regeneração da espécie, o pastoreio em áreas de ocorrência da espécie precisa ser restringido (NAZARENO; REIS, 2014). iv) Para a maximização da conservação da diversidade genética da bromélia reófita e endêmica Dyckia ibiramensis, Hmeljevski et al. (2011) sugeriram a transferência do local de construção de uma usina hidroelétrica. v) Plantios de A. angustifolia podem ser ferramentas úteis para a conservação da diversidade genética da espécie, pois conservam níveis semelhantes de diversidade genética, quando comparados com florestas nativas (FERREIRA et al., 2012). vi) Visando reduzir a similaridade entre indivíduos, a coleta de sementes de Ocotea catharinensis deve ser realizada em matrizes separadas por, no mínimo, 80 m, pois em distâncias menores os indivíduos da espécie tendem a ser aparentados (TARAZI; MANTOVANI; REIS, 2010).

Diante do exposto, fica ressaltado que o conhecimento em ecologia e genética é crucial para o estabelecimento de estratégias de conservação para as espécies, sobretudo nas condições de redução, fragmentação e empobrecimento que se encontram as florestas do bioma Mata Atlântica. A Mata Atlântica, que foi uma das maiores florestas tropicais úmidas das Américas (RIBEIRO et al., 2009), sofreu severa redução e fragmentação de sua área. Estima-se que, da cobertura florestal original, hoje restem entre 11,4% a 16% e que 80% dos fragmentos florestais possuem menos que 50 ha (RIBEIRO et al., 2009). Seu alto nível de endemismo e a mencionada redução de área fazem com que a Mata Atlântica seja considerada como um dos 35 hotspots de biodiversidade do planeta (MITTERMEIER et al., 2011). 31

O estado de Santa Catarina está completamente inserido no bioma Mata Atlântica e uma de suas fitofisionomias, a FOD, apresenta cerca de 40% de sua área original (≈12.600 km²) em termos de cobertura florestal, de acordo com a estimativa mais recente para o estado (VIBRANS et al., 2012). No referido contexto de fragmentação e redução de área florestal ocorre a espécie alvo do presente estudo, Ocotea catharinensis. Além dos eventos de fragmentação e redução florestal, a espécie também passou por processos de exploração predatória. Ocotea catharinensis, juntamente com Aspidosperma parvifolium e O. odorifera foram as três espécies madeireiras mais exploradas na FOD em Santa Catarina, sendo que suas madeiras abasteciam, basicamente, o mercado nacional (REITZ; KLEIN; REIS, 1978). Dessa maneira, a espécie que era dominante e mais abundante do estrato superior da FOD (KLEIN, 1980; VELOSO; KLEIN, 1959) hoje figura como “Vulnerável” na Lista Nacional de Espécies da Flora Ameaçadas de Extinção (MMA, 2014) e na Red List da IUCN (VARTY; GUADAGNIN, 1998), além de estar classificada como “Criticamente em Perigo” na Lista Catarinense de Espécies da Flora Ameaçadas de Extinção (CONSEMA, 2014). Ademais, O. catharinensis pode ser considerada uma espécie pouco estudada, sobretudo nas questões alvo do presente estudo. Uma busca na base de dados Scopus (www.scopus.com), com o verbete “ocotea catharinensis” retornou apenas 21 artigos, dos quais 12 tratam de micropropagação (e.g. HANAI et al., 2010; SANTA-CATARINA et al., 2006), cinco sobre perfil químico (e.g. ISHIGE et al., 1991; LORDELLO; YOSHIDA, 1997), três sobre aspectos genéticos (MARTINS et al., 2014, 2015; TARAZI; MANTOVANI; REIS, 2010) e um sobre composição florística da Floresta Ombrófila Densa catarinense (DE GASPER et al., 2014). É bem verdade que alguns estudos estão fora da mencionada base (e.g. MORAES; PAOLI, 1995, 1996; SILVA; AGUIAR; SCHOFFEL, 2000), mas ainda assim pode-se considerar um volume bastante reduzido de publicações. Para fins de comparação, uma busca semelhante com o verbete “euterpe edulis” retornou 233 artigos, para "araucaria angustifolia" foram 512 artigos. Portanto, lacunas no conhecimento de aspectos ecológicos de O. catharinensis podem ser facilmente apontadas. Não há estudos específicos acerca da biologia reprodutiva, incluindo sistema reprodutivo e vetores de polinização e dispersão, dinâmica populacional (ingresso, mortalidade, crescimento) e fluxo gênico contemporâneo via pólen e sementes. Os aspectos mencionados apresentam importância para a fundamentação de estratégias de conservação para a espécie, seu 32

conhecimento pode permitir inferências acerca do potencial de transmissão da diversidade genética (com ou sem perdas) para as gerações futuras, bem como do potencial regenerativo da espécie (se suficiente ou não para a reposição dos indivíduos senescentes). A identificação de possíveis limitações à perpetuação da diversidade genética (p. ex. restrições de tamanho efetivo, ausência de dispersores/polinizadores) e à manutenção populacional (p. ex. ausência ou baixa intensidade de regeneração, altas taxas de mortalidade) pode indicar quais medidas conservacionistas devem ser tomadas. Assim sendo, o presente estudo justifica-se tendo em vista a importância dos estudos de ecologia e genética de populações para a conservação das espécies, o histórico de redução populacional e de habitat aos quais as populações de O. catharinensis foram submetidas e as lacunas apontadas no conhecimento acerca da espécie. Além disso, o fato de que O. catharinensis encontra-se distribuída por toda a FOD catarinense, indica que o estudo pode servir de modelo para inferências para a formação como um todo. O objetivo principal do presente estudo é entender aspectos relacionados à biologia reprodutiva, dinâmica demográfica e estrutura genética interna de Ocotea catharinensis, no intuito de gerar conhecimento aplicável à conservação da espécie.

1 CAPÍTULO I. BIOLOGIA REPRODUTIVA DE Ocotea catharinensis Mez. 1.1 INTRODUÇÃO

Os estudos fenológicos se referem aos eventos recorrentes (cíclicos) e seus períodos de ocorrência em plantas (NEWSTROM; FRANKIE; BAKER, 1994), em função das mudanças climáticas e edáficas (FOURNIER, 1974). Fournier (1974) ressalta que a caracterização fenológica permite compreender, dentre outros, ciclos de crescimento e épocas de reprodução de plantas. Morellato (1995) salienta que o conhecimento dos padrões fenológicos permite inferir sobre a quantidade de recursos disponibilizados por uma espécie ou comunidade para os animais ao longo do ano. A fenologia reprodutiva trata dos ciclos de floração e frutificação das espécies. O conhecimento do padrão fenológico reprodutivo é importante para o entendimento do fluxo gênico das espécies, sobretudo em espécies vegetais tropicais que, majoritariamente, tem seus alelos dispersados por ação animal, seja na polinização ou dispersão de propágulos (BAWA, 1974; BAWA et al., 1985; HOWE; SMALLWOOD, 1982; MORELLATO, 1991). Os estudos relativos à fenologia de O. catharinensis sugerem que as populações da espécie apresentam grande variação com relação à época e intensidade dos eventos de floração e frutificação. Reitz, Klein e Reis (1978), de maneira bastante generalista, afirmam que O. catharinensis floresce de julho a março e apresenta frutos maduros de novembro a dezembro em Santa Catarina. Silva, Aguiar e Schoffel (2000), estudando 17 indivíduos da espécie durante oito anos em São Paulo, constataram que a espécie floresceu no inverno, na primavera e principalmente no verão. Os mesmos autores ainda verificaram que o número de árvores que floresce variou entre os anos e que a formação de frutos maduros só ocorreu quando o florescimento aconteceu na primavera. Liebsch e Mikich (2009) relataram floração em outubro e novembro e frutificação de dezembro a fevereiro, para dois indivíduos do Sudoeste do Paraná, em um ano de avaliação. Por sua vez, o fluxo gênico em plantas pode ocorrer por duas vias: a dispersão de pólen ou de propágulos. O modo de polinização de dada espécie possui relações com aspectos da biologia floral da mesma (FÆGRI; VAN DER PIJL, 1979; FENSTER et al., 2004). Tais relações são intrincadas e podem gerar síndromes de polinização, resultados da coevolução entre flores e vetores de polinização que culminam em características florais (morfologia floral, oferta de néctar, cor, odor, 34

dentre outros) que favorecem a polinização por determinados vetores (FÆGRI; VAN DER PIJL, 1979). Possivelmente o caso mais emblemático a ilustrar o exposto seja o mutualismo entre figueiras e vespas Agaonidae, descrito por Janzen (1979). Por outro lado, nem todas as espécies apresentam síndromes definidas de polinização, sendo polinizadas por vários vetores. Varronia curassavica (Boraginaceae) é um exemplo de espécie caracterizada com síndrome generalista de polinização (HOELTGEBAUM et al., 2018, no prelo), assim como Mesogyne insignis (Moraceae) (OLOTU; NDANGALASI; NYUNDO, 2012), Persea americana (Lauraceae) (ISH-AM et al., 1999), também Asclepias verticillata (Apocynaceae) com 126 vetores de polinização identificados (OLLERTON; LIEDE, 1997). Assim sendo, aspectos da biologia floral, por influenciarem no fluxo gênico via pólen, também influenciam na distribuição da variabilidade genética e, por consequência, na formação ou não de estrutura genética (LOVELESS; HAMRICK, 1984). Ocotea catharinensis possui flores hermafroditas arranjadas em inflorescências axilares e subterminais (BROTTO; CERVI; SANTOS, 2013), no entanto, aspectos relacionados à produção de néctar, duração floral, receptividade estigmática e viabilidade polínica ainda não foram estudados para a espécie. Ocotea porosa, espécie congênere, apresenta flores assincrônicas, hercogâmicas e dicogâmicas (protoginia), que permanecem funcionais por cerca de quatro dias, caindo completamente após 13 ou 14 dias (DANIELI-SILVA; VARASSIN, 2013). As espécies vegetais tropicais, em sua grande maioria, são predominantemente alógamas (BAWA; PERRY; BEACH, 1985; WARD et al., 2005) e, portanto, necessitam dispersar seu pólen para além da flor na qual esse é produzido. Os principais vetores de dispersão de pólen nas florestas tropicais são os animais, majoritariamente os insetos (BAWA et al., 1985). Logo, um melhor entendimento sobre a organização da diversidade genética de dada espécie, depende, dentre outros, do entendimento acerca dos agentes polinizadores da mesma (GHAZOUL, 2005; LOVELESS; HAMRICK, 1984). A dispersão das sementes de determinada espécie apresenta influência direta em sua estrutura genética (HAMRICK; MURAWSKI; NASON, 1993; LOVELESS; HAMRICK, 1984) e distribuição espacial (JANZEN, 1970; MARTINS, 2006; REIS; KAGEYAMA, 2000). Desta maneira, avaliar se as sementes de uma espécie são dispersas por forças bióticas ou abióticas e em qual intensidade, pode auxiliar no embasamento de estratégias de conservação para a mesma. Por 35

conseguinte, estudos sobre comportamento, abundância e dieta de dispersores (GALETTI et al., 1997; MARTINS, 2006; MILTON, 1984) são cruciais para um melhor entendimento das síndromes de dispersão em plantas. Os polinizadores de O. catharinensis ainda não foram especificamente estudados, entretanto três espécies congêneres já possuem tais estudos. Ocotea porosa é visitada e polinizada unicamente por Frankliniella gardeniae (trips) de acordo com Danieli-Silva e Varassin (2013), já Bittencourt (2007) identificou insetos da ordem Coleoptera, Diptera e Lepidoptera como visitantes florais de O. porosa, entretanto, sem avaliar sua efetividade na polinização. Ocotea puberula tem suas flores visitadas por insetos das ordens Hymenoptera, Lepidoptera, Diptera, Thysanoptera e Hemiptera, sendo Apis mellifera o visitante mais comum (SOUZA; MOSCHETA, 1999). Insetos das ordens Diptera, seguidos por insetos da ordem Hymenoptera são os visitantes mais frequentes das flores de O. duckei (NÓBREGA; FORTUNATO; QUIRINO, 2016). Como dispersores de O. catharinensis destacam-se o primata Brachyteles arachnoides (MORAES; PAOLI, 1995) e a ave Pipile jacutinga (GALETTI et al., 1997), ambas espécies ameaçadas de extinção. A gravidade (barocoria) também tem atuação como força dispersora das sementes de O. catharinensis (MORAES; PAOLI, 1995). O sistema reprodutivo de determinada espécie tem influência direta na formação de estrutura genética (LOVELESS; HAMRICK, 1984). Por exemplo, espécies predominantemente autógamas apresentam estruturação genética intrapopulacional em intensidades 10 vezes maiores quando comparadas a espécies predominantemente alógamas ou autoincompatíveis (VEKEMANS; HARDY, 2004). O sistema reprodutivo pode ser estimado de diferentes maneiras, por meio da razão pólen/óvulo (CRUDEN, 1977), por meio de experimentos de manipulação floral e subsequente avaliação do fruit set (como em ROGALSKI et al., 2009) ou por meio de marcadores moleculares (como em FERREIRA et al., 2012; HMELJEVSKI et al., 2011). Pouco se sabe sobre o sistema reprodutivo de O. catharinensis. Tarazi, Mantovani e Reis (2010), por meio da taxa de cruzamento aparente (푡̂푎) a classificaram como predominantemente alógama (푡̂푎 = 1,0). Comportamento semelhante foi observado para O. tenera, também classificada como predominantemente alógama, com taxa de cruzamento multilocus variando em três anos de avaliação (GIBSON; WHEELWRIGHT, 1996). Ocotea porosa, por sua vez, apresenta 36

autocompatibilidade, entretanto, numa taxa de 5% para autopolinização espontânea e não se reproduz por apomixia (DANIELI-SILVA; VARASSIN, 2013). Diante do exposto são percebidas lacunas nos estudos relacionados à fenologia, biologia floral, polinização, dispersão e sistema reprodutivo de O. catharinensis. Assim sendo, o foco do presente capítulo é apresentar e discutir os dados obtidos relativos à biologia reprodutiva, incluindo fenologia reprodutiva, biologia floral, sistema reprodutivo e vetores de polinização e dispersão. Com base no conhecimento disponível sugere-se que O. catharinensis floresça de maneira irregular entre os indivíduos e anos avaliados, que apresente flores e frutos atrativos aos vetores de polinização e dispersão, respectivamente, e caso tolere autofecundação, que esta seja em pequenas taxas, apresentando sistema reprodutivo predominantemente ou completamente alogâmico.

1.2 METODOLOGIA 1.2.1 Fenologia reprodutiva

As observações fenológicas foram conduzidas na área da FNI (Floresta Nacional de Ibirama), para tanto foram selecionados 62 indivíduos de O. catharinensis com diâmetro a altura do peito (DAP) maior que 20 cm. Esses indivíduos ocupam uma área aproximada de 15 ha. As observações foram realizadas de janeiro de 2016 a dezembro de 2017 (exceto fevereiro de 2016 e 2017) com periodicidade mensal. As fenofases registradas em cada observação foram (Figura 1.1): i) botões florais (doravante botões); ii) flores em antese (doravante flores); iii) frutos imaturos; iv) frutos maduros.

Indivíduos sem estruturas reprodutivas foram classificados como vegetativos. Além do registro da fenofase, uma nota de intensidade, variando de 0 a 4, foi atribuída a cada fenofase, conforme propôs Fournier (1974), sendo 0 para ausência de fenofase, 1 para fenofase em magnitude de 1% a 25%, 2 para fenofase em magnitude de 26% a 50%, 3 para fenofase em magnitude de 51% a 75% e 4 para fenofase em magnitude de 76% a 100%.

Figura 1.1. Fenofases de Ocotea catharinensis Mez. A: botões; B: flores; C: frutos imaturos; D: frutos maduros.

Para a análise dos dados foi elaborado um dendofenograma, conforme propôs Fournier (1976), para uma representação temporal das fenofases e suas frequências, além da obtenção dos coeficientes de correlação de Spearman entre as variáveis climáticas (médias mensais de temperatura máxima, temperatura média, temperatura mínima, umidade relativa do ar e precipitação) e as frequências mensais de indivíduos em cada fenofases (botão, flor, fruto imaturo e fruto maduro). Os dados climáticos foram obtidos junto à estação meteorológica do município de José Boiteux, distante 18 km da área de estudo.

1.2.2 Biologia floral

Todos os estudos relativos à biologia floral foram realizados na FNI com o auxílio de três andaimes metálicos, instalados para possibilitar o acesso a copa de três indivíduos. A produção potencial de néctar foi estimada ensacando-se 50 flores de um indivíduo e, após 24 h, aferindo-se a quantidade de néctar produzido por flor com o auxílio de microcapilares de 1 μL. O néctar instantâneo foi aferido em intervalos de duas horas, em 10 flores por aferição, por cinco dias. A quantidade de néctar em μL foi obtida utilizando a fórmula proposta por Dafni (1992). Em cada aferição também eram anotadas a temperatura do ar, presença ou ausência de aroma nas flores e intensidade do vento, de acordo com a escala Beaufort. A escala Beaufort classifica a intensidade dos ventos de acordo com os efeitos perceptíveis em elementos como folhas e galhos de árvores ou poeira. A concentração de sólidos solúveis totais no néctar foi avaliada com auxílio de refratômetro portátil, quando havia néctar suficiente para possibilitar a leitura. A receptividade do estigma foi testada utilizando o corante Sudam III glicerinado, sendo considerado receptivo quando corado de vermelho. Para tanto foram avaliados estigmas em pré e pós-antese, em número de 30, sendo 10 de cada indivíduo (cinco em pré e 5 em pós- antese). Posteriormente observou-se que o fim da receptividade do estigma coincidia com a oxidação do mesmo, então o critério de oxidação ou não do estigma foi adotado para aferir a receptividade do mesmo. Conforme avançaram os trabalhos de campo, observou-se que a receptividade do estigma era de curta duração, então foi delineada uma coleta de flores, em diferentes estágios, para observação da receptividade estigmática e da abertura das anteras. Assim sendo, foram coletadas 102 flores, 43 totalmente abertas e 59 parcialmente abertas. Essas flores foram observadas em estereomicroscópio (aumento de 4X) e classificadas quanto à oxidação do estigma (não oxidado, parcialmente oxidado ou oxidado) e quanto à abertura das anteras (abertas ou fechadas). Essa avaliação foi realizada com o intuito de descrever um possível comportamento de protoginia nas flores da espécie. A viabilidade polínica foi verificada por meio do método colorimétrico (DAFNI, 1992). Os grãos de pólen foram dispostos numa lâmina microscópica, corados com carmim acético (2%), posteriormente a lâmina foi ligeiramente aquecida e observada em microscópio ótico (aumento 10X) em quatro campos de observação. Esse procedimento foi 39

repetido para 15 flores, sendo cinco para cada um dos indivíduos com andaime instalado.

1.2.3 Visitantes florais

Todas as observações dos visitantes florais foram realizadas na FNI, concentradas em dois dos três andaimes metálicos instalados, pois um dos três indivíduos com andaime floresceu em baixa intensidade. As observações foram realizadas em nove dias dos meses de agosto e setembro de 2016, das 07h00 até as 00h00 e de acordo com a seguinte metodologia: i) apenas um visitante por vez era observado, mesmo que outros visitantes estivessem na copa; ii) assim que o visitante interagisse com uma flor procurou-se fotografá-lo (já registrando a hora da interação), além de anotar a temperatura do ar e a intensidade do vento no momento; iii) para cada visitante anotou-se o tempo de permanência na flor, o número de flores visitadas e se o mesmo visitou o topo das flores (tocando nas estruturas reprodutivas) o apenas visitou as flores pela lateral (sem tocar as estruturas).

Os visitantes coletados foram trazidos ao Laboratório de Fisiologia do Desenvolvimento e Genética Vegetal (LFDGV), observados e fotografados em estéreomicroscópio a fim de verificar a presença de pólen aderido ao corpo. Posteriormente, os mesmos foram classificados em nível de ordem e, para interpretação dos dados foram construídos gráficos de frequências de visitas/hora do dia e de abundância/ordem. Além disso, os visitantes foram classificados numa escala de efetividade de polinização, modificada daquela proposta por Hoeltgebaum et al. (2018, no prelo). Assim, os visitantes foram classificados com base em três questões: i) apresentou pólen aderido ao corpo? ii) visitou o topo das flores? iii) apresentou frequência de visitas maior que a mediana de todas as frequências de visitas?

Para cada resposta “sim” somou-se um ponto, de modo que o visitante que somou três pontos foi classificado como Polinizador; dois 40

pontos, como Potencial Polinizador; um ponto como Polinizador Eventual e nenhum ponto, como Visitante Floral.

1.2.4 Dispersores

Todas as observações dos dispersores foram realizadas na FNI. Tais observações foram realizadas na copa da árvore, visando registrar os dispersores primários, e na altura do solo, visando identificar os dispersores secundários. Devida a baixa produção de frutos no evento reprodutivo avaliado, as observações na copa se concentraram em apenas um indivíduo. Para tanto, foi instalada, em um dos andaimes disponíveis, uma armadilha fotográfica (Marca Bushnell, modelo Trophy Cam 8mp®), voltada para os frutos presentes na copa e programada para filmar vídeos de 30 segundos de duração, com intervalos mínimos de dois minutos entre vídeos. As observações de copa iniciaram em 10 de agosto de 2017, ainda com os frutos imaturos, e se estenderam até 15 de novembro de 2017, quando o indivíduo observado já não apresentava mais frutos maduros. Observações oportunísticas de dispersores primários, com auxílio de máquina fotográfica, também foram realizadas ao longo das avaliações fenológicas. Para o caso das observações no solo, cerca de 200 frutos maduros foram coletados e depositados de maneira agrupada no solo sob dois indivíduos de O. catharinensis (cerca de 100 frutos em cada local). Em cada local onde os frutos foram depositados foi instalada uma armadilha fotográfica, com especificação e programação idêntica àquela já mencionada. As observações no solo iniciaram no dia 05 de outubro de 2017 e se estenderam até 15 de novembro do mesmo ano.

1.2.5 Sistema reprodutivo

O sistema reprodutivo foi avaliado por meio de três metodologias: razão pólen/óvulo (CRUDEN, 1977), tratamentos de manipulação floral e marcadores moleculares. Todas essas metodologias foram aplicadas em indivíduos da FNI. Para a contagem do pólen foram coletados cinco botões florais de cada um dos três indivíduos com andaimes instalados e de cada botão foram excisadas cinco anteras, que foram acondicionadas em 500 μL de ácido lático 85%. Posteriormente as anteras foram maceradas e, da solução resultante, foram utilizados 10 μL para contagem em câmara de Neubauer. A contagem foi realizada em microscópio ótico (aumento 12X), com quatro repetições para cada 41

botão floral. O número de grãos de pólen por flor foi estimado de acordo com a seguinte equação:

∑푐푛 1 푣푠 푛푝푓 = ( ) × ( ) × ( ) × 푛푎 푛 푎 푣푐

Em que: 푛푝푓: número de pólen por flor ∑푐푛: somatório dos grãos de pólen contados na câmara de Neubauer 푛: número de campos avaliados na câmara de Neubauer 푎: número de anteras na solução 푣푠: volume de ácido lático 푣푐: volume da câmara de Neubauer 푛푎: número médio de anteras por flor

Ao início dos trabalhos foram realizados testes preliminares para verificar se as flores suportam a manipulação, entretanto, as mesmas oxidam aos menores toques, limitando os tratamentos que envolvem a emasculação das flores. Assim sendo, foram implementados apenas dois tratamentos, autopolinização espontânea e polinização livre. Para o tratamento de autopolinização espontânea, inflorescências em estágio de botão foram ensacadas com voal branco e identificadas, já para polinização livre as inflorescências foram apenas identificadas. Ao todo, 1750 botões foram ensacados e mais 1839 foram apenas identificados entre os três indivíduos que possuem andaime instalado. Os sacos de voal foram retirados ao final do período de floração da população e as inflorescências identificadas foram acompanhadas até o estágio de fruto maduro. Para a avaliação do sistema reprodutivo por meio de marcadores moleculares, foram coletados frutos e sementes de 12 matrizes sob a projeção da copa de cada uma delas. A coleta se deu no solo por conta da dificuldade em escalar as matrizes. Os frutos e sementes foram trazidos para o Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal de Santa Catarina, despolpados (frutos), semeados em tubetes e mantidos sob sombrite 50% com irrigação constante. Ao todo foram semeadas 707 sementes, sendo pelo menos 40 sementes para 11 matrizes, mais oito sementes para uma matriz. A genotipagem das progênies, e suas respectivas matrizes, foi realizada com marcadores alozímicos em gel de amido (penetrose 30 a 42

13%), adequados para a análise do sistema reprodutivo (CONTE et al., 2008) e seguindo as recomendações de Kephart (1990) e Alfenas (1998). O sistema tampão-eletrodo utilizado foi o Tris-Citrato pH 7,5 com os seguintes sistemas isoenzimáticos: 6-fosfogliconato desidrogenase (loco 6PGDH2, EC 1.1.1.44), alfa-esterase (loco αEST1, EC 3.1.1.1), diaforase (loco DIA1, EC 1.8.1.4), enzima málica (loco ME1, EC 1.1.1.40), fosfoglicomutase (loco PGM1, EC 5.4.2.2), malato desidrogenase (locos MDH1 e MDH2, EC 1.1.1.37), peroxidase (locos PO1 e PO2, EC 1.11.1.7) e chiquimato desidrogenase (loco SKDH1, EC 1.1.1.25), totalizando 10 locos. Com base nos genótipos atribuídos, o sistema reprodutivo foi analisado sob os modelos de cruzamentos mistos (RITLAND; JAIN, 1981) e correlacionados (RITLAND, 1989), utilizando o programa MLTR, versão 3.4 (RITLAND, 2002). Os seguintes parâmetros foram estimados: taxa de cruzamento multilocos (푡̂푚), taxa de cruzamento uniloco (푡̂푠), taxa de autofecundação (푠̂ = 1 − 푡̂푚), taxa de cruzamento entre aparentados mais autofecundação (1 − 푡̂푠), taxa de cruzamento entre aparentados (푡̂푚 − 푡̂푠), correlação de paternidade multilocos (푟푝̂ (푚)) e coeficiente de endogamia dos parentais maternos (퐹̂푚). A partir dos parâmetros mencionados, outros parâmetros foram estimados: número efetivo de doadores de pólen (푁̂푒푝 = 1/푟̂푝(푚)) (RITLAND, 1989), proporção de irmãos de autofecundação (푃̂푠푠 = 푠̂), proporção de meios-irmãos (푃̂ℎ푠 = 푡̂푚(1 − 푟̂푝(푚))) e proporção de irmãos completos (푃̂푓푠 = 푡̂푚. 푟̂푝(푚)) (SEBBENN, 2002). Ademais da endogamia dos parentais maternos (퐹̂푚), também foi estimada a endogamia nas progênies (퐹̂0 = 퐹퐼푇), utilizando o método descrito por Weir e Cockerham (1984), endogamia nas progênies por autofecundação (퐹̂푠 = 0,5. 푠̂(1 + 퐹̂푚)) (BARRETT; KOHN, 1991) e endogamia nas progênies por cruzamento entre aparentados (퐹̂푡푚−푡푠 = 퐹̂0 − 퐹̂푠)). A coancestria média dentro de progênies (Θ̂푥푦) foi obtida dividindo por 2 o coeficiente de parentesco entre plantas dentro de 2 progênies r̂푥푦 = 0,250(1 + 퐹̂푚)[4. 푠̂ + (푡푚̂ + 푡̂푚. 푠̂. 푟푠̂ )(1 + 푟̂푝(푚))] (RITLAND, 1989), em que 푟푠̂ representa a correlação de autofecundação. Com base na Θ̂푥푦 foi estimado tamanho efetivo de variância 푁̂푒(푣) = 0,5/{Θ̂푥푦[(푛 − 1)/푛] + (1 + 퐹̂0)/2푛} (COCKERHAM, 1969), em que 푛 representa o tamanho amostral das progênies (considerado como 16 – média entre todas as matrizes). Por fim, foi estimado o número necessário de matrizes a serem amostradas 43

푚̂ = 푁푒(푟푒푓)/푁̂푒(푣) (SEBBENN, 2002), visando reter tamanhos efetivos de referência (푁푒(푟푒푓)) de 50, 500 e 1.000. O 푁푒(50) refere-se a conservação no curto prazo (SEBBENN, 2003), enquanto os 푁푒(푟푒푓) de 500 (FRANKLIN; FRANKHAM, 1998) e 1.000 (LYNCH, 1996) são considerados adequados para conservação no longo prazo. Os intervalos de confiança (95%) para cada parâmetro foram obtidos por meio de 1000 bootstraps entre famílias.

1.3 RESULTADOS 1.3.1 Fenologia reprodutiva

Os resultados do acompanhamento fenológico estão expostos na Figura 1.2a. As observações foram suficientes para avaliar um evento reprodutivo completo, que iniciou em junho de 2016 (início da fenofase botão) e estendeu-se até dezembro de 2017 (final da fenofase fruto maduro), durando, portanto, 19 meses (Figura 1.2a). As fenofases botão, flor, fruto imaturo e fruto maduro perduraram por cinco meses (junho a outubro de 2016), cinco meses (agosto a dezembro de 2016), 12 meses (outubro de 2016 a outubro de 2017) e quatro meses (agosto a novembro de 2017), respectivamente. Foi registrado um evento de floração concomitante a fenofase fruto imaturo, que ocorreu em menos de 10% dos indivíduos, entre os meses de junho e setembro de 2017 (Figura 1.2a). Ao final de setembro, todas essas flores haviam abortado. Ao todo, 43 indivíduos (70% dos observados) apresentaram algum tipo de estrutura reprodutiva, os 19 demais indivíduos (30%) mantiveram-se apenas em estágio vegetativo. Entretanto, dos 43 indivíduos que entraram em reprodução, apenas 21 (34% do total) chegaram a produzir frutos maduros. O diâmetro à altura do peito (DAP) médio dos indivíduos que apresentaram estruturas reprodutivas foi de 48,5 cm (intervalo de confiança 95% – IC95 = 43,2 cm – 54,1 cm), já o DAP médio dos indivíduos que não entraram em reprodução foi de 39,9 cm (IC95 = 31,8 cm – 48,9 cm) não havendo, assim, diferença significativa entre os DAP médios, mas uma tendência de que árvores de maior DAP entrem em reprodução. A comparação do DAP médio entre indivíduos que apresentaram (DAP médio = 50 cm; IC95% = 43,8 cm – 57,2) e não apresentaram frutos maduros (DAP médio = 43,2 cm; IC95% = 37,6 cm – 49,4) também resultou não significativa. O indivíduo reprodutivo de menor DAP apresentou 22 cm, indicando que indivíduos com DAP próximos desse valor apresentam potencial de reproduzir. 44

Com relação à intensidade, percebe-se que a maior parte dos indivíduos apresentou fenofases em menores intensidades (1 e 2; Figura 1.2b).

Figura 1.2. Fenologia reprodutiva (A) e intensidade de fenofases (B) para Ocotea catharinensis Mez na Floresta Nacional de Ibirama em 2016. Temperatura média em °C.

Os coeficientes de correlação de Spearman para as frequências mensais das fenofases versus temperaturas máximas, médias e mínimas mensais (ºC), umidade relativa do ar (%) e precipitação mensal acumulada (mm) encontram-se na Tabela 1.1. Correlações significativas foram estimadas apenas para as fenofases de botão (com temperaturas máximas, médias e mínimas e umidade relativa do ar) e de flor (com temperaturas máximas, médias e mínimas).

1.3.2 Biologia floral

A média de néctar potencial por flor foi igual a 0,43 μL (desvio padrão (S) = 0,51 μL). Foi possível realizar a medição de sólidos solúveis totais em 24 flores e o néctar apresentou, em média, 6,5° Brix (S = 0,9° Brix). Os resultados da produção de néctar instantâneo e médias de temperatura e vento encontram-se na Tabela 1.2. As medições se deram entre as 05h00 e 23h00, variando nos cinco dias avaliados. As flores apresentaram aroma adocicado ao longo de todo o período de observação, sendo esse mais intenso nas horas mais quentes do dia. A correlação da produção média de néctar por hora com a média de temperatura por hora foi significativa e igual a -0,72 (p < 0,05), já a correlação entre produção média de néctar por hora e a intensidade média do vento por hora foi igual a -0,27 e não significativa (p > 0,05).

Tabela 1.2. Produção de néctar instantâneo (N; em μL, valor médio no horário) de Ocotea catharinensis Mez., temperatura média (T; em ºC) e vento médio (V; em escala Beaufort) na Floresta Nacional de Ibirama em 2016. Data 05h 07h 09h 11h 13h 15h 17h 19h 21h 23h Média 11/ago - 0,26 0,13 0 0 0 0 - - - 0,06 12/ago - 0,79 0,62 0 0 0 0 0 0 0 0,16 13/ago 0,30 0,43 0,08 0 0 0 - 0 0 0 0,09 07/set ------0 0 0,00 08/set ------0 0 0,00 N 0,30 0,49 0,27 0 0 0 0 0 0 0 0,09 Média T 9,0 8,3 10,7 14,3 21,0 21,3 18,0 13,0 13,8 12,3 V 0 0,7 1,0 1,7 1,3 1,3 1,0 0 0,3 0,8

Todos os estigmas avaliados se mostraram receptivos (Figura 1.3a), reagindo ao corante Sudam III tanto em pré como em pós-antese. Os estigmas continuaram receptivos até o momento em que oxidaram (Figura 1.3b), no entanto não foi determinado o tempo médio que o processo de oxidação leva para ocorrer. O pólen apresentou 100% de viabilidade por meio do teste colorimétrico com carmim acético (2%) (Figura 1.3c). O pólen também se apresentou bastante grudento, aderindo facilmente nas pinças quando manipulado e, também, aderindo-se a outros grãos de pólen, formando grumos.

Figura 1.3. Estrutura reprodutiva feminina de Ocotea catharinensis Mez. com estigmas corados e receptivos (A) e com estigmas oxidados e não receptivos (B). Pólen corado com carmim acético (2%) (C).

Os resultados da avaliação da receptividade do estigma, abertura de anteras e abertura floral estão esquematizados na Figura 1.4. Os resultados sugerem que O. catharinensis apresenta protoginia, pois 47

todas as flores em que os estigmas avaliados apresentavam receptividade (NO: não oxidados) ou possibilidade de receptividade (PO: parcialmente oxidados), possuíam as anteras fechadas. Porém, essa avaliação deve ser repetida, pois as flores avaliadas foram excisadas e observadas em estereomicroscópio e se percebeu que, por vezes, um toque no estigma pode desencadear o processo de oxidação do mesmo.

Figura 1.4. Receptividade estigmática de Ocotea catharinensis Mez. relacionada com abertura de anteras e abertura floral. O: oxidado; PO: parcialmente oxidado NO: não oxidado. Os valores numéricos representam contagens.

As principais peças florais de O. catharinensis, bem como a sequência de abertura floral, estão representadas na Figura 1.5. As flores apresentaram três anteras internas (estames série I), seis anteras externas (estames série III), além de três estaminódios (não funcionais), sendo que cada uma das anteras funcionais apresenta quatro valvas. As anteras internas apresentam as valvas viradas para fora (extrorsas), caracterizando hercogamia. As tépalas e os nectários são em número de seis. A flor apresenta simetria radial.

Figura 1.5. Principais peças florais de Ocotea catharinensis Mez. (A e B) e evolução da abertura floral (C).

1.3.3 Visitantes florais

As observações totalizaram 63h40, sendo 44h25 diurnas e 19h15 noturnas. O período do dia compreendido pelas observações foi das 07h00 até as 00h00. Foram registradas 220 interações de insetos com as flores de O. catharinensis, sendo que a ordem Diptera representou cerca de 79,5% das visitas, seguida por Lepidoptera (13,2%), Hymenoptera (4,1%), Coleoptera (2,2%), Neuroptera (0,5%) e Dermaptera (0,5%) (Figura 1.6a). O período do dia com maior frequência de visitações aconteceu das 10h00 as 15h00, horário no qual a maior parte dos insetos da ordem Diptera registrados realizaram suas visitas. Um segundo período de concentração de visitações foi observado das 18h00 as 22h00, nesse horário as visitações foram exclusivas de insetos da ordem Lepidoptera (Figura 1.6b). No primeiro pico de visitação (10h00 as 15h00) era possível perceber muitos insetos visitando as flores ao mesmo tempo, entretanto era avaliada apenas uma visita por vez.

Figura 1.6. Porcentagem de visitantes florais agrupados por ordem (A) e número de visitas por ordem e por hora (B) para Ocotea catharinensis Mez. na Floresta Nacional de Ibirama, 2016.

Com relação à classificação dos insetos, foram identificadas 70 morfoespécies, sendo 34 pertencentes à ordem Diptera, 23 da ordem Lepidoptera, seis da ordem Hymenoptera, cinco da ordem Coleoptera, além de uma morfoespécie da ordem Dermaptera e outra da ordem Neuroptera (Tabela 1.3). A classificação proposta para efetividade de polinização resultou em três morfoespécies classificadas como Polinizadores, 25 morfoespécies classificadas como Polinizadores Potenciais, 35 morfoespécies classificadas como Polinizadores Eventuais e sete morfoespécies classificadas como Visitantes Florais (Tabela 1.3). 50

Tabela 1.3. Visitantes florais de Ocotea catharinensis Mez. na Floresta Nacional de Ibirama, 2016. N: número de visitas; Fr: frequência relativa (%); T/V: tempo médio por visita (min:seg); F/V: número médio de flores visitadas por visita; P: presença de pólen aderido ao corpo; TF: visita no topo da flor F>M: frequência maior que a mediana de todas as frequências de visitas?; C: classificação; PO: Polinizador; PP: Polinizador Potencial; PE: Polinizador Eventual; VF: Visitante Floral. Morfoespécie N Fr T/V F/V P TF F>M Class. Coleoptera (5 morfoespécies)

Cerambycidae sp. 01 1 0,45 00:20 2,0 não sim não PE Chrysomelidae sp. 01 1 0,45 02:00 1,0 não sim não PE Chrysomelidae sp. 02 1 0,45 01:30 4,0 não sim não PE Coccinelidae sp. 01 1 0,45 01:00 1,0 não não não VF Curculionidae sp. 01 1 0,45 01:00 2,0 não sim não PE Dermaptera (1 morfoespécie)

Dermaptera sp. 01 1 0,45 - 1,0 não sim não PE Diptera (34 morfoespécies)

Diptera sp. 01 1 0,45 00:20 2,0 não sim não PE Diptera sp. 02 3 1,36 00:22 4,3 não sim sim PP Diptera sp. 03 3 1,36 01:03 3,3 não sim sim PP Diptera sp. 04 2 0,91 01:19 5,0 não sim sim PP Diptera sp. 05 2 0,91 00:19 3,0 não sim sim PP Diptera sp. 06 1 0,45 01:00 3,0 não sim não PE Diptera sp. 07 3 1,36 00:18 2,3 não sim sim PP Diptera sp. 08 1 0,45 00:15 3,0 não não não VF Diptera sp. 09 4 1,82 00:53 3,0 não sim sim PP Diptera sp. 10 2 0,91 00:13 1,0 não sim sim PP Diptera sp. 11 8 3,64 00:10 2,5 não sim sim PP Diptera sp. 12 9 4,09 01:22 6,0 não sim sim PP Diptera sp. 13 2 0,91 00:20 2,0 não sim sim PP Diptera sp. 14 6 2,73 00:08 1,5 não sim sim PP Lauxaniidae sp. 01 1 0,45 00:30 2,0 não não não VF Lauxaniidae sp. 02 2 0,91 00:35 1,5 não sim sim PP Lauxaniidae sp. 03 1 0,45 00:15 2,0 sim sim não PP Lauxaniidae sp. 04 4 1,82 01:04 3,3 não sim sim PP Lauxaniidae sp. 05 3 1,36 00:17 1,3 sim sim sim PO Lauxaniidae sp. 06 1 0,45 00:30 2,0 não sim não PE Lauxaniidae sp. 07 11 5,00 01:53 2,1 não sim sim PP Lonchaeidae sp. 01 1 0,45 00:20 3,0 não sim não PE Muscidae sp. 01 1 0,45 00:40 4,0 não sim não PE Phlebotominae sp. 01 2 0,91 00:10 1,5 não sim sim PP Sarcophagidae sp. 01 44 20,00 00:36 3,6 não sim sim PP 51

Tabela 1.3. Continuação Sciaridae sp. 01 26 11,82 04:24 5,6 sim sim sim PO Syrphidae sp. 01 20 9,09 00:33 3,4 sim sim sim PO Syrphidae sp. 02 1 0,45 00:03 1,0 sim sim não PP Syrphidae sp. 03 1 0,45 00:05 1,0 não não não VF Syrphidae sp. 04 1 0,45 00:03 1,0 sim não não PE Syrphidae sp. 05 5 2,27 00:19 1,4 não sim sim PP Syrphidae sp. 06 1 0,45 01:00 4,0 não sim não PE Tachinidae sp. 01 1 0,45 00:40 3,0 sim sim não PP Tephritidae sp. 01 1 0,45 00:10 2,0 não sim não PE Hymenoptera (6 morfoespécies)

Hymenoptera sp. 01 1 0,45 02:30 2,0 não não não VF Hymenoptera sp. 02 1 0,45 00:30 6,0 não sim não PE Hymenoptera sp. 03 1 0,45 00:30 2,0 não sim não PE Hymenoptera sp. 04 1 0,45 00:07 1,0 não sim não PE Hymenoptera sp. 05 1 0,45 00:02 1,0 não sim não PE Ichneumonidae sp. 01 4 1,82 00:28 3,0 não sim sim PP Lepidoptera (23 morfoespécies)

Lepidoptera sp. 01 1 0,45 00:05 1,0 não sim não PE Lepidoptera sp. 02 1 0,45 00:20 1,0 não não não VF Lepidoptera sp. 03 1 0,45 05:00 1,0 não sim não PE Lepidoptera sp. 04 1 0,45 01:00 1,0 não sim não PE Lepidoptera sp. 05 1 0,45 00:10 2,0 não sim não PE Lepidoptera sp. 06 1 0,45 01:00 1,0 não sim não PE Lepidoptera sp. 07 1 0,45 01:00 1,0 não sim não PE Lepidoptera sp. 08 1 0,45 00:20 1,0 não sim não PE Lepidoptera sp. 09 1 0,45 12:00 2,0 não sim não PE Lepidoptera sp. 10 1 0,45 00:15 1,0 não sim não PE Lepidoptera sp. 11 1 0,45 07:00 1,0 não sim não PE Lepidoptera sp. 12 5 2,27 06:12 2,4 não sim sim PP Lepidoptera sp. 13 1 0,45 04:00 1,0 não sim não PE Lepidoptera sp. 14 1 0,45 01:00 1,0 não sim não PE Lepidoptera sp. 15 1 0,45 05:00 1,0 não sim não PE Lepidoptera sp. 16 1 0,45 09:00 2,0 não sim não PE Lepidoptera sp. 17 2 0,91 09:30 2,5 não sim sim PP Lepidoptera sp. 18 1 0,45 00:20 1,0 não sim não PE Lepidoptera sp. 19 2 0,91 01:35 1,5 não sim sim PP Lepidoptera sp. 20 1 0,45 13:00 1,0 não não não VF Lepidoptera sp. 21 1 0,45 01:00 1,0 não sim não PE Lepidoptera sp. 22 1 0,45 03:00 6,0 não sim não PE Lepidoptera sp. 23 1 0,45 00:07 1,0 não sim não PE

Tabela 1.3. Continuação Neuroptera (1 morfoespécie)

Chrysopidae sp. 01 1 0,45 01:30 5,0 sim sim não PP

Os insetos classificados como polinizadores são pertencentes à ordem Diptera, são eles Sciaridae sp. 1, Syrphidae sp. 01 e Lauxaniidae sp. 05 (Figura 1.7). Merecem destaque também o inseto Sarcophagidae sp. 01, o mais frequente, sendo responsável por 20% de todas as visitas, mas que não apresentou pólen aderido ao corpo nos indivíduos coletados; além de todos os demais insetos que apresentaram pólen aderido ao corpo, mas que visitaram as flores em baixa frequência, como por exemplo, Chrysopidae sp. 01, Syrphidae sp. 04 e Lauxaniidae sp. 03 (Tabela 1.3; Figura 1.7). Além dos insetos da ordem Diptera, apenas em Chrysopidae sp. 01 (Neuroptera) foi encontrado pólen aderido ao corpo, sendo que os insetos coletados de Coleoptera, Dermaptera, Hymenoptera e Lepidoptera não apresentaram vestígios de pólen.

Figura 1.7. Insetos visitando flores de Ocotea catharinensis Mez e detalhe de pólen aderido ao corpo (setas). A e B: Sciaridae sp. 01; C e D: Syrphidae sp. 01; E e F: Lauxaniidae sp. 05; G: Chrysopidae sp. 01; H: Syrphidae sp. 04.

1.3.4 Dispersores

Foram identificadas cinco espécies dispersoras das sementes de O. catharinensis, todas aves (Figura 1.8). Quatro delas foram avistadas na copa (dispersores primários), são elas: o sabiá-coleira (Turdus albicollis), o sabia-úna (T. flavipes) (Turdidae), o corocoxó (Carpornis cucullata) (Contigidae) e o araçari-poca (Selenidera maculirostris) (Ramphastidae). A espécie avistada dispersando frutos no solo foi o pariri (Geotrygon montana) (Columbidae). Nenhuma das espécies citadas na literatura como dispersoras de O. catharinensis (Brachyteles arachnoides e Pipile jacutinga) foi registrada no presente estudo. Uma espécie de rato (família Cricetidae) foi avistada interagindo com os frutos de O. catharinensis no solo sem, entretanto, engolir, despolpar ou transportar os frutos em nenhum dos registros. 54

Figura 1.8. Aves identificadas como dispersoras das sementes de Ocotea catharinensis Mez. A: sabia-úna (Turdus flavipes); B: sabiá- coleira (Turdus albicollis); C: corocoxó (Capornis cucullata); D: araçari-poca (Selenidera maculirostris); E: pariri (Geotrygon montana). Fotos A, B, C e E: Juliano Zago da Silva.

1.3.5 Sistema reprodutivo

Ocotea catharinensis apresentou, em média, 1808 grãos de pólen (S = 1693) e um óvulo por flor. Assim, a relação pólen/óvulo foi igual a 55

1808 e, de acordo com Cruden (1977), a espécie enquadra-se entre xenogâmica e xenogâmica facultativa, mais próxima da xenogamia facultativa. Com relação aos experimentos de polinização, ambos os tratamentos aplicados permitiram a formação de frutos imaturos. No entanto, apenas no tratamento de polinização livre houve formação de frutos maduros. Dos 1750 botões submetidos ao tratamento de autopolinização espontânea, cinco chegaram à fase de fruto imaturo e nenhum chegou à fase de fruto maduro; já dos 1839 botões submetidos à polinização livre, 38 chegaram à fase de fruto imaturo e apenas um chegou a formar fruto maduro (Tabela 1.4). A formação de frutos imaturos em ambos os tratamentos sugere que O. catharinensis seja autocompatível ou apresente apomixia. A produção de frutos não foi significativamente associada ao tratamento (Teste exato de Fisher, p = 0,88), ainda que se identifique uma tendência de maior produção de frutos em indivíduos submetidos ao tratamento de polinização livre. Esse resultado corrobora a estimativa do sistema reprodutivo obtida por meio da razão pólen/óvulo, indicando que a espécie é predominantemente alogâmica, sem descartar eventos de autofecundação ou apomixia.

Tabela 1.4. Número de botões, frutos imaturos e frutos maduros por tratamento em três indivíduos de Ocotea catharinensis Mez. na Floresta Nacional de Ibirama, 2016. AE: autopolinização espontânea; PL: polinização livre. AE PL Indivíduo Botão Imaturo Maduro Botão Imaturo Maduro 1 632 0 0 624 5 0 2 694 4 0 686 27 1 3 424 1 0 529 6 0 Total 1750 5 0 1839 38 1

As estimativas do sistema reprodutivo de indivíduos de O. catharinensis obtidas por meio de marcadores moleculares são apresentadas na Tabela 1.5. Em termos médios, a taxa de cruzamento multilocos diferiu significativamente da unidade (푡̂푚 = 0,812), determinando uma taxa de autofecundação significativa (푠̂ = 0,188). A taxa de cruzamento entre aparentados não foi significativa (푡̂푚 − 푡̂푠 = 0,084), diferentemente da correlação de paternidade multilocos (푟푝̂ (푚) = 56

0,241), que indica a ocorrência de cruzamentos correlacionados. Com base na 푟푝̂ (푚), o número médio de doadores de pólen estimado foi de 4,15. (Tabela 1.5).

Tabela 1.5. Estimativas do sistema reprodutivo de indivíduos de Ocotea catharinensis Mez. da Floresta Nacional de Ibirama, 2017. Intervalo de confiança 95% entre parênteses. Parâmetro Estimativa Número de matrizes [número de progênies] 12 [198] 푡푚̂ : taxa de cruzamento multilocos 0,812 (0,688/0,930) 푡푠̂ : taxa de cruzamento uniloco 0,728 (0,573/0,942) 푠̂: taxa de autofecundação 0,188 (0,069/0,309) 1 − 푡̂ : taxa de cruzamento entre aparentados e 푠 0,272 (0,058/0,425) autofecundação 푡푚̂ − 푡푠̂ : taxa de cruzamento entre aparentados 0,084 (-0,031/0,144) 푟푝̂ (푚): correlação de paternidade multilocos 0,241 (0,047/0,424) 푁̂푒푝: número efetivo de doadores de pólen 4,15 푃̂푠푠: proporção de irmãos de autofecundação 0,188 (0,004/0,438) 푃̂ℎ푠: proporção de meios-irmãos 0,616 (0,183/0,950) 푃̂푓푠: proporção de irmãos completos 0,196 (0,005/0,450) 퐹̂푚: endogamia nos parentais maternos 0,027 (-0,200/0,175) 퐹̂0: endogamia nas progênies 0,151 (0,066/0,273) 퐹̂푠: endogamia nas progênies por autofecundação 0,097 (0,002/0,212) 퐹̂ : endogamia nas progênies por cruzamento entre 푡푚−푡푠 0,054 (-0,061/0,149) aparentados Θ̂푥푦: coancestria dentro de progênies 0,208 (0,144/0,252) 푁̂푒(푣): tamanho efetivo de variância 2,159 (1,611/3,464) 푚̂(50): número de matrizes para coleta de sementes 23 푚̂(500): número de matrizes para coleta de sementes 232 푚̂(1000): número de matrizes para coleta de sementes 462

Em média, as proporções de irmãos de autofecundação (푃̂푠푠), meios-irmãos (푃̂ℎ푠) e irmãos completos (푃̂푓푠) foram 18,8%, 61,6% e 19,6%, respectivamente. A endogamia entre os parentais maternos não foi significativa (퐹̂푚 = 0,027). A endogamia nas progênies foi significativa (퐹̂0 = 0,151) e sua partição resultou em endogamia por autofecundação significativa (퐹̂푠 = 0,097) e endogamia por cruzamento entre aparentados não significativa (퐹̂푡푚−푡푠 = 0,054) (Tabela 1.5). A coancestria dentro de progênies (Θ̂푥푦 = 0,208) foi significativa e maior do que se espera em populações panmíticas, corroborando com as estimativas de correlação de paternidade e proporções de irmãos 57

completos, de autofecundação e meios-irmãos. Com base na estimativa de Θ̂푥푦, o tamanho efetivo de variância médio das progênies foi de 2,159, resultando em número de matrizes para coleta de sementes (푚̂) de 23, 232 e 462, visando reter tamanhos efetivos de 50, 500 e 1000 indivíduos, respectivamente (Tabela 1.5). As estimativas de taxa de cruzamento obtidas por meio de marcadores moleculares indicaram que O. catharinensis apresenta sistema reprodutivo misto, predominantemente alogâmico. Esse resultado corrobora as estimativas do sistema reprodutivo realizadas por meio da razão pólen/óvulo e dos experimentos de polinização. No entanto, ao se analisar as taxas de cruzamento obtidas para cada matriz (Tabela 1.6) é possível perceber uma grande variação nessa estimativa. Com exceção da matriz c56, que possui poucas progênies, a taxa de cruzamento multilocos variou desde 0,418 até 1,174 (≈ 1).

Tabela 1.6. Taxas de cruzamento multilocos (푡푚̂ ) para 12 matrizes de Ocotea catharinensis Mez. da Floresta Nacional de Ibirama, 2017. n: número de progênies avaliadas em cada matriz; SE: erro padrão da média. Matriz [n] 푡̂푚 SE (푡̂푚) c19 [16] 1,174 0,002 c64 [16] 1,084 0,073 c18 [24] 1,035 0,020 cp3 [20] 1,013 0,030 c62 [24] 0,950 0,066 c57 [17] 0,907 0,093 c58 [24] 0,885 0,090 c46 [10] 0,829 0,099 r15 [15] 0,679 0,106 c23 [15] 0,571 0,180 c66 [10] 0,418 0,487 c56 [7] 0,118 0,383

1.4 DISCUSSÃO 1.4.1 Fenologia reprodutiva

O padrão fenológico observado para O. catharinensis corrobora, em partes, as observações de Reitz, Klein e Reis (1978). De acordo com esses autores, a floração da espécie ocorre, em Santa Catarina, de julho a março, e os dados do presente estudo apontaram para floração (botões 58

mais flores) entre junho e dezembro (Figura 1.2a). Os mesmos autores ainda afirmam que frutos maduros da espécie ocorrem de novembro até dezembro. Os resultados do presente estudo apontam para um período um pouco maior de oferta de frutos maduros (quatro meses), iniciando em agosto e findando em novembro (Figura 1.2a). Chama a atenção o longo período de permanência dos frutos imaturos (12 meses), surgindo em outubro de 2016 e perdurando até outubro de 2017. Um estudo de maior duração com a fenologia da espécie foi conduzido no estado de São Paulo por Silva, Aguiar e Schoffel (2000), acompanhando 17 indivíduos durante oito anos. Esse estudo demonstrou que O. catharinensis pode florescer em várias épocas do ano (inverno, primavera e verão). Assim, as variações nas épocas das fenofases possivelmente estejam associadas às condições edafoclimáticas de cada local e a uma característica da espécie de não apresentar periodicidade anual nos eventos fenológicos. Variações no padrão fenológico entre indivíduos e populações de uma mesma espécie são comuns em lauráceas arbóreas dispersas por aves (WHEELWRIGHT, 1986). Com relação à intensidade das fenofases, Silva, Aguiar e Schoffel (2000) mencionam que alguns dos indivíduos avaliados floresceram abundantemente, enquanto outros apresentaram pouco florescimento, ou foram mais regulares e outros não floresceram durante o período avaliado. Com relação à produção de frutos maduros, os mesmo autores verificaram que, dos 17 indivíduos avaliados, apenas cinco (30%) chegaram a produzir frutos maduros e isso em apenas quatro dos oito anos de avaliação. Resultado semelhante ao obtido no presente estudo, em que 34% (21 indivíduos) do total de indivíduos avaliados produziram frutos maduros. A redução do número de indivíduos reprodutivos conforme avançam as fenofases, relatada por Silva, Aguiar e Schoffel (2000) e também registrada pelo presente estudo, bem como a produção de frutos maduros por poucos indivíduos e não em todos os anos (SILVA; AGUIAR; SCHOFFEL, 2000), podem ter influência direta em vários aspectos populacionais. Dentre elas, a densidade populacional (aspecto discutido no Capítulo II) e, por consequência, o tamanho efetivo populacional (aspecto discutido no Capítulo III). Gargalos genéticos, por conta da restrição de cruzamentos ao acaso (poucos indivíduos reproduzindo) também podem ocorrer, acarretando em desvios do equilíbrio de Hardy-Weinberg (ver Capítulo III). As fenofases botão e flor apresentaram correlações negativas e significativas com a as temperaturas máximas, médias e mínimas mensais (Tabela 1.1), indicando que a queda de temperatura que ocorreu 59

nos meses de maio e junho está correlacionada com o início da emissão de botões no mês de junho e com o início da floração no mês de agosto (Figura 1.2a). Resultado semelhante foi observado para O. porosa, por Bittencourt (2007), que encontrou correlação entre emissão de botões e temperatura de -0,51. Apesar de parecer haver um padrão de início de emissão de botões, correlacionado com a queda da temperatura, ainda é prematuro fazer afirmações, especialmente por conta que observações mais longas demonstram que O. catharinensis nem sempre inicia sua floração no inverno (SILVA; AGUIAR; SCHOFFEL, 2000).

1.4.2 Biologia floral

As flores de O. catharinensis produziram, em média, 0,09 μL de néctar instantâneo, entre as 05h00 e 09h00. O volume é bastante reduzido e difícil de amostrar. Esse fato também foi observado para outras lauráceas, como Laurus nobilis (PACINI; SCIANNANDRONE; NEPI, 2014) e L. azorica (FORFANG; OLESEN, 1998), nesses estudos os autores afirmam não ter conseguido coletar néctar devido ao reduzido volume produzido pelas espécies em questão. Chama atenção, entretanto, a média do néctar potencial, que foi de 0,43 μL, bastante superior à média do néctar instantâneo. A produção do néctar instantâneo está correlacionada significativamente com a temperatura (r = -0,72), o que leva a crer que, caso haja produção de néctar após as 09h00, este seja evaporado por conta do aumento de temperatura. O final da produção de néctar coincide também com o aumento no número de visitantes florais, especialmente de insetos da ordem Diptera (Figura 1.6b), portanto, além da possível evaporação, o néctar instantâneo também pode estar sendo coletado pelos visitantes. Os resultados da avaliação da receptividade do estigma, abertura de anteras e abertura floral sugerem que O. catharinensis apresenta protoginia (Figura 1.4). A protoginia é um mecanismo comum de ser encontrado em flores de lauráceas, sendo descrita para O. porosa (BITTENCOURT, 2007; DANIELI-SILVA; VARASSIN, 2013), Persea americana (DAVENPORT, 1986), Aniba ferrea, A. panurensis, A. rosaeodora, Clinostemon maguireanum, Licaria canella, L. guianensis, L. rodriguesii, Cinnamomum camphora e C. zeylanicum (KUBITZKI; KURZ, 1984). No caso das espécies citadas por Kubitzki e Kurz (1984), a protoginia é classificada pelos autores como dicogamia sincronizada. Nas espécies em questão, segundo os autores, existem dois morfotipos florais com protoginia separados por indivíduos, um morfo que apresenta antese matutina e liberação de pólen vespertina, após os 60

estigmas não estarem mais receptivos; e outro morfo, complementar, em que a antese é vespertina e a liberação de pólen noturna. Kubitzki e Kurz (1984) consideram a dicogamia sincronizada como comportamento básico em Lauraceae, juntamente com a produção de néctar. Apesar de ter sido registrada produção de néctar e protoginia para O. catharinensis, a metodologia aplicada não permite a avaliação de possível dicogamia sincronizada, pois foram poucos andaimes instalados (três). Outros aspectos avaliados também já haviam sido descritos para O. catharinensis ou para outras espécies de Lauraceae. Hercogamia (estames série I extrorsos) já havia sido descrita para O. catharinensis (BROTTO; CERVI; SANTOS, 2013). Outras lauráceas apresentam pólen grudento, pela presença de pollenkitt (uma substância adesiva) na superfície do pólen, como em Laurus nobilis (PACINI; SCIANNANDRONE; NEPI, 2014), Persea americana e Nectandra sp. (HESSE; KUBITZKI, 1982). O pollenkitt apresenta várias funções, dentre elas a de facilitar a adesão dos grãos de pólen ao corpo de insetos e a outros grãos de pólen, tornar o pólen atrativo e visível, prover uma recompensa digerível aos polinizadores, dentre outras (PACINI; HESSE, 2005). As características florais avaliadas em O. catharinensis demonstram que a espécie apresenta uma série de mecanismos promotores de fecundação cruzada ou mesmo inibidores de autofecundação. As flores possuem simetria radial, ou seja, são menos especializadas e, portanto, frequentemente polinizadas por vários insetos (FENSTER et al., 2004); com os órgãos sexuais completamente expostos (Figura 1.5), produzem néctar e apresentam aroma, que são atrativos aos insetos (FÆGRI; VAN DER PIJL, 1979); e o pólen é grudento, o que reduz as chances de autofecundação pelo vento. Todas essas, características que favorecem a polinização cruzada, mediada por insetos. Além do mais, as flores apresentam protoginia e hercogamia, mecanismos de inibição à autofecundação.

1.4.3 Visitantes florais

Danieli-Silva e Varassin (2013) identificaram apenas o tripes Frankliniella gardeniae como polinizador em O. porosa, já para O. duckey os insetos da ordem Diptera correspondem por 51% das visitas florais (NÓBREGA; FORTUNATO; QUIRINO, 2016). Kubitzki e Kurz (1984) identificaram três espécies de Trigona como visitantes florais de Aniba rosaeodora, Clinostemon maguireanum e Licaria guianensis. 61

Laurus nobilis teve identificados como principais polinizadores insetos da ordem Hymenoptera (Apis mellifera, Bombus lucorum, Xylocopa violacea), Lepidoptera (Gonepteryx rhamni) e Coleoptera (Oxythyrea funesta) (PACINI; SCIANNANDRONE; NEPI, 2014); já para L. azorica, Tachina canariensis (Diptera) e Halictidae spp (Hymenoptera) representaram 97% das visitas num grupo de 10 espécies (FORFANG; OLESEN, 1998). Para Persea americana foram identificadas mais de 100 espécies de insetos visitantes, com predominância de Hymenoptera (ISH-AM et al., 1999). Em suma, uma grande variedade de insetos visita flores de lauráceas. As flores de O. catharinensis, conforme exposto, apresentam características que atraem e facilitam a visitação por insetos. Esse fato ficou comprovado pela visita de 70 morfoespécies, somando 220 registros, ao longo do período estudado (Tabela 1.3). A visitação por insetos em outras lauráceas mostrou-se bastante variável, com relação à intensidade e as espécies. Tais variações entre espécies podem estar associadas a uma série de fatores, dentre eles a posição dos indivíduos no dossel (BAWA et al., 1985), morfologia floral de cada espécie (FÆGRI; VAN DER PIJL, 1979), mas também características inerentes ao ambiente no qual as espécies ocorrem, como fragmentação florestal (KEARNS; INOUYE; WASER, 1998; OLOTU; NDANGALASI; NYUNDO, 2012) ou mesmo temperatura e precipitação. Todos os insetos classificados como polinizadores pertencem à ordem Diptera e apresentaram comportamentos distintos com relação às flores de O. catharinensis. Sciaridae sp. 01 apresentou tempo médio de visita de 04min:24seg, visitando uma média de seis flores por visita. Já Syrphidae sp. 01 e Lauxaniidae sp. 11 foram mais breves em suas visitas (33 e 17 segundos, respectivamente) e visitaram, em média, três e uma flor por visita, respectivamente. Mesmo que não se saiba se os referidos insetos visitam outros indivíduos de O. catharinensis, o comportamento de Sciaridae sp. 01 e de Syrphidae sp. 01 pode favorecer a geitonogamia, por visitarem várias flores de um mesmo indivíduo. Insetos de Bibionidae e Syrphidae são reconhecidos como polinizadores de diversas espécies (LARSON; KEVAN; INOUYE, 2001), dentre elas Drimys brasiliensis (MARIOT et al., 2014, ambos), Varronia curassavica (HOELTGEBAUM et al., 2018, no prelo, apenas Syrphidae), diversas espécies do gênero Cordia (MACHADO; LOIOLA, 2000, apenas Syrphidae; OPLER et al., 1975, ambas). Na ordem Diptera ainda foram classificadas mais 20 morfoespécies como polinizadores potenciais, dentre elas merecem destaque Diptera sp. 14 e sp. 25, representando 19,5% e 5% das visitas respectivamente, mas sem 62

registro de pólen no corpo, além de Syrphidae sp. 2 e sp 4 e Diptera sp. 6 e sp. 22, que apresentaram baixa frequência, mas possuíam pólen aderido ao corpo (Tabela 1.3). Lepidoptera foi a segunda ordem mais frequente (Figura 1.6a) e apresentou 23 morfoespécies, sendo três classificadas como polinizadores potenciais, com visitações majoritariamente noturnas (Figura 1.6b). A efetividade de Lepidoptera na polinização de O. catharinensis parece ser baixa, primeiro por que em nenhum inseto coletado foi encontrado pólen aderido e segundo, pelo comportamento de forrageamento. Os insetos dessa ordem visitavam as flores, por muitas vezes, agarrando-se ao pedicelo ou as tépalas e introduzindo a probóscide na flor (Figura 1.8), limitando assim as chances de tocar nas anteras e carregar pólen. Insetos de Lepidoptera também foram relatados visitando flores de O. puberula (SOUZA; MOSCHETA, 1999) e coletando pólen e néctar de Laurus nobilis (PACINI; SCIANNANDRONE; NEPI, 2014).

Figura 1.9. Lepidoptera sp. 19 visitando flor de Ocotea catharinensis Mez. 63

Hymenoptera foi a terceira ordem mais abundante, responsável por 4,5% das visitas (Figura 1.6a) e com sete morfoespécies, sendo uma delas (Ichneumonidae sp. 01) classificada como polinizador potencial (Tabela 1.3). Apesar da reconhecida importância da ordem Hymenoptera na polinização de diversas espécies, inclusive lauráceas como Laurus nobilis (PACINI; SCIANNANDRONE; NEPI, 2014) e Persea americana (ISH-AM et al., 1999), os insetos desta ordem parecem não ser efetivos em polinizar O. catharinensis. Em nenhuma morfoespécie foi detectado pólen e, exceto Ichneumonidae sp. 01, as demais seis morfoespécies visitaram apenas uma vez as flores (Tabela 1.3). Dentre os demais insetos amostrados merece destaque, por fim, Chrysopidae sp. 01, morfoespécie classificada como polinizadora potencial, que apresentou apenas uma visita, mas tinha pólen aderido ao corpo (Tabela 1.3). Insetos do gênero Chrysoperla (Chrysopidae) são descritos como palinófagos (comem pólen) quando adultos (LI; MEISSLE; ROMEIS, 2008; VILLENAVE et al., 2005), desta maneira a polinização pode ocorrer por acaso enquanto o inseto se alimenta do pólen de O. catharinensis. Em relação ao predomínio de Diptera como visitantes florais e polinizadores, algumas hipóteses foram levantadas: i) característica natural da espécie; ii) característica associada ao baixo teor de sólidos solúveis totais no néctar; iii) característica associada à época de floração; iv) característica associada ao ambiente. v) característica associada ao aparelho bucal de Diptera

Com relação à primeira hipótese, conforme já mencionado, espécies da família Lauraceae tem suas flores visitadas por uma grande diversidade de insetos. A espécie congênere O. duckei apresenta característica semelhante, com predomínio de Diptera como visitantes florais (NÓBREGA; FORTUNATO; QUIRINO, 2016). No entanto, para O. porosa estes não são os insetos mais frequentes (BITTENCOURT, 2007; DANIELI-SILVA; VARASSIN, 2013), nem para O. puberula (SOUZA; MOSCHETA, 1999). Estudos continuados e em diferentes locais podem revelar se a hipótese se confirma ou não. A segunda hipótese parece não se confirmar, conteúdo de sacarose no néctar é um dos determinantes do tipo de inseto polinizador, entretanto, a ordem Diptera é associada a altas, e não baixas, 64

concentrações sacarose no néctar (CHALCOFF et al., 2017). Vale frisar, que o presente estudo avaliou apenas o conteúdo de sólidos solúveis totais, sem identificar tipos e proporções de açúcares no néctar de O. catharinensis. Um estudo mais detalhado da composição do néctar pode elucidar se há alguma preferência destes insetos por algum composto específico. No presente estudo, os indivíduos de O. catharinensis floresceram de agosto a dezembro de 2016 (inverno e primavera – Figura 1.2a). Contudo, o florescimento da espécie é relatado também para o verão (SILVA; AGUIAR; SCHOFFEL, 2000). Assim, a predominância de Diptera na polinização e visitação das flores de O. catharinensis poderia ser resultado da época de florescimento. Estudos que avaliem os visitantes florais em mais do que uma floração podem comprovar esta terceira hipótese. A quarta hipótese tenta explicar a predominância dos dípteros pela ausência de outras ordens de insetos no ambiente. A predominância de Diptera estaria assim associada, possivelmente, a degradação ambiental. A área da FNI é de, aproximadamente 500 ha, entretanto, grande parte do entorno da FNI é constituído por florestas. É bem verdade, também, que existem algumas pastagens e lavouras no entorno, além de reflorestamento com espécies exóticas, ou seja, fontes de degradação ambiental. Entretanto, a família Syrphidae, uma das mais frequentes no presente estudo, é sensível a perturbações ambientais causadas por poluição (como uso de agrotóxicos) e por redução da diversidade na paisagem (SOMMAGGIO, 1999). Além disso, na FNI, são facilmente avistados insetos da ordem Hymenopera e Coleoptera visitando flores de palmeiras, como Euterpe edulis, Geonoma schottiana e Attalea dubia. Assim sendo, predominância de Diptera como visitantes florais e polinizadores de O. catharinensis não parece estar associada a fatores locais de degradação ambiental. Porém, estudos em distintos locais e com estados de conservação distintos, podem trazer mais luz a essa questão. Por fim, a última hipótese está relacionada com o aparelho bucal dos insetos de Diptera, que é do tipo lambedor. A visitação de Diptera predominou justamente nos horários nos quais não se registrou produção de néctar (Tabela 1.2; Figura 1.6B). Assim, caso a água que compõe o néctar seja evaporada pela elevação de temperatura, os Dipteros, por conta do aparelho bucal lambedor, ainda teriam capacidade de extrair os sólidos solúveis que não evaporaram.

Os resultados apresentados, com relação à diversidade e frequência de visitação, ainda permitem algumas inferências, mesmo que indiretas, acerca do potencial de fluxo gênico via pólen. A discussão que segue tem foco apenas nos insetos da ordem Diptera, pois os mais abundantes visitantes florais de O. catharinensis (Figura 1.6, Tabela 1.3). De maneira geral, a eficiência da polinização realizada por Diptera é limitada pelo tamanho do corpo, sendo que insetos de tamanho pequeno carregam poucos grãos de pólen (FÆGRI; VAN DER PIJL, 1979). Ademais, a atividade de polinização realizada por insetos da ordem Diptera pode ser irregular, pois estes insetos, de maneira geral, utilizam várias fontes de alimento (FÆGRI; VAN DER PIJL, 1979). Entretanto, num sentido mais restrito, vários comportamentos de polinização e distâncias de voo são relatados para insetos da ordem Diptera, ainda que provenientes de estudos com plantas herbáceas e em paisagens não florestais. Insetos da família Syrphidae (Diptera) carregaram pólen da erva Phacelia tanacetifolia em voos de até 200 m, contudo, cerca de 50% dos registros são de voos de até 1 m (WRATTEN et al., 2003). O pólen de Brassica rapa foi transportado por distâncias máximas de 200 m até 400 m por insetos das famílias Bibionidae, Syrphidae, Stratiomyidae e Tachinidae, porém, a maior frequência dos voos registrados concentra-se até distâncias de 100 m (RADER et al., 2011). A distância de voo de dípteros, mensurada entre flores visitadas em sucessão, também é variável. Para o caso da erva Saxifraga hirculus, a maior parte das distâncias de voo interflorais (em grande parte realizados por dípteros) concentra-se até 20 cm, podendo alcançar, no entanto, até 20 m (OLESEN; WARNCKE, 1989). Já para o caso da herbácea Lavandula latifolia, os voos interflorais realizados por dípteros se concentram em distâncias de até 40 cm, podendo ultrapassar, contudo, distâncias de 12 m (HERRERA, 1987a, 1987b). Portanto, a despeito de distâncias altamente variáveis e com a ressalva de que os estudos citados não são com espécies arbóreas, percebe-se um padrão de leptocúrtico de dispersão do pólen carregado por dípteros. Isto é, a maior parte dos voos registrados é de curta distância, ainda que voos de maior distância aconteçam em frequências menores. Assim, os comportamentos de visitação descritos para Bibionidae sp. 01 e Syrphidae sp. 01 (polinizadores que visitam, em média, mais de uma flor no indivíduo, Tabela 1.3), e o possível padrão leptocúrtico de dispersão do pólen podem ter influenciado os resultados obtidos na análise do sistema reprodutivo (autofecundação e proporções significativas de irmãos completos e irmãos de autofecundação, Tabela 1.5). 66

1.4.4 Dispersores

As quatro espécies de aves identificadas como dispersoras primárias de O. catharinensis alimentam-se de frutos de inúmeras outras espécies florestais. Carpornis cucullata foi registrado alimentando-se dos frutos de 45 espécies, dentre elas O. odorifera e E. edulis (FRANCISCO; GALETTI, 2002). Selenidera maculirostris apresenta registos de alimentação em frutos de pelo menos 40 espécies, dentre as quais, E. edulis e Cecropia glaziovii (Urticaceae) foram a primeira e segunda espécies mais frequentes, respectivamente (GALETTI; LAPS; PIZO, 2000). Frutos de 35 e 11 espécies foram consumidos por T. albicollis e T. flavipes, dentre as quais E. edulis e O. pulchella foram as mais frequentes, para ambas as aves (CASTRO et al., 2012). Por fim, a espécie identificada como dispersora secundária de O. catharinensis Geotrygon montana, alimenta-se, também, de frutos de E. edulis (GALETTI; BOVENDORP; GUEVARA, 2015) e Margaritaria nobilis (Euphorbiaceae) (CAZETTA et al., 2008). Com relação ao comportamento, as espécies classificadas como dispersoras primárias são consideradas regurgitadoras de sementes de E. edulis (GALETTI et al., 2013). Ou seja, ingerem o fruto e, posteriormente regurgitam as sementes já sem a polpa. Para E. edulis, por exemplo, sementes regurgitadas germinam em maiores porcentagens do que sementes defecadas (LEITE et al., 2012). Dessa maneira, o comportamento regurgitador dos dispersores primários poderia favorecer a germinação das sementes de O. catharinensis. Estudos complementares são necessários para comprovar essa afirmação. Geotrygon montana, havia sido caraterizada como predadora de sementes de E. edulis (GALETTI et al., 2013), entretanto, no presente estudo, foi avistada engolindo sementes de O. catharinensis, fato que a classificou como dispersora secundária. Resta saber se apresenta comportamento regurgitador ou defecador. Um aspecto que merece maior detalhamento em futuros estudos, para além da identificação dos dispersores, é a qualidade de dispersão. Aspectos da qualidade da dispersão estão relacionados com o tipo de tratamento que o dispersor dá as sementes (engole, destrói, despolpa, etc.), e com o padrão de dispersão das sementes que é proporcionado pelo dispersor (distante/próximo da matriz, agregado, aleatório, em microambientes específicos, etc.) (SCHUPP, 1993). Portanto, aspectos da qualidade de dispersão são intimamente ligados com a sobrevivência das sementes (e plântulas, por consequência), com o padrão de 67

distribuição espacial da espécie e com possíveis níveis de estruturação genética (entre e dentro de populações). Ainda que com poucas observações específicas do presente estudo, boa parte dos dispersores de O. catharinensis apresentam atributos para serem classificados como dispersores de qualidade, pelo menos quanto ao tratamento dado à semente. Todas as espécies identificadas como dispersoras primárias de O. catharinensis são regurgitadoras (ver GALETTI et al., 2013), comportamento que favorece germinação (LEITE et al., 2012) e desenvolvimento de plântulas de E. edulis (PIZO; SIMÃO, 2001), por exemplo, quando comparado ao comportamento de defecação. Ademais, aves da família Turdidade são reconhecidas por proporcionarem dispersão de alta qualidade para várias espécies de plantas (GASPERIN; PIZO, 2009). Outro componente da qualidade de dispersão tem a ver com o padrão de dispersão das sementes (distante/próximo da matriz, agregado, aleatório, em microambientes específicos, etc.) (SCHUPP, 1993). Ainda que este padrão não tenha sido diretamente avaliado, algumas inferências são possíveis. Tucanos da espécie Ramphastos (mesma família que S. maculirostris) dispersam sementes do gênero Virola em distâncias médias de 144 m, com probabilidade de 56% de dispersarem a distâncias maiores que 100 m, de acordo com estimativas baseadas no tempo de regurgitação e na velocidade de voo (KAYS et al., 2011). Selenidera maculirostris foi observado ingerindo um fruto de O. catharinensis e partindo para o voo logo na sequência. Esse comportamento demonstra que a dispersão realizada por essa espécie tem potencial de transportar as sementes para além da matriz, ainda que não se tenha estimado a qual distância. Carpornis cucullata foi observado com o mesmo comportamento de S. maculirostris. Contudo, S. maculirostris já foi observado alimentando-se por mais de uma hora em frutos de uma mesma matriz de E. edulis, regurgitando sementes a cada 10-15 minutos (GALETTI; LAPS; PIZO, 2000). Poderia assim, agir de maneira semelhante à dispersão barocórica, com a diferença de derrubar o fruto despolpado. Sementes de distintas espécies passam pelo trato digestivo de espécies de Turdus ou são regurgitadas com diferentes velocidades, implicando distintas distâncias de dispersão, pelo menos em potencial. Por exemplo, sementes de 12 espécies demoram desde 13 até 74 minutos para passarem pelo trato digestivo de T. merula (BARNEA; YOM-TOV; FRIEDMAN, 1991). Já para outras quatro espécies de Turdus (T. albicollis, T. amaurochalinus, T. leucomelas, T. rufiventris), sementes de seis espécies arbóreas tardam de 12 até 60 minutos para 68

passarem pelo trato digestivo, enquanto sementes de quatro espécies arbóreas tardam de seis até 20 minutos pare serem regurgitadas (GASPERIN; PIZO, 2012). Por fim, com relação ao dispersor secundário de O. catharinensis (G. montana) não se tem informações relativas aos aspectos recém mencionados. Entretanto, as sementes da espécie arbórea Prumnopitys ferruginea tardaram desde 55 até 140 minutos para passarem pelo trato digestivo de Hemiphaga novaeseelandiae (CLOUT; TILLEY, 1992), ave da mesma família de G. montana, Columbidae. Fato que dá indícios de que G. montana tem potencial de transportar sementes de O. catharinensis para além da planta matriz, mesmo que não se conheça, exatamente, em que distância. Uma grande diversidade de aves dispersa frutos de espécies arbóreas da família Lauraceae. Ademais, de acordo com a literatura disponível, as aves são os dispersores mais frequentes em lauráceas arbóreas. Pelo menos 33 espécies de aves, distribuídas em 10 famílias são relatadas como dispersoras das sementes de 16 espécies do gênero Ocotea, somando as espécies identificadas no presente estudo (Tabela 1.7). Das aves listadas como dispersores do gênero Ocotea, 14 ocorrem na FNI (SILVA et al., em preparação) e, dessas 14, quatro foram registradas como dispersoras de O. catharinensis (C. cucullata, S. maculirostris, T. albicollis e T. flavipes). A outra espécie dispersora de O. catharinensis (G. montana) ainda não havia sido descrita como dispersora do gênero Ocotea. Diante da grande diversidade de aves dispersoras do gênero Ocotea, além da ocorrência de 14 espécies dispersoras desse gênero na FNI, resta um questionamento: por que apenas cinco espécies de aves foram registradas dispersando frutos de O. catharinensis? De acordo com o conhecimento gerado por outras pesquisas realizadas na mesma área de estudo (FNI) e por observações durante as avaliações fenológicas, algumas hipóteses foram levantadas para tentar responder o questionamento proposto: i) oferta simultânea de diversos outros frutos; ii) migração das espécies; iii) época de frutificação.

Tabela 1.7. Aves registradas como dispersoras de espécies do gênero Ocotea. Família Ave Ocotea L FNI? Capitonidae Semnornis frantzii austini8 cr n tonduzii8 cr n

Columbidae Geotrygon montana catharinensis10 sc

Cotingidae Carpornis cucullata aciphila4 sp s odorifera4 sp

spixiana4 sp

teleiandra4 sp

catharinensis10 sc

Lipaugus lanioides dispersa4 sp n

Cotingidae Procnias tricarunculata tenera1 cr n endresiana2 cr n

austini8 cr n

bernouliana8 cr n

wachenheimii8 cr n

tonduzii8 cr n

Tityra semifasciata tonduzii8 cr n

Cracidae Chamaepetes unicolor endresiana2 cr n wachenheimii8 cr n

tonduzii8 cr n

Pipile jacutinga catharinensis7 sp n

Mimidae Mimus saturninus pulchella6 sp s Ramphastidae Aulacorhynchus prasinus tenera1 cr n endresiana2 cr n

austini8 cr n

bernouliana8 cr n

klotzschiana8 cr n

wachenheimii8 cr n

tonduzii8 cr n

Bailonius bailloni sp.3 sp s

Ramphastos sulfuratus tenera1 cr n

bernouliana8 cr n

wachenheimii8 cr n

tonduzii8 cr n

Selenidera maculirostris sp.3 sp s

catharinensis10 sc

Thraupidae Schistochlamys ruficapillus pulchella6 sp n Trogonidae Pharomachrus mocinno tenera1 cr n

Tabela 1.7. Continuação. Trogonidae Pharomachrus mocinno endresiana2 cr n austini8 cr n

bernouliana8 cr n

klotzschiana8 cr n

wachenheimii8 cr n

tonduzii8 cr n

Trogon aurantiiventris tonduzii8 cr n

Turdidade Turdus amaurochalinus pulchella6 sp s Turdus leucomelas pulchella6 sp s

Turdus plebejus endresiana2 cr n

Turdus rufiventris pulchella6 sp s Turdus albicollis catharinensis10 sc

pulchella9 sp s Turdus flavipes catharinensis10 sc

pulchella9 sp s Tyrannidae Elaenia cristata duckey5 pb n Elaenia spp. pulchella6 sp

Empidonomus varius pulchella6 sp s

Megarhynchus pitangua tonduzii8 cr n

Myiarchus tyrannulus pulchella6 sp n

Myiodynastes luteiventris tonduzii8 cr n

Myiodynastes maculatus pulchella6 sp s

Myiozetetes similis pulchella6 sp n

Pitangus sulphuratus pulchella6 sp s

Tyrannus melancholicus pulchella6 sp s

Tyrannus savana pulchella6 sp s

L: local do estudo; cr: Costa Rica; sp: São Paulo; pb: Paraíba; sc: Santa Catarina; FNI?: presente na Floresta Nacional de Ibirama, de acordo com Silva et al. (em preparação); 1Gibson e Wheelwright (1995); 2Wenny e Levey (1998); 3Galetti, Laps e Pizo (2000); 4Pizo et al. (2002); 5Nóbrega, Fortunato e Quirino (2016); 6Francisco e Galetti (2002); 7Galetti et al. (1997); 8Wheelwright et al. (1984); 9Castro et al. (2012); 10presente estudo.

A oferta de frutos maduros de O. catharinensis ocorreu entre os meses de agosto e novembro de 2017, com maior frequência de indivíduos no mês de setembro (Figura 1.2a). Ainda que não de maneira sistemática, justamente nessa época, foram observadas diversas outras espécies com oferta de frutos maduros na FNI, dentre elas E. edulis, Virola bicuhyba (Myristicaceae), Talauma ovata (Magnoliaceae) e 71

Posoqueria latifolia (Rubiaceae), além de duas outras espécies não identificadas, uma da família Myrtaceae e ou da família Lauraceae. Assim, a oferta de diversos tipos de frutos, associada a possíveis preferências por parte das aves, pode explicar porque apenas cinco espécies foram registradas dispersando frutos de O. catharinensis. Essa hipótese também foi levantada para explicar a queda no consumo de frutos de E. edulis, por parte da fauna, que ocorre entre os meses de agosto e dezembro na FNI (SILVA; REIS, aceito). Com relação à segunda hipótese, já foi registrada, para a área da FNI, uma significativa mudança na composição das aves que consomem frutos de E. edulis a partir do mês de agosto (SILVA; REIS, aceito). Até o mês de agosto, os frutos de E. edulis são consumidos, principalmente, por aves da família Turdidade e Ramphastidae. Contudo, após agosto, por conta da migração de T. flavipes, e do interesse da avifauna por outros recursos, os frutos de E. deulis passam a ser consumidos, majoritariamente, por aves da família Psittacidae e Echimyidae (SILVA; REIS, aceito). Assim, a migração de aves, juntamente com a oferta simultânea de outros recursos pode influenciar na diversidade de aves registrada consumindo frutos de O. catharinensis. Por fim, existe ainda a questão da época de frutificação. Frutos maduros de O. catharinensis foram registrados desde março até agosto, com variações entre os anos de estudo (SILVA; AGUIAR; SCHOFFEL, 2000). Por conseguinte, caso a população da FNI apresente frutificação em épocas distintas daquela observada (Figura 1.2), a composição da avifauna que interage com os frutos também poderá ser distinta.

1.4.5 Sistema reprodutivo

Os resultados obtidos indicam que O. catharinensis apresenta sistema de cruzamento misto, predominantemente alogâmico. A espécie é assim classificada por apresentar relação pólen-óvulo igual a 1808 enquadrando-se entre xenogâmica e xenogâmica facultativa (CRUDEN, 1977), por formar frutos em ambos os tratamentos de polinização (autopolinização espontânea e polinização livre) (Tabela 1.4) e por apresentar taxa de cruzamento significativamente menor que um (1), além de taxa de autofecundação significativa (Tabela 1.5). O sistema reprodutivo de O. catharinensis é compatível com o de outras lauráceas arbóreas já estudadas. Ocotea porosa apresentou fruit set de 5% em tratamentos de autopolinização espontânea (DANIELI- SILVA; VARASSIN, 2013), O. tenera foi classificada, com base em marcadores moleculares, como predominantemente alógama (GIBSON; 72

WHEELWRIGHT, 1996), da mesma maneira que Cryptocarya moschata (MORAES; MONTEIRO, 2002). A predominância na alogamia também é uma tendência constatada para a maior parte das espécies vegetais tropicais (BAWA; PERRY; BEACH, 1985; WARD et al., 2005). Uma porção expressiva das progênies analisadas é composta por irmãos completos (푃̂푓푠 = 19,6%) e por irmãos de autofecundação (푃̂푠푠 = 18,8%) (Tabela 1.5). Essas proporções resultam da correlação de paternidade significativa estimada (irmãos completos – mesmo pai e mesma mãe) e, também, da taxa de autofecundação significativa estimada (Tabela 1.5). A autofecundação atua aumentando a frequência de homozigotos, ou seja, reduzindo a variabilidade genética (WRIGHT, 1931). Assim, no longo prazo, esse comportamento de autofecundação pode ser prejudicial ao potencial adaptativo da espécie, por conta de possíveis perdas de variabilidade (FRANKHAM, 2005; HARTL; CLARK, 2007). Por outro lado, a autocompatibilidade detectada para a espécie pode ser entendida como um escape para situações em que, mesmo não sendo possível o cruzamento, a produção de sementes e progênies é mantida, possibilidade discutida por outros autores para outras espécies (AFFRE; THOMPSON; DEBUSSCHE, 1995; DANIELI-SILVA; VARASSIN, 2013; NAZARENO; REIS, 2012; OLIVENCIA; CLAVER; ALCARAZ, 1995). A ideia de que a autofecundação, em O. catharinensis, seja apenas um escape em situações desfavoráveis ao cruzamento encontra ainda três argumentos em seu favor: a biologia floral da espécie, a relação entre tamanho populacional e autofecundação e as taxas de cruzamento multilocos para cada matriz estudada. Primeiro, o estudo da biologia floral da espécie demonstrou que as flores apresentam simetria radial, produzem néctar e possuem aroma, características que favorecem a visitação por insetos (visitação que foi abundante – Tabela 1.3). Ademais, as flores apresentam hercogamia e protoginia, mecanismos de prevenção a autofecundação. Assim, parece inverossímil que a espécie invista em néctar e arranjos florais para facilitar o cruzamento e produza descendentes por autofecundação como regra. Segundo, as populações de O. catharinensis sofreram processos intensos de redução populacional (REITZ; KLEIN; REIS, 1978) e, de acordo com as estimativas mais recentes, a espécie ocorre em densidades sensivelmente menores do que as estimadas nas décadas de 1950 (aspecto discutido no Capítulo II). Dessa maneira a 73

disponibilidade de pólen pode ser afetada pelo fato das populações serem menores. Também, pesa o fato de que nem todos os indivíduos potencialmente reprodutivos, efetivamente, entrem em reprodução, conforme observado pelo presente estudo e por outros autores para O. catharinensis (SILVA; AGUIAR; SCHOFFEL, 2000). Ademais, reduções no tamanho efetivo populacional podem favorecer a autofecundação que, por sua vez, age reduzindo tamanho efetivo (BARRETT; KOHN, 1991; HOLSINGER, 2000; MURAWSKI; HAMRICK, 1991; SCHOEN; BROWN, 1991; STEBBINS, 1957). Por fim, as estimativas da taxa de cruzamento multilocos apresentaram alta variação entre os indivíduos (Tabela 1.6). Esse resultado demonstra que a ocorrência de autofecundação não é uniforme entre os indivíduos estudados. Portanto, além da biologia floral e do tamanho efetivo, outros fatores tais como posição da copa no estrato florestal, distância para outros indivíduos reprodutivos, posição do indivíduo na paisagem (borda ou núcleo) podem apresentar influência nas taxas de cruzamento estimadas. Por exemplo, o efeito de borda foi identificado como fator de aumento da autofecundação em indivíduos de Copaifera langsdorffi (TARAZI et al., 2013). O estudo do sistema reprodutivo nos mesmos indivíduos e em diferentes eventos reprodutivos pode dar uma melhor ideia acerca da dinâmica da autofecundação ao longo dos anos. Também, estudar o sistema reprodutivo em populações com distintas densidades pode clarificar a questão da possível relação entre autofecundação e tamanho efetivo populacional.

1.5 CONCLUSÕES E PERSPECTIVAS

Os resultados do presente Capítulo permitem concluir que O. catharinensis é uma espécie de sistema misto de cruzamento, com predominância de alogamia, que apresenta uma série de mecanismos para facilitar a fecundação cruzada, e que exibe interações com uma importante diversidade de polinizadores e dispersores. Os indivíduos da espécie produziram flores, numa proporção de 70% dos indivíduos com DAP maior que 20 cm (43 indivíduos de 62 amostrados). O evento reprodutivo, desde o surgimento dos botões florais até o final da oferta de frutos maduros, perdurou por 19 meses. Do total dos indivíduos amostrados (62), apenas 21 apresentaram frutos maduros, indicando que, efetivamente, poucos indivíduos deixam descendentes em cada evento reprodutivo. Esse fato pode potencializar 74

efeitos de deriva genética por conta de restrições de tamanho efetivo, aspecto melhor discutido nos Capítulos III e IV. As flores de O. catharinensis possuem simetria radial, aroma, produzem néctar e pólen viável, ou seja, são potencialmente atrativas de insetos. Ademais, apresentam uma pronunciada protoginia, além de hercogamia, que são mecanismos de inibição da autofecundação. Entretanto, os mecanismos mencionados não possuem completa eficácia em impedir a autofecundação, conforme demonstra a significativa taxa de autofecundação estimada. As flores foram visitadas por 70 morfoespécies de insetos, com predominância da ordem Diptera e destas, três morfoespécies foram classificadas como polinizadores, além de mais 25 morfoespécies classificadas como polinizadores potenciais. Os frutos de O. catharinensis foram dispersos por cinco espécies de aves, dentre as quais quatro foram classificadas como dispersoras primárias e uma como dispersora secundária. Todos os dispersores primários apresentam comportamento regurgitador, fato que pode favorecer a germinação e o desenvolvimento das plântulas de O. catharinensis. As estimativas do sistema reprodutivo, provenientes de três metodologias distintas, apontaram para a mesma direção: sistema misto de cruzamentos, com predominância de alogamia. Os resultados, entretanto, apontam para uma importante proporção de irmãos completos e irmãos de autofecundação na progênie. Isso indica que a espécie pode produzir descendência mesmo em condições desfavoráveis ao cruzamento, mas também indica que, no longo prazo, pode haver importantes reduções de variabilidade genética e, por conseguinte, de potencial adaptativo. Embora o presente estudo tenha avançado em caracterizar aspectos desconhecidos da biologia reprodutiva de O. catharinensis, ainda restam questões a serem respondidas e hipóteses a serem testadas com relação a essa temática. Para tanto, são crucias estudos que avaliem a fenologia reprodutiva, a biologia floral e o sistema reprodutivo em outras populações e de maneira continuada e estudos que ampliem a amostragem com relação aos polinizadores e dispersores, inferindo mais profundamente acerca do comportamento e efetividade da polinização/dispersão. A distribuição espacial, densidade de ocorrência, distribuição dos genótipos e níveis de diversidade genética apresentam relações intrincadas com aspectos da biologia reprodutiva para espécies vegetais. Portanto, um conhecimento detalhado acerca de tais aspectos é de 75

grande importância para o balizamento de estratégias de conservação para a espécie.

2 CAPÍTULO II. ESTRUTURA DEMOGRÁFICA E PADRÃO ESPACIAL DE Ocotea catharinensis Mez. 2.1 INTRODUÇÃO

Estudos demográficos são cruciais para o entender de que maneira processos como sobrevivência, crescimento e reprodução agem estruturando as populações (GRIFFITH et al., 2016). Por sua vez, a estrutura de uma população de plantas pode ser descrita em termos de idades, tamanhos e formas dos indivíduos que a compõe (HARPER; WHITE, 1974). Comumente, os estudos que avaliam a estrutura demográfica de alguma espécie arbórea o fazem por meio de distribuições de frequência de indivíduos por classes diamétricas, de altura ou por estágios ontogenéticos (CALDATO; LONGHI; FLOSS, 1999; CANALEZ; CORTE; SANQUETTA, 2006; MARIOT et al., 2010; PERES et al., 2003; REIS et al., 1996; STEENBOCK et al., 2011). As distribuições diamétricas ou de altura, são resultado das características inerentes à ecologia de cada espécie, mas também de suas interações com a comunidade, com o ambiente e de intervenções mediadas pelos seres humanos. Assim, o estudo da estrutura demográfica permite predizer tendências populacionais, bem como avaliar a influência dos fatores que a moldam. Como exemplos, as inferências que seguem resultam de estudos da estrutura demográfica: i) A estrutura demográfica de Araucaria angustifolia difere entre paisagem de floresta contínua e de campos/capões (PALUDO, 2013). ii) Mimosa scabrella apresenta estrutura demográfica distinta em formações secundárias de Floresta Ombrófila Mista e em paisagens manejadas (STEENBOCK et al., 2011). iii) Butia eriospatha tem sua regeneração comprometida em populações submetidas ao pastoreio por gado bovino (NAZARENO; REIS, 2014). iv) populações de Bertholletia excelsa submetidas, de maneira contínua e por longos períodos, a coleta de castanhas apresentam menos indivíduos juvenis, em comparação com populações exploradas por menos tempo e em menor intensidade (PERES et al., 2003).

Ocotea catharinensis teve sua estrutura demográfica estudada por poucos autores. Na década de 1950, Veloso e Klein (1959), em levantamentos demográficos no município de Brusque, encontraram as distribuições diamétricas representadas na Figura 2.1A. Mais recentemente, Tarazi (2006) também gerou informações acerca da estrutura demográfica de O. catharinensis (Figura 2.1B). As distribuições apresentadas na Figura 2.1 são bastante heterogêneas entre si, o que pode ser resultado de inúmeros fatores, inclusive da metodologia empregada em cada estudo, mas dois aspectos chamam a atenção. Primeiro, nenhum estudo caracterizou a frequência de plântulas. Veloso e Klein (1959) não incluíram indivíduos com altura menor que 1 m, já Tarazi (2006) não incluiu indivíduos com DAP menor que 6,85 cm. Segundo, ainda que os autores não tenham utilizado as mesmas classes de DAP, o que dificulta a comparação, percebe-se que as populações estudadas por Veloso e Klein (1959) apresentam os indivíduos concentrados nas menores classes de DAP (“J” invertido), sugerindo potencial de reposição dos indivíduos senescentes, enquanto que as populações estudadas por Tarazi (2006) apresentam distribuição assemelhada à normal, expondo possíveis intervenções históricas (como exploração) realizadas nas mesmas.

Figura 2.1. Distribuições diamétricas de Ocotea catharinensis Mez. segundo diferentes estudos. A. Veloso e Klein (1959): A = Ribeirão do Ouro A; B = Ribeirão do Ouro B; C = Azambuja A; D = Azambuja B; E = Azambuja C; F = São Pedro; G = Maluche. B. Tarazi (2006): A = Parque Estadual da Serra do Tabuleiro; B = Parque Botânico Morro Baú; C = Corupá; D = Grão Pará.

Além da estrutura demográfica, a análise do padrão espacial também é comumente empregada em estudos que tratam de aspectos demográficos de populações (ver BAROT; GIGNOUX; MENAUT, 1999; LARA-ROMERO et al., 2016; PALUDO et al., 2009; PERES; BAIDER, 1997; SICA; BRAVO; GIOMBINI, 2014). As metodologias utilizadas para avaliar o padrão espacial de uma população testam, geralmente, a hipótese de que os indivíduos ocorram de maneira aleatória (CLARK; EVANS, 1954; MORISITA, 1959; RIPLEY, 1977). Caso a hipótese de aleatoriedade seja refutada, os padrões de distribuição podem ser ainda do tipo agregado ou uniforme. O índice 퐼휎 de Morisita (MORISITA, 1959) e o índice 푅 de Clark-Evans (CLARK; EVANS, 1954) são dois exemplos de estatísticas utilizadas para determinar se o padrão de distribuição é aleatório, agregado ou uniforme. O emprego destas estatísticas pode ser encontrado em diversos estudos (e.g., CHUNG et al., 2003; DANIEL PEREIRA et al., 2015; TARAZI; MANTOVANI; REIS, 2010). As estatísticas mencionadas, no entanto, não atribuem uma escala para a ocorrência dos padrões. Nesse sentido, a análise do padrão espacial por meio da função 퐾 de Ripley (RIPLEY, 1977) apresenta uma vantagem, pois é capaz de atribuir uma escala à ocorrência de determinado padrão, ou seja, determinar em quais distâncias inicia e termina determinado padrão espacial. O padrão espacial de um povoamento florestal é influenciado pelas condições ambientais locais, além de processos ecológicos de regeneração, mortalidade e crescimento (GOREAUD; COURBAUD; COLLINET, 1999), além de aspectos relacionados a competição inter e intraespecífica (BAROT; GIGNOUX; MENAUT, 1999). Para além do exposto, é importante ressaltar que intervenções humanas, que alterem tanto as condições ambientais quanto a dinâmica natural dos processos citados, também tenham influência sobre o padrão espacial. A seguir, alguns exemplos de inferências possíveis com a análise do padrão espacial. Plântulas da palmeira Borassus aethiopum apresentam padrão agregado e associado aos indivíduos femininos, resultado da dispersão barocórica das sementes (BAROT; GIGNOUX; MENAUT, 1999). Os mesmos autores verificaram ainda que a espécie apresenta padrão de distribuição associado à fertilidade do solo. Plântulas de Araucaria angustifolia apresentam padrão espacial agregado sem que, no entanto, este padrão fosse dependente da distribuição dos indivíduos femininos, podendo então, ser resultado de condições ambientais (PALUDO et al., 2009). Um ciclo de manejo sustentável não afetou a o padrão espacial de uma população de Euterpe 80

edulis (ANJOS et al., 1998). No caso de O. catharinensis, a espécie, classificada como climácica (CARVALHO, 1994; REITZ; KLEIN; REIS, 1978), possui como vetores de dispersão o mono-carvoeiro (Brachyteles arachnoides) (MORAES; PAOLI, 1995), a jacutinga (Pipile jacutinga) (GALETTI et al., 1997), ademais daqueles mencionados no Capítulo I (Figura 1.8) e da barocoria (MORAES; PAOLI, 1995). A espécie apresenta preferência por ambientes úmidos para germinação e estabelecimento das plântulas (MORAES; PAOLI, 1999). A espécie também apresentou padrão agregado de distribuição em quatro populações estudadas (TARAZI; MANTOVANI; REIS, 2010), contudo, o referido estudo não avaliou o padrão em função de escala ou por classes de indivíduos (por exemplo, regenerantes ou reprodutivos). Todas as características recém mencionadas, aliadas aos eventos de exploração aos quais as populações da espécie foram submetidas, podem influenciar nos padrões espaciais de distribuição. Tendo em vista o exposto, percebem-se lacunas no conhecimento de aspectos demográficos de O. catharinensis, especialmente com relação ao estudo da dinâmica populacional envolvendo as plântulas (regenerantes) e ao estudo do padrão espacial da espécie, utilizando métodos que permitam inferir escala, e padrões de dependência entre diferentes estágios de vida da espécie. Para tanto, o objetivo deste Capítulo é apresentar e discutir os dados relativos à estrutura e dinâmica demográfica e padrão espacial em duas populações de O. catharinensis. Levando em consideração o conhecimento disponível para a espécie, espera-se que as populações estudadas apresentem distribuição diamétrica em formato assemelhado ao “J” invertido. No entanto, como são relatados eventos de exploração para os locais de estudo, espera-se encontrar, em algum ponto da distribuição diamétrica, lacunas resultantes da exploração. Com relação ao padrão espacial, espera-se que seja agregado para todas as classes, com maior intensidade nos regenerantes, especialmente por conta da barocoria. Também por conta da barocoria, espera-se que a distribuição espacial dos indivíduos regenerantes seja dependente da distribuição dos indivíduos reprodutivos.

2.2 METODOLOGIA 2.2.1 Áreas de estudo e coleta de dados

O levantamento de dados demográficos de O. catharinensis foi conduzido em duas parcelas permanentes, uma no Parque Nacional da Serra do Itajaí (PNSI), Blumenau – SC e outra na Floresta Nacional de 81

Ibirama (FNI), Ibirama –SC. As parcelas distam aproximadamente 37 km em linha reta. Para a obtenção dos dados demográficos, os indivíduos de O. catharinensis foram agrupados em três classes: i) regenerantes: indivíduos não apresentando DAP a 1,3 m de altura; ii) jovens: indivíduos apresentando DAP a 1,3 m de altura e menos de 20 cm de DAP (diâmetro à altura do peito); iii) potencialmente reprodutivos (doravante reprodutivos): indivíduos com mais de 20 cm de DAP.

Tais indivíduos foram identificados com placas de alumínio e tiveram altura (até 5 m) e DAP mensurados, e sua posição na parcela estimada com coordenadas x e y ou com uso de GPS. A parcela do PNSI possui dimensões de 250 m por 600 m, totalizando 15 ha. Ao centro desta parcela foi instalada uma parcela menor, com dimensões de 100 m X 190 m (1,9 ha), subdividida em subparcelas de 10 m X 10 m (Figura 2.2A). Na parcela menor foram avaliados os indivíduos regenerantes, jovens e reprodutivos, já na parcela maior, apenas os indivíduos reprodutivos foram avaliados. A parcela da FNI possui 15,5 ha (350 m por 430 m), e ao centro, uma parcela menor, de 1,68 ha (120 m por 140 m), subdividida em subparcelas de 10 m X 10 m (Figura 2.2B). Na parcela menor todas as classes de indivíduos foram avaliadas, já na parcela maior, apenas os indivíduos reprodutivos foram avaliados.

Figura 2.2. Representação das parcelas instaladas no Parque Nacional da Serra do Itajaí (A) e na Floresta Nacional de Ibirama (B) para estudos com Ocotea catharinensis Mez.

A parcela do PNSI situa-se numa altitude média de 410 m e apresenta forte declividade, em média 50%. A área amostral integra um continuum de aproximadamente 57.000 ha e, de acordo com o Plano de Manejo do PNSI (MMA, 2009), situa-se em uma área de transição entre Floresta Ombrófila Densa Montana e Submontana, com topos de morro em estágio inicial de sucessão secundária e encostas variando entre estágio médio e avançado de sucessão secundária. Apesar de estar atualmente situada em um Parque, a área foi submetida à exploração madeireira, caça e exploração do palmiteiro, sendo que O. catharinensis é citada como a espécie madeireira mais explorada no processo de ocupação da região (MMA, 2009). O clima da região do PNSI é classificado como Cfa de Köeppen (Subtropical Constantemente Úmido) (MMA, 2009). A parcela da FNI encontra-se numa altitude média de 350 m, integrando um continuum de, aproximadamente, 500 ha. De acordo com o Plano de Manejo da FNI (MMA, 2008) a área amostral situa-se em local de relevo ondulado a fortemente ondulado, que passou por exploração seletiva na década de 1950 e que, atualmente, encontra-se em estádio avançado de sucessão secundária, com características estruturais similares de áreas com cobertura florestal primária. O clima da região onde se localiza a FNI é classificado como Cfa de Köeppen (Subtropical Constantemente Úmido) (MMA, 2008).

2.2.2 Análise de dados

Para ambas as parcelas foram estimados o número total de indivíduos e a densidade por hectare de cada classe. Para a apresentação dos dados demográficos, foram elaborados histogramas distribuindo os indivíduos em classes de DAP, além de mapas de distribuição dos indivíduos nas parcelas. Foram realizadas duas avaliações em cada parcela (PNSI – 2015 e 2016; FNI – 2016 e 2017), portanto foram estimadas as taxas de incremento em altura e DAP. As densidades de cada classe foram comparadas entre as populações do PNSI e da FNI por meio de intervalo de confiança (95%), gerado aleatorizando 1000 vezes os valores de densidade de cada classe avaliada em cada subparcela amostrada. O padrão espacial foi estimado para todas as categorias de PNSI e FNI, nos dois anos avaliados, por meio da função 퐾 de Ripley univariada estandardizada (L(r)) (RIPLEY, 1981), implementada no pacote “spatstat” (BADDELEY; TURNER, 2005), em linguagem R (R DEVELOPMENT CORE TEAM, 2015). A independência espacial 83

entre regenerantes vs reprodutivos, foi testada por meio da função 퐾 de Ripley bivariada estandardizada (L12(r)) (LOTWICK; SILVERMAN, 1982), implementada no pacote “splancs”, também em linguagem R (R DEVELOPMENT CORE TEAM, 2015). Para ambas as análises foi utilizado um raio (r) de 1 m para estimar L(r) e L12(r), e tanto o padrão como independência espacial foram avaliados numa distância de metade do menor lado de cada parcela. Portanto, até 50 m e 60 m para as parcelas menores do PNSI e da FNI (regenerantes e juvenis) respectivamente; e até 175,5 m e 125 m para as parcelas maiores do PNSI e da FNI (reprodutivos), respectivamente. A hipótese de completa aleatoriedade/independência espacial foi testada por meio de 1000 simulações de Monte Carlo de eventos completamente aleatórios/independentes, gerando um envelope de confiança com significância de 95%.

2.3 RESULTADOS 2.3.1 Densidade, incremento e estrutura demográfica

Na Tabela 2.1 estão sumarizadas as estimativas demográficas, relativas a densidade, número de indivíduos, mortalidade e ingressos, para as populações de O. catharinensis do PNSI e da FNI. As populações apresentaram densidades semelhantes de juvenis e reprodutivos, e a população do PNSI apresentou densidade de regenerantes estatisticamente maior que a população da FNI (Tabela 2.1). Ingressos na categoria dos regenerantes foram registrados para ambas as populações (PNSI = cinco indivíduos, FNI = um indivíduo), bem como a troca de classe de regenerantes para juvenis (PNSI = oito indivíduos, FNI = 11 indivíduos) (Tabela 2.1). A mortalidade de indivíduos foi verificada apenas para os regenerantes do PNSI (nove indivíduos) (Tabela 2.1).

Tabela 2.1 Estimativas demográficas para indivíduos de Ocotea catharinensis Mez. no Parque Nacional da Serra do Itajaí (PNSI) e na Floresta Nacional de Ibirama (FNI). ind ind.ha¹ ing m ne classe 2015 2016 2015 2016 2016 2016 2016 114,2 104,2 reg 217 198 5 9 7 (90,5/142,6) (81/131,1) PNSI 31,1 35,3 jov 59 67 8 0 0 (22,6/39,5) (26,3/45,2) 5 5 rep 75 75 0 0 0 (3,8/6,2) (3,8/6,2) ind ind.ha¹ ing m ne classe 2016 2017 2016 2017 2017 2017 2017 30,4 24,4 reg 51 41 (19/42,3) (16,1/32,7) 1 0 0 FNI 31 37,5 jov 52 63 (22/39,9) (27,4/48,2) 11 0 0 4,1 4,1 rep 63 63 (3,3/5,2) (3,3/5,2) 0 0 0 ind = número de indivíduos; ind.ha-¹ = densidade; ing = número de indivíduos ingressantes; m = número de indivíduos mortos; ne = número de indivíduos não encontrados; () = intervalo de confiança (95%); reg = regenerantes; jov = jovens; rep = reprodutivos.

Os incrementos estimados em altura e DAP, para as populações do PNSI e da FNI, são apresentados na Tabela 2.2. No PNSI, os incrementos médios em altura foram de sete cm e 14 cm para regenerantes e jovens, respectivamente; já o DAP apresentou incremento médio de 0,12 cm e 0,8 cm para jovens e reprodutivos, respectivamente. Já para a FNI, os incrementos médios em altura para regenerantes e jovens foram de 13 cm e 13 cm, respectivamente; e o DAP incrementou, em média, 0,15 cm e 1,04 cm para regenerantes e jovens, respectivamente. Entre as populações, apenas a taxa de incremento em altura para os regenerantes apresentou diferença estatística (Tabela 2.2), sendo que os regenerantes da FNI cresceram mais que os regenerantes do PNSI. Percebe-se uma grande heterogeneidade nas taxas de incremento, tanto para altura quanto para o DAP, evidenciada pelos desvios padrões associados a cada média.

Tabela 2.2. Incrementos em altura e diâmetro à altura do peito (DAP) para as classes de Ocotea catharinensis Mez. avaliadas no Parque Nacional da Serra do Itajaí (PNSI) em 2015 e 2016 e na Floresta Nacional de Ibirama (FNI) em 2016 e 2017. parâmetro classe incremento S min max n reg 0,07 (0,05/0,08) 0,10 0 0,64 170 altura (m) PNSI jov 0,14 (0,09/0,2) 0,17 0 0,68 35 jov 0,12 (0,08/0,18) 0,20 0 0,80 56 DAP (cm) rep 0,8 (0,58/1,02) 0,48 0 1,60 16 parâmetro classe incremento S min max n reg 0,13 (0,09/0,15) 0,11 0 0,55 44 altura (m) FNI jov 0,13 (0,07/0,19) 0,16 0 0,70 25 jov 0,15 (0,09/0,2) 0,18 0 0,60 45 DAP (cm) rep 1,04 (0,76/1,33) 1,00 0 3,80 51 reg = regenerantes; jov = jovens; rep = reprodutivos; S = desvio padrão; min = mínimo; max = máximo; n = número de indivíduos da amostra; () = intervalo de confiança (95%).

Na Figura 2.3 é apresentada a distribuição geral dos indivíduos de O. catharinensis, agrupados por intervalos de DAP. Ambas as populações apresentaram uma distribuição assemelhada ao formato de “J” invertido. Ficam evidentes também, duas lacunas nas classes de 10 cm a 20 cm e de 20 cm a 30 cm de DAP para a população do PNSI, além da ocorrência de indivíduos de maior DAP (100 cm até 120 cm) na população da FNI, em comparação com PNSI (Figura 2.3).

Figura 2.3. Distribuição dos indivíduos de Ocotea catharinensis Mez. por classes de diâmetro à altura do peito (DAP) para os anos de 2015 e 2016 no Parque Nacional da Serra do Itajaí (PNSI) e 2016 e 2017 na Floresta Nacional de Ibirama (FNI). reg. = regenerantes. 86

2.3.2 Distribuição, padrão e dependência espacial

Os mapas de distribuição dos indivíduos de O. catharinensis, para o PNSI e a FNI, em ambos os anos avaliados, são apresentados na Figura 2.4. Já os gráficos do padrão espacial, para todas as classes e anos avaliados no PNSI e na FNI estão na Figura 2.5. O padrão espacial predominante entre as classes, populações e anos avaliados foi o agregado. Para a população do PNSI os indivíduos regenerantes apresentaram agregação desde 0 m até 50 m em 2015 e 2016; os juvenis ocorreram de maneira agregada dos ≈5 m até 50 m em 2015 e 2016; por fim, os reprodutivos apresentaram agregação desde ≈5 m até 125 m (2015 e 2016) (Figura 2.5).

Figura 2.4. Distribuição espacial dos indivíduos regenerantes, jovens e reprodutivos de Ocotea catharinensis Mez., para os anos de 2015 e 2016 no Parque Nacional da Serra do Itajaí (PNSI) e para os anos de 2016 e 2017 para a Floresta Nacional de Ibirama (FNI).

Na FNI, os regenerantes apresentaram padrão especial agregado desde 0 m até 60 m em 2016 e de ≈5 m até ≈18 m em 2017, os juvenis, por sua vez, apresentaram padrão aleatório em 2016 e padrão agregado em 2017 até ≈8 m. Os indivíduos reprodutivos, por sua vez, apresentaram padrão agregado desde ≈2 m até ≈75 m (2016 e 2017) (Figure 2.6). A intensidade de agregação (L(r)) foi maior para os indivíduos do PNSI (Figura 2.5)

Figura 2.5. Padrões espaciais para os indivíduos regenerantes, jovens e reprodutivos de Ocotea catharinensis Mez. para os anos de 2015 e 2016 no Parque Nacional da Serra do Itajaí (PNSI) e para os anos de 2016 e 2017 para a Floresta Nacional de Ibirama (FNI). As linhas pontilhadas representam o envelope de confiança (95%), dentro do qual se aceita a hipótese de completa aleatoriedade espacial.

Na Figura 2.6 são apresentados os gráficos da análise da independência espacial entre indivíduos regenerantes vs indivíduos reprodutivos. Nas duas populações estudadas, em ambas as avaliações, indivíduos regenerantes apresentaram distribuição espacial independente da distribuição dos reprodutivos. 88

Figura 2.6. Gráficos de independência espacial entre indivíduos regenerantes vs reprodutivos de Ocotea catharinensis Mez. para os anos de 2015 e 2016 no Parque Nacional da Serra do Itajaí (PNSI) e para os anos de 2016 e 2017 para a Floresta Nacional de Ibirama (FNI). As linhas pontilhadas representam o envelope de confiança (95%), dentro do qual se aceita a hipótese de completa independência espacial.

2.4 DISCUSSÃO 2.4.1 Densidade, incremento e estrutura demográfica

As densidades de O. catharinensis estimadas apresentam uma tendência de serem maiores para o PNSI em comparação com a FNI, entretanto, apenas na classe dos regenerantes houve diferença estatisticamente significativa entre as densidades (Tabela 2.1). As duas áreas amostrais apresentam características semelhantes em termos de elevação, relevo e clima, conforme já abordado. Desta maneira, fatores ligados à produção de sementes e condições microclimáticas para a germinação e estabelecimento das plântulas devem estar influenciando para que FNI apresente uma densidade significativamente menor de regenerantes que PNSI. Cumpre agregar que a parcela interna da FNI (local de avaliação dos regenerantes), apresenta 12 indivíduos com DAP > 20 cm, entretanto, nenhum deles apresentou frutos maduros no período avaliado. 89

Ainda com relação aos regenerantes, chama a atenção que, para o PNSI, houve um pequeno decréscimo na densidade desta classe (Tabela 2.1) do ano de 2015 para 2016. Ainda que indivíduos regenerantes tenham passado para classe dos jovens, o ingresso em 2016 (cinco indivíduos) foi menor que a mortalidade (nove indivíduos) (Tabela 2.1). Este resultado pode ser decorrente das flutuações fenológicas discutidas no Capítulo I, e também já registradas para a espécie (SILVA; AGUIAR; SCHOFFEL, 2000). Ou seja, o ingresso verificado para 2016 (PNSI) e 2017 (FNI) resultaria de anos anteriores com baixa produção de sementes. Altas quantidades de sementes deterioradas foram encontradas sob as matrizes da espécie pelo presente estudo e por outros autores (MORAES; PAOLI, 1995, 1999), podendo ser outro fator a explicar o baixo ingresso de regenerantes observado. Lingner et al. (2013) estimaram que, em média, O. catharinensis ocorre em densidades de 5,85 indivíduos.ha-¹ nos remanescentes de Floresta Ombrófila Densa de Santa Catarina (197 unidades amostrais), sendo que os autores incluíram indivíduos com DAP maior que 10 cm nesta estimativa. Considerando este critério, as densidades de indivíduos reprodutivos estimadas para PSNI (5,3 indivíduos.ha-¹) e FNI (4,3 indivíduos.ha-¹) são compatíveis com a média mais recente obtida para a Floresta Ombrófila Densa de Santa Catarina. No entanto, as mesmas densidades, quando postas em comparação com valores históricos, podem ser consideradas baixas. Rearranjando os dados obtidos por Veloso e Klein (1959), para o município de Brusque – SC (oito unidades amostrais), tem-se uma densidade média de 23,9 indivíduos.ha-¹, com DAP maior que 12,7 cm. Ainda, observações de Reitz, Klein e Reis (1978) dão conta de que, no Vale do Itajaí, era possível encontrar de 20 a 50 plantas adultas por hectare e de 200 a 600 plantas acima de 1 metro de altura. Conforme já mencionado, ambas as áreas de estudo sofreram exploração madeireira, assim as densidades observadas, não só para os reprodutivos, podem ter sido severamente reduzidas em comparação aos valores de densidade pré-exploração. Carvalho (1994) classifica O. catharinensis entre as três espécies com ritmo mais lento de crescimento dentre as 100 espécies arbóreas listadas em sua obra. As taxas de incremento estimadas para altura e DAP dos indivíduos do PNSI (Tabela 2.2) corroboram a afirmação de Carvalho (1994). Ainda que os dados sejam preliminares, apontam para que os tempos nos quais os eventos de trocas de classes ocorrem sejam bastante longos para a espécie. Por exemplo, considerando a taxa de incremento média estimada para os jovens (0,12 cm.ano-¹), um 90

indivíduo com um cm de DAP chegará aos 20 cm de DAP em aproximadamente 158 anos (IC95% = 105 anos – 237 anos). Essa constatação tem sua importância, pois, conforme já mencionado, as populações de O. catharinensis foram intensamente exploradas em Santa Catarina. Portanto, imaginando uma população hipotética, na qual os indivíduos de maior DAP tenham sido explorados, espera-se que o processo de reestabelecimento das densidades de indivíduos desses indivíduos seja bastante lento. Esta lentidão, por sua vez, poderia acarretar em déficit de regenerantes, justamente por falta de indivíduos que se reproduzam. A distribuição geral em classes de diâmetro (Figura 2.3) tomou um formato semelhante ao formato de “J” invertido, com lacunas, confirmando o que se esperava. Isso evidencia que, mesmo para FNI, onde as densidades de regenerantes são baixas ou para PNSI, onde há uma tendência de retração no número de regenerantes, ainda há potencial de reposição dos indivíduos de maior porte. Foi observada também, na distribuição geral, uma pequena lacuna nos indivíduos com DAP entre 10 cm e 30 cm (Figura 2.3). Esta lacuna, conforme se hipotetizou, pode ser resultante de processos pretéritos de exploração que tenham reduzido, em determinado momento, a capacidade de regeneração da população, pela retirada de indivíduos reprodutivos. Contudo, tendo em vista as estimativas de incremento obtidas (Tabela 2.2), também é possível que tal lacuna seja decorrente da degradação do subosque que é ocasionada pela exploração madeireira. Assim, o ato de abrir carreadores e arrastar toras pode ter eliminado indivíduos regenerantes e jovens que, no presente, estariam com DAP entre 10 cm e 30 cm.

2.4.2 Padrão e dependência espacial

Ambas as populações estudadas apresentaram como tendência geral o padrão espacial agregado, confirmando a hipótese de agregação, exceção feita aos jovens da FNI (Figura 2.5). De uma maneira geral, os níveis de agregação são maiores para o PNSI do que para a FNI (Figura 2.5), sugerindo maior homogeneidade ambiental na FNI. O padrão agregado é predominante para espécies arbóreas tropicais, resultantes de ambientes heterogêneos (CONDIT et al., 2000). Agregação já havia sido relatada para O. catharinensis (TARAZI; MANTOVANI; REIS, 2010), também para O. porosa (BITTENCOURT, 2007; CANALEZ; CORTE; SANQUETTA, 2006). 91

O padrão espacial detectado para os regenerantes do PNSI e da FNI foi agregado (Figura 2.5). Entretanto, se esperava que este padrão estivesse associado à barocoria relatada para a espécie (MORAES; PAOLI, 1995), hipótese refutada para ambas as populações, pois a distribuição dos regenerantes independe da distribuição dos reprodutivos (Figura 2.6). Assim, a preferência por ambientes úmidos para germinação e estabelecimento das plântulas (MORAES; PAOLI, 1999), aliada as altas taxas de sementes deterioradas encontradas sob as matrizes (MORAES; PAOLI, 1995, 1999), possivelmente estejam influenciando para que exista agregação nos regenerantes, mesmo que a distribuição dos mesmos seja independente da distribuição dos reprodutivos. Araucaria angustifolia (PALUDO et al., 2009) e Podocarpus lambertii (BERNARDI, 2015) apresentaram comportamento semelhante para os indivíduos regenerantes. A grande quantidade de sementes deterioradas sob a copa das matrizes, já relatada para O. catharinensis (MORAES; PAOLI, 1995, 1999), também foi observada no presente estudo, sob a copa das poucas matrizes que apresentaram produção expressiva de sementes. Esse fato pode indicar que, para O. catharinensis, processos de mortalidade e recrutamento sofram influência de densidade (JANZEN, 1970). Assim, a dispersão realizada por aves (Figura 1.8) teria grande importância, no sentido de aumentar a probabilidade de germinação e de estabelecimento das plântulas, por conta despolpamento do fruto e da dispersão para locais que não logo abaixo da copa da matriz. Esse tipo de ação da fauna, no sentido de aumentar a probabilidade de germinação e estabelecimento de plântulas já foi relatada para E. edulis (LEITE et al., 2012; PIZO; SIMÃO, 2001). O padrão espacial para os indivíduos jovens diferiu entre as populações, sendo agregado para o PNSI (2015 e 2016) e aleatório para a FNI em 2016, com pequena agregação em 2017 (Figura 2.5). Conforme mencionado, os locais onde as parcelas estão instaladas apresentavam clima e relevo semelhantes. Os estágios sucessionais, contudo, eram parcialmente distintos. As cotas mais altas da parcela do PNSI encontravam-se em estágio inicial de sucessão, enquanto que o restante apresentava-se em estágio secundário avançado (MMA, 2009), ao passo que a parcela da FNI apresentava situação mais homogênea de sucessão (secundário avançado - MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE, 2008). Para os reprodutivos, conforme esperado e já observado para O. catharinensis (TARAZI; MANTOVANI; REIS, 2010), o padrão de 92

distribuição espacial foi agregado (Figura 2.5). Novamente, a população do PNSI apresentou nível mais pronunciado de agregação que a população da FNI, sugerindo condição ambiental mais heterogênea. Contudo, no caso dos reprodutivos, as diferenças entre os níveis de agregação podem ser, em parte, resultantes dos eventos de exploração ocorridos nas áreas de estudo (MMA, 2008, 2009). Neste caso, fica difícil mensurar a influência dos processos antrópicos no padrão observado, pois não é mais possível identificar o local onde havia algum indivíduo que foi explorado. Anjos et al. (1998) verificaram que um ciclo de manejo sustentável não afetou a o padrão espacial de uma população de Euterpe edulis. Por outro lado, diferenças nos padrões espaciais de A. angustifolia foram verificadas entre áreas com distintos usos atuais e históricos (ANJOS et al., 2004).

2.5 CONCLUSÕES E PERSPECTIVAS

As populações estudadas de O. catharinensis possuem distribuição em forma de “J” invertido com lacunas, sugerindo potencial de regeneração e reposição dos indivíduos maiores. A população da FNI apresentou uma baixa intensidade de regeneração, ao passo que no PNSI o ingresso foi menor do que a mortalidade, expondo possíveis fragilidades com relação à continuidade da dinâmica populacional destas populações. As taxas estimadas de incremento em altura e DAP, mesmo que embasadas em duas avaliações, demonstram que o crescimento e mudanças na estrutura populacional em O. catharinensis ocorrem de maneira lenta. Chama a atenção a grande discrepância entre valores de densidade de ocorrência da espécie estimados por estudos mais antigos (REITZ; KLEIN; REIS, 1978; VELOSO; KLEIN, 1959) e por estudos mais recentes (presente estudo; LINGNER et al., 2013; TARAZI; MANTOVANI; REIS, 2010). Em suma, os valores mais antigos demonstram que O. catharinensis ocorria em densidades maiores do que as densidades atuais. Essa diferença entre passado e presente, ocasionada pela exploração da espécie, somada com as baixas taxas de regeneração mencionadas e de incremento em DAP e altura, levam a concluir que o reestabelecimento de maiores densidades populacionais deverá ocorrer de maneira lenta. Os padrões de distribuição espacial foram majoritariamente agregados, mais intensos no PNSI do que na FNI, sugerindo maior homogeneidade ambiental na FNI. A distribuição espacial dos regenerantes foi independente da distribuição dos reprodutivos. 93

Possivelmente, características microambientais associadas aos mecanismos de dispersão, estabelecimento e mortalidade moldam os padrões espaciais dos regenerantes. Para jovens e reprodutivos, além das características de ambiente, ainda pode existir um ruído decorrente de eventos de exploração influenciando nos padrões espaciais apresentados. Vale ainda frisar que muitas conclusões deste Capítulo foram possíveis, somente, por conta do estudo contar com avaliações em dois anos. Este é o primeiro estudo que abordou questões de dinâmica populacional para O. catharinensis, avaliando regeneração, mortalidade, crescimento e padrão espacial para mais de um ano. Por conseguinte e finalmente, destaca-se a importância de estudos demográficos continuados, especialmente para o caso de espécies ameaçadas de extinção e com histórico de intensa exploração, como O. catharinensis.

3 CAPÍTULO III. DIVERSIDADE E ESTRUTURA GENÉTICA INTERNA DE Ocotea catharinensis Mez. 3.1 INTRODUÇÃO

O aparecimento de estrutura genética, em diferentes níveis (entre e dentro de populações, regiões, fitofisionomias, etc.) é resultante da distribuição não aleatória dos genótipos no espaço. O fato de haver estruturação genética, em algum nível, pode ser condicionado por forças como mutação, seleção, migração e deriva (LOVELESS; HAMRICK, 1984), além de fatores que afetem a reprodução e dispersão da espécie em questão (LOVELESS; HAMRICK, 1984; RICHARDS, 1997). Em um nível mais restrito (dentro de uma população), a estruturação provém, em grande parte, da formação pedigrees locais decorrentes de fluxo gênico limitado (VEKEMANS; HARDY, 2004). Neste contexto, as terminologias estrutura genética interna (EGI) ou estrutura genética espacial de fina escala referem-se à estruturação genética dentro de populações. A EGI é estimada por meio de análises de correlações espaciais, análises estas que identificam e quantificam a dependência espacial de uma variável baseada em valores amostrados a partir de vários locais mapeados (HEYWOOD, 1991). No caso da EGI, as correlações espaciais são obtidas a partir de frequências alélicas espacializadas. Desta maneira, análise da EGI permite conclusões do tipo “a análise de estrutura genética espacial de fina escala detectou estruturação em árvores adultas separadas por menos de 80 m” (TARAZI; MANTOVANI; REIS, 2010). Isto porque, a análise de EGI permite identificar até qual distância a estruturação entre os indivíduos (grau de parentesco, distribuição não aleatória da diversidade, etc.) é significativamente diferente da aleatoriedade. A EGI é acessada comumente pela estatística I de Moran (e.g., MANTOVANI et al., 2006; MORAES; MONTEIRO; VENCOVSKY, 2004; TARAZI; MANTOVANI; REIS, 2010) ou pelo coeficiente de coancestria (휃̂푥푦) de Loiselle et al. (1995) (e.g., BITTENCOURT; SEBBENN, 2008; LACERDA; KANASHIRO; SEBBENN, 2008; QUIPILDOR; MATHIASEN; PREMOLI, 2017). A EGI apresenta relações intrincadas com a ecologia da espécie em questão (LOVELESS; HAMRICK, 1984). Assim, é lógico pensar que quanto maior o conhecimento sobre a ecologia da espécie estudada (fenologia, polinizadores, dispersores, sistema reprodutivo, ciclo de vida, densidade populacional, dentre outros), melhores serão as 96

interpretações e inferências sobre a análise de EGI. São comuns, por exemplo, os estudos que avaliam as relações entre EGI e o fluxo de pólen e sementes (MELO; FRANCESCHINELLI, 2016; SANT’ANNA et al., 2013), fluxo este que é dependente de aspectos fenológicos, de aspectos reprodutivos, da ecologia de polinização e dispersão e do próprio comportamento dos polinizadores e dos dispersores. O estudo da EGI permite inferências tais como distância de coleta de sementes e tamanho de vizinhança (MANTOVANI; MORELLATO; REIS, 2006; SANT’ANNA et al., 2013; TARAZI; MANTOVANI; REIS, 2010), efetividade de dispersores (CHUNG et al., 2000), associação com fragmentação florestal (MELO; FRANCESCHINELLI, 2016; SANTOS et al., 2016). São possíveis também comparações da EGI de uma espécie em uma área de floresta contínua (BITTENCOURT; SEBBENN, 2008) ou descontínua (BITTENCOURT; SEBBENN, 2007; CRISTOFOLINI, 2013), dentre outras. Todas estas inferências são adequadas para embasar medidas de conservação in situ para as populações das espécies estudadas. Populações de O. catharinensis apresentam, de maneira geral, altos níveis de diversidade genética e índices de fixação variáveis, refletindo diferentes históricos e situações de conservação. Tarazi, ̂ Mantovani e Reis (2010), estimaram 퐻̂퐸 e 푓 médios de 0,378 e -0,012 respectivamente, para quatro populações catarinenses, com marcadores alozímicos. Também com marcadores alozímicos Montagna et al. ̂ (aceito) estimaram 퐻̂퐸 e 푓 médios de 0,182 e 0,149 respectivamente, para 19 populações de indivíduos reprodutivos em Santa Catarina, além ̂ de 퐻̂퐸 e 푓 médios de 0,180 e 0,141 respectivamente, para 12 populações de indivíduos regenerantes também em Santa Catarina. Ademais, seis ̂ populações do Sul e Sudeste brasileiro apresentaram 퐻̂퐸 e 푓 médios de 0,730 e 0,210, respectivamente, com marcadores microssatélites (MARTINS et al., 2015). Estrutura genética interna significativa, variando de 40 m até 80 m, foi estimada para indivíduos adultos de quatro populações catarinenses de O. catharinensis (TARAZI; MANTOVANI; REIS, 2010). Não há conhecimento, no entanto, de possíveis níveis de estruturação em indivíduos regenerantes, fato que pode agregar conhecimento com relação à eficiência dos mecanismos de dispersão e polinização da espécie. Diante do exposto, o objetivo deste capítulo é apresentar e discutir os resultados obtidos relacionados à diversidade e estrutura genética interna de duas populações do O. catharinensis. De acordo com 97

o conhecimento disponível para a espécie, espera-se encontrar altos níveis de diversidade genética, em todas as classes. Também, espera-se estimar altos índices de fixação para reprodutivos, diminuindo para jovens e regenerantes, dado o caráter majoritariamente alogâmico do sistema reprodutivo, avaliado até o momento (Capítulo I). Também, espera-se que os indivíduos reprodutivos apresentem algum nível de estruturação significativa, conforme já relatado para outras populações, mas que os indivíduos regenerantes também apresentem estruturação em algum nível, especialmente por conta da barocoria.

3.2 METODOLOGIA 3.2.1 Áreas de estudo, amostragem e genotipagem

As populações estudadas são mesmas descritas no Capítulo II, uma situada no Parque Nacional da Serra do Itajaí (PNSI) e outra na Floresta Nacional de Ibirama (FNI). Amostras foliares de todos os indivíduos presentes nas parcelas menores (internas) foram coletadas, e nas parcelas maiores apenas indivíduos com DAP maior que 20 cm foram amostrados. Os indivíduos foram genotipados no Laboratório de Fisiologia do Desenvolvimento e Genética Vegetal (LFDGV). A caracterização genética das populações foi realizada com marcadores isoenzimáticos, em gel de amido (penetrose 30 a 13%), seguindo as recomendações de Kephart (1990) e Alfenas (1998). O sistema tampão-eletrodo utilizado foi o Tris-Citrato pH 7,5 com os seguintes sistemas isoenzimáticos: glucose-6-fosfato desidrogenase (locus G6PDH1, EC 1.1.1.49), glutamato oxalacetato transaminase (locus GOT1, EC 2.6.1.1), glutamato desidrogenase (locus GTDH1, EC 1.4.1.2), enzima málica (locus ME1, EC 1.1.1.40), isocitrato desidrogenase (locus IDH1, EC 1.1.1.42), malato desidrogenase (loci MDH1 e MDH2, EC 1.1.1.37), fosfoglucomutase (locus PGM1, EC 5.4.2.2), diaforase (loci DIA1 e DIA2, EC 1.8.1.4) e alfa-esterase (locus EST1, EC 3.1.1.1), totalizando 11 loci.

3.2.2 Análise dos dados

A partir dos genótipos observados em gel, foram estimadas, para as populações estudadas, as frequências alélicas, porcentagem de locos polimórficos (푃̂), número total de alelos (alelos), número de alelos por loco (퐴̂) número de alelos efetivos por loco (퐴̂퐸 = 1/(1 − 퐻̂퐸)), 98

heterozigosidade observada (퐻̂푂) e esperada no equilíbrio de Hardy- ̂ Weinberg (퐻̂퐸) o índice de fixação (푓). O tamanho efetivo (푁̂푒) foi ̂ estimado por meio da seguinte equação: 푁̂푒 = 푛/(1 + 푓), proposta por Li (1976), em que 푛 representa o número de indivíduos da população. A significância estatística (p < 0,05) dos valores de 푓̂ foi obtida através de permutações. Todas estas análises foram realizadas no programa FSTAT, versão 2.9.3.2 (Goudet 2002), com exceção do ÂE. Intervalos de confiança (95%) para 퐻̂푂 e 퐻̂퐸 foram obtidos através do pacote “PopGenKit” (PAQUETTE, 2012) em linguagem R (R DEVELOPMENT CORE TEAM, 2015), para a comparação dos índices entre populações e entre classes dentro de populações. Com base nos tamanhos efetivos dos indivíduos considerados reprodutivos (ver Capítulo II), foram estimadas as áreas mínimas viáveis (AMV) para a conservação genética das populações, tomando referência um 푁푒 de 1000, proposto por Lynch (1996), como suficiente para 푛 mitigar efeitos de mutações deletérias. Assim, 퐴푀푉 = 푁푒 (푟푒푓)/( . 푑), 푁̂푒 em que 푑 representa a densidade de indivíduos por hectare. Para estimar a estrutura genética interna das populações, os indivíduos foram agrupados em três classes, (regenerantes, jovens e reprodutivos – ver Capítulo II). De posse do genótipo de cada indivíduo e sua respectiva posição na parcela foram estimados, com auxílio do programa SPAGeDi 1.5 (HARDY; VEKEMANS, 2002), os valores de coancestria (LOISELLE et al., 1995) para cada classe de distância, bem com um envelope de confiança (95%), por meio de 10000 permutações. As classes de distância utilizadas foram de 20 m para todas as situações, observando para que houvesse, pelo menos, 30 pares de dados em cada classe. O tamanho de vizinhança (푁̂푏), para os indivíduos reprodutivos de cada população, foi estimado pela seguinte equação, 푁̂푏 = −(1 − 휃1)/푏, em que 휃1 representa a coancestria estimada para a primeira classe de distância e 푏, a inclinação da curva de regressão de 휃, com relação ao logaritmo da distância (até 560 m para PNSI e até 480 m para FNI) (VEKEMANS; HARDY, 2004). Com base no 푁̂푏 e nas densidades dos indivíduos reprodutivos, foram estimadas as áreas de deme (ou área de vizinhança), em ha, 푑푒푚푒 = 푁̂푏/푑푒푛푠푖푑푎푑푒.

3.3 RESULTADOS 3.3.1 Diversidade genética e tamanho efetivo

Os índices de diversidade genética estimados para as populações de PNSI e FNI são apresentados na Tabela 3.1. Ao todo foram genotipados 477 indivíduos e identificados 22 alelos distintos, sendo um exclusivo a cada população (DIA 2 – alelo 1: exclusivo da FNI; PGM 1 – alelo 3: exclusivo do PNSI) (Apêndices A e B). De maneira geral, os índices de diversidade foram bastante semelhantes, sendo que não foram detectadas diferenças significativas entre classes, entre anos e nem entre populações para 퐻̂퐸 e 퐻̂푂. O número de alelos efetivos foi menor que o número de alelos por loco em cerca de 30%, para ambas as populações, demonstrando a presença de alelos com frequência dominante nos locos (Tabela 3.1) (Apêndices A e B).

Tabela 3.1 Índices de diversidade genética para as populações de Ocotea catharinensis Mez. do Parque Nacional da Serra do Itajaí (PNSI – 2015 e 2016) e da Floresta Nacional de Ibirama (FNI – 2016 e 2017).

classe n 푁̂푒 푃̂ 푘̂ 퐴̂ 퐴̂푒 퐻̂퐸 퐻̂푂 푓̂ reg 2015 196 172 63,6 21 1,91 1,43 0,223 0,191 0,143* reg 2016 193 168 63,6 21 1,91 1,43 0,223 0,190 0,148* jov 2015 56 52 63,6 20 1,82 1,40 0,224 0,204 0,091 PSNI jov 2016 64 60 63,6 20 1,82 1,39 0,222 0,207 0,067 rep 15/16 68 60 63,6 20 1,82 1,34 0,196 0,171 0,131* Total 2015 320 279 63,6 21 1,91 1,42 0,221 0,189 0,147 Total 2016 325 283 63,6 21 1,91 1,42 0,222 0,189 0,146 classe n 푁̂푒 푃̂ 푘̂ 퐴̂ 퐴̂푒 퐻̂퐸 퐻̂푂 푓̂ reg 2016 51 44 63,6 20 1,82 1,37 0,206 0,177 0,139* reg 2017 41 35 63,6 20 1,82 1,39 0,213 0,179 0,165* jov 2016 52 47 72,7 21 1,91 1,39 0,214 0,193 0,099 FNI jov 2017 63 58 72,7 21 1,91 1,37 0,208 0,191 0,084 rep 16/17 63 53 63,6 20 1,82 1,36 0,204 0,168 0,177* Total 2016 165 144 72,7 21 1,91 1,37 0,208 0,178 0,143 Total 2017 166 146 72,7 21 1,91 1,37 0,208 0,179 0,141 reg = regenerantes; jov = jovens; rep = reprodutivos; n = tamanho da amostra; 푁̂푒 = tamanho efetivo; 푃̂ = porcentagem de locos polimórficos; 푘̂ = número total de alelos da amostra; 퐴̂ = número médio de alelos por loco; 퐴̂푒 = número médio de alelos efetivos; 퐻̂퐸 = heterozigosidade ̂ esperada; 퐻̂푂 = heterozigosidade observada; 푓 = índice de fixação; *p<0,05. 100

Os índices de fixação foram positivos para todas as classes, sendo significativos para regenerantes e reprodutivos de ambas as populações. Os níveis de fixação encontrados refletem em reduções dos tamanhos efetivos estimados, sendo que o 푁̂푒 total foi cerca de 12% menor que o tamanho amostral em ambas as populações (Tabela 3.1). As áreas mínimas viáveis para PNSI e FNI foram de 176 e 205 ha, respectivamente, levando em consideração um tamanho de referência de 1000 indivíduos (LYNCH, 1996).

3.3.2 Estrutura genética interna

A Figura 3.1 ilustra os resultados, relacionados à EGI, obtidos para as populações do PSNI (2015 e 2016) e da FNI (2016 e 2017), para as três classes de indivíduos avaliadas. Os regenerantes do PNSI apresentaram coancestria (휃̂푥푦) positiva e significativa quando separados por menos de 40 m, nos dois anos avaliados; os juvenis, da mesma população, não apresentaram EGI significativa; por fim, os reprodutivos do PNSI apresentaram 휃̂푥푦 positiva e significativa na primeira e terceira classe de distância (0 – 20 m e 40 – 60 m) (Figura 3.1). Para a população da FNI, coancestria positiva significativa foi detectada para os regenerantes na primeira classe de distância (0 – 20 m), para os dois anos de avaliação (2016 e 2017); os juvenis também apresentaram EGI significativa na primeira classe de distância (0 – 20 m), mas apenas para o ano de 2017; e, por fim, os reprodutivos não apresentaram EGI significativa (Figura 3.1). Todos os valores significativos e positivos de coancestria variaram de 0,037 (regenerantes do PNSI em 2015) até 0,073 (regenerantes da FNI em 2016). Valores negativos e significativos de coancestria foram verificados para indivíduos reprodutivos na classe de distância de 140 m a 160 m e de 180 m a 200 m no PNSI e na FNI, respectivamente (Figura 3.1). Para a população do PNSI, o tamanho de vizinhança (푁̂푏) estimado foi de 44 indivíduos. Como a área apresenta densidade de 5 indivíduos reprodutivos.ha-¹, a estimativa área de deme foi de 8,8 ha. Já para a FNI, a área estimada de deme foi de 11,7 ha, pois a estimativa de 푁̂푏 resultou 48 indivíduos e a densidade dos reprodutivos é de 4,1 indivíduos/ha-¹.

101

Figura 3.1. Estrutura genética interna para regenerantes, jovens e reprodutivos de duas populações de Ocotea catharinensis Mez. PNSI = Parque Nacional da Serra do Itajaí; FNI = Floresta Nacional de Ibirama; IC = intervalo de confiança.

3.4 DISCUSSÃO 3.4.1 Diversidade genética e tamanho efetivo

Conforme esperado, os níveis de 퐻̂퐸 encontrados podem ser considerados altos, comparando-se com as médias compiladas por Hamrick e Godt (1989) para espécies arbóreas de ciclo longo (퐻̂퐸 = 0,149), mas também comparando com outros estudos, já citados na introdução, com O. catharinensis (MONTAGNA et al., aceito; TARAZI; MANTOVANI; REIS, 2010). Comportamento similar também é observado para outras espécies arbóreas da família Lauraceae, como O. odorifera (퐻̂퐸 = 0,163, 9 populações) e O. porosa (퐻̂퐸 = 0,271, 13 populações) (REIS et al., 2012); O. tenera (퐻̂퐸 = 0,205, seis subpopulações) (GIBSON; WHEELWRIGHT, 1995) e Cryptocarya 102

moschata (퐻̂퐸 = 0,351, quatro populações) (MORAES; DERBYSHIRE, 2002). Os índices de fixação estimados também foram coerentes com o esperado e com boa parte dos estudos já citados (MARTINS et al., 2015; MONTAGNA et al., aceito), exceção feita ao estudo de Tarazi, Mantovani e Reis (2010). Esse tipo de discrepância pode indicar distintos históricos de colonização e, principalmente, de exploração de cada fragmento avaliado. Altos índices de fixação foram estimados, também, para populações de duas espécies congêneres no Estado de Santa Catarina, O. porosa (푓̂ = 0,188, 13 populações) e O. odorifera (푓̂ = 0,153, nove populações) (REIS et al., 2012). Chama a atenção, entretanto, o comportamento similar do índice de fixação entre as classes das duas populações avaliadas. Para ambas as populações as classes de regenerantes e de reprodutivos apresentaram 푓̂ significativo, ao passo que os jovens apresentaram 푓̂ não diferente de zero (Tabela 3.1). A seguir são apresentadas algumas hipóteses e argumentos no sentido de discutir os índices de fixação estimados. i) Para a classe de reprodutivos, conforme já mencionado, valores positivos e significativos de 푓̂ são comuns de serem estimados para O. catharinensis. Como se sabe, em Santa Catarina, a espécie foi intensamente explorada para obtenção de madeira (REITZ; KLEIN; REIS, 1978). A exploração da O. catharinensis também é relatada para as áreas do PNSI e FNI, nos planos de manejo das unidades de conservação onde foram realizados os trabalhos. No caso da FNI, houve corte seletivo em 1950 na área de estudo (MMA, 2008), já para a área do PNSI e entorno, O. catharinensis é citada como a espécie madeireira mais explorada no processo de ocupação da região (MMA, 2009). Assim, a redução populacional infligida à espécie certamente tem papel preponderante nos índices de fixação estimados para os reprodutivos, por conta da exclusão de genótipos e redução dos tamanhos efetivos. ii) Os resultados apresentados no Capítulo I demonstram que O. catharinensis possui sistema misto de cruzamento, com taxa de autofecundação significativa igual a 0,188 (Tabela 1.5). Ademais, a partição da endogamia das progênies revelou que a endogamia 103

proveniente de autofecundação é significativa (퐹̂푠 = 0,097). Assim, os índices de fixação estimados para os regenerantes são influenciados pela autofecundação. Além disso, a estimativa de correlação de paternidade (푟푝̂ (푚) = 0,241) também foi significativa, assim como a proporção de irmãos completos na progênie (푃̂푓푠 = 19,6%), demonstrando que cruzamentos correlacionados também tem influência nos índices de fixação estimados para os regenerantes. iii) A classe dos indivíduos jovens, por sua vez, foi delimitada de maneira bastante ampla, englobando indivíduos apresentando DAP a 1,3 m e até indivíduos com DAP menor que 20 cm. Esta amplitude faz com que a classe apresente, possivelmente, grande sobreposição de gerações, especialmente levando-se em conta as baixas taxas de incremento em altura e DAP discutidas no (Capítulo II, Tabela 2.2). Assim, espera-se que a classe dos jovens englobe indivíduos provenientes de eventos reprodutivos recentes, já afetados pela questão histórica da exploração da espécie, mas também indivíduos resultantes de eventos reprodutivos mais antigos, anteriores, ou mesmo contemporâneos, a exploração da espécie, mas ocorrendo ainda numa situação distinta, em termos demográficos, à encontrada no presente. Ou seja, a hipótese é de que as diferentes épocas de origem dos indivíduos jovens estariam influenciando para que o 푓̂ estimado não fosse diferente de zero.

As estimativas de áreas mínimas viáveis (AMV) para a conservação, tendo como base o tamanho efetivo proposto por Lynch (1996) (푁푒 = 1000), resultaram em áreas menores do que as áreas em que os estudos foram conduzidos. As AMV para PNSI e FNI foram de 176 e 205 ha, respectivamente. A área amostral do PNSI integra um continuum de aproximadamente 57.000 ha, já a área amostral da FNI está inserida em um fragmento de aproximadamente 500 ha. Este resultado demonstra a importância do tamanho do fragmento na mitigação dos efeitos dos índices de fixação. Além disso, demonstra também a importância das Unidades de Conservação, e demais grandes fragmentos, para a conservação da espécie. Em Santa Catarina, existem 104

diversos outros fragmentos, com área superior a 1.000 ha, que abrigam populações de O. catharineneis e, portanto, contribuem com sua conservação (ver MONTAGNA, 2014; MONTAGNA et al., aceito).

3.4.2 Estrutura genética interna

O padrão de estruturação, que era esperado nos indivíduos reprodutivos, foi verificado no PNSI e não na FNI. Os indivíduos reprodutivos de PNSI apresentaram EGI significativa nas classes de 0 a 20 m e de 40 a 60 m, ao passo que para FNI, apenas uma tendência de estruturação foi verificada para as classes de distância de 20 a 40 m e de 100 a 120 m, porém, esta tendência não foi significativa. Ocotea catharinensis apresentou EGI significativa variando desde 0 até 80 m, para quatro populações de Santa Catarina (TARAZI; MANTOVANI; REIS, 2010). As diferenças encontradas entre as populações do presente estudo e, também, entre as populações estudadas por Tarazi, Mantovani e Reis (2010) residem, possivelmente, nas condições ambientais inerentes a cada sítio de estudo, mas também, nos históricos de exploração de cada local. Conforme mencionado, as áreas do PNSI e FNI sofreram exploração madeireira e este processo pode ter influenciado nos padrões de estruturação dos indivíduos reprodutivos. Por exemplo, Lacerda, Kanashiro e Sebbenn, (2008) identificaram redução nas distâncias de estruturação genética para uma população de Hymenaea courbaril após corte seletivo. Níveis variáveis de EGI foram estimados para outras espécies de Lauraceae. Ocotea porosa apresentou EGI significativa para indivíduos separados por menos de 19 m (BITTENCOURT, 2007), ao passo que O. odorifera não apresentou nenhum nível significativo de EGI (KAGEYAMA; COSTA; SEBBENN, 2003), mesmo exemplo de Neolitsea sericea (CHUNG et al., 2000) e Cinnamomum insularimontanum (CHUNG et al., 2003). Nestes casos, além de diferenças inerentes aos locais de estudo, ainda influenciam nos níveis de EGI aspectos relacionados ao fluxo gênico de cada espécie (CHUNG et al., 2000, 2003; LOVELESS; HAMRICK, 1984; VEKEMANS; HARDY, 2004). Para fins de coleta de sementes, almejando reduzir a probabilidade de amostrar indivíduos aparentados, recomenda-se que sejam amostrados indivíduos separados por, pelo menos, 60 m para PNSI e por 40 m para FNI, mesmo que para FNI a estruturação não seja significativa nessa distância (Figura 3.1). Na classe de distância de 140 a 105

160 m no PNSI e de 180 a 200 m na FNI, a estimativa de coancestria (휃̂푥푦) foi significativamente negativa (Figura 3.1), indicando divergência genética entre os indivíduos separados por estas distâncias. Assim, sugere-se adotar as referidas distâncias, visando maximizar a captura de diversidade genética em uma possível coleta de sementes no PNSI e na FNI. Ainda que se observe uma tendência de EGI para os indivíduos jovens da FNI, espaçados entre 20 e 60 m (Figura 3.1), ambas as populações estudadas não apresentaram nenhum nível de EGI estatisticamente significativo para os indivíduos desta classe. A ausência de estruturação nesta classe possivelmente esteja, em parte, ligada aos índices de fixação não significativos estimados para os jovens de ambas as populações (Tabela 3.1). A mortalidade de indivíduos também pode desempenhar papel na distribuição aleatória dos genótipos dos jovens, visto que ambas as populações apresentaram EGI significativa para regenerantes (Figura 3.1) e densidade de jovens menor que a de regenerantes (Capítulo II, Tabela 2.1; Figura 2.4). Redução dos níveis de EGI de regenerantes para jovens foram atribuídas à mortalidade por Cloutier et al. (2007), para Carapa guianensis (Meliaceae) e para Cecropia obtusifolia (Urticaceae) (Epperson e Alvarez-Buylla 1997). Estrutura genética interna significativa até 40 m para PNSI e até 20 m para FNI foi identificada na classe dos regenerantes. Conforme discutido, os regenerantes apresentaram padrão agregado de distribuição em ambas as populações (Capítulo II, Figuras 2.5 e 2.6). No entanto, a distribuição espacial dos regenerantes independe da distribuição das matrizes, tanto no PNSI quanto na FNI (Capítulo II, Figura 2.7). Assim, a hipótese de que a barocoria estaria influenciando na EGI dos regenerantes não se sustenta. Assim, as significativas taxas de autofecundação e proporções de irmãos completos e de irmãos de autofecundação estimadas (Tabela 1.5) são fatores que podem explicar com mais consistência a estruturação dos regenerantes. Níveis de EGI costumam ser maiores em espécies de autofecundação quando comparadas a espécies alógamas ou autoincompatíveis, com espécies de sistema de cruzamentos mistos com valores intermediários (VEKEMANS; HARDY, 2004). Além disso, os níveis de EGI estimados para os regenerantes podem ser resultado, também, dos mecanismos de dispersão das sementes aliados as altas taxas de sementes deterioradas encontradas sob as matrizes (MORAES; PAOLI, 1995, 1999), e a preferência por ambientes úmidos para germinação e estabelecimento das plântulas (MORAES; PAOLI, 1999). 106

As áreas de deme estimadas (PNSI = 8,8 ha; FNI = 11,7 ha; Tabela 3.2) são maiores que aquelas estimadas por Tarazi, Mantovani e Reis (2010), também para O. catharinensis. As referidas estimativas podem ser interpretadas como área mínima para a conservação de uma deme, e demonstram que mesmo fragmentos de área reduzida também podem ser levados em consideração para a conservação da diversidade genética de O. catharinensis, especialmente por poderem servir como elementos de ligação entre fragmentos maiores, numa condição de paisagem fragmentada. Obviamente, as estimativas de tamanho e área de vizinhança são sensíveis as condições de cada população, como densidade, por exemplo.

3.5 CONCLUSÕES E PERSPECTIVAS

Altos índices de diversidade genética foram estimados para ambas as populações em todas as classes, bem como altos índices de fixação, exceto para a classe de jovens. Os índices de diversidade estimados ressaltam a importância da conservação das populações estudadas. Por outro lado, os índices de fixação estimados, especialmente para os regenerantes, chamam a atenção para a influência que o sistema reprodutivo, a fenologia reprodutiva e restrições de tamanho efetivo podem ter na perpetuação da diversidade genética das populações da espécie. As populações apresentaram níveis distintos de estruturação genética interna entre si e entre classes. Aspectos relativos ao ambiente, aos mecanismos de dispersão, ingresso e mortalidade, além do sistema reprodutivo parecem ser preponderantes para os padrões estimados. A avaliação da EGI permitiu ainda, estimar distâncias para coleta de germoplasma, além de tamanho e áreas de vizinhança e áreas de deme, estimativas úteis para estratégias de conservação da espécie. A saber, as áreas de deme estimadas foram de 8,8 ha e 11,7 ha para o PNSI e para a FNI, respectivamente. As áreas mínimas viáveis, para conservação em longo prazo, foram estimadas em 176 ha e 205 ha para o PNSI e para a FNI, respectivamente. Para fins de coleta de sementes, recomenda-se que sejam amostrados indivíduos separados por, pelo menos, 60 m para PNSI e por 40 m para FNI, visando minimizar a probabilidade de amostrar indivíduos aparentados. Para o caso de coletas que visem maximizar a captura de diversidade genética, recomenda-se a amostragem de indivíduos distantes de 140 a 160 m no PNSI e de 180 a 200 m na FNI. 107

Os resultados obtidos no Capítulo I (poucos indivíduos reproduzindo, autofecundação e cruzamentos correlacionados), somados aos resultados do Capítulo II (densidades atuais menores que as históricas e a baixa intensidade de regeneração), culminaram nas reduções de tamanho efetivo estimadas para as populações do PNSI e da FNI. Ainda que alarmante, a dinâmica desses resultados pode ser distinta ao longo do tempo. Assim, é de grande importância a continuidade dos estudos com diversidade genética, afim de melhor entender o grau de ameaça no qual se encontram as populações de O. catharinensis.

108

109

4 CAPÍTULO IV. CONCLUSÕES: SUBSÍDIOS PARA CONSERVAÇÃO DE Ocotea catharinensis Mez.

Os resultados sistematizados pelo presente estudo permitem a realização de inferências com relação à conservação in situ de O. catharinensis. Sobretudo pela escassa quantidade de estudos relacionados a aspectos ecológicos e genéticos da espécie, conforme abordado na Introdução, os resultados obtidos neste trabalho se revestem de grande importância. Os resultados relativos à biologia reprodutiva demonstraram que O. catharinensis apresenta sistema misto de cruzamentos, com predominância de alogamia, porém, taxa de autofecundação significativa (Tabela 1.5). Apesar disso, as flores apresentam mecanismos para facilitar a fecundação cruzada, como protoginia, hercogamia, simetria radial, produção de néctar, aroma e pólen viável. A interação com insetos foi intensa, sendo que 71 morfoespécies interagiram com as flores em 220 visitas registradas (Tabela 1.3). Conforme mencionado e discutido no Capítulo I, nem todos os indivíduos potencialmente reprodutivos entram, efetivamente, em reprodução. Além de haver uma forte redução do número de indivíduos que floresce para o número de indivíduos que produz frutos maduros. O mesmo padrão já foi registrado para a espécie por outros autores (SILVA; AGUIAR; SCHOFFEL, 2000). Assim, o somatório de possibilidade de autofecundação, cruzamentos correlacionados e poucos indivíduos reproduzindo (repetindo-se ao longo das gerações) pode resultar em reduções no tamanho efetivo populacional ainda maiores do que as estimadas (Tabela 3.1), além de perdas de variabilidade genética e de potencial adaptativo (FRANKHAM, 2005; HARTL; CLARK, 2007). Além disso, ao passo que reduções no tamanho efetivo podem favorecer a autofecundação, a autofecundação age reduzindo o tamanho efetivo (BARRETT; KOHN, 1991; HOLSINGER, 2000; MURAWSKI; HAMRICK, 1991; SCHOEN; BROWN, 1991; STEBBINS, 1957), num círculo vicioso que pode levar, com o passar das gerações, a perdas expressivas de variabilidade genética. Contudo, a possibilidade de autofecundação e cruzamento entre aparentados possibilita a continuidade dos processos reprodutivos e evolutivos, mesmo em situações de baixa densidade de indivíduos reprodutivos. O estudo continuado do sistema reprodutivo da espécie, em diferentes locais, pode clarificar qual a influência do tamanho efetivo populacional nas taxas de autofecundação e se essas são constantes ao longo dos eventos reprodutivos. 110

Soma-se a situação exposta a questão de que as taxas estimadas de incremento em altura e DAP (Tabela 2.2), mesmo que preliminares, demonstram que o crescimento e as mudanças na estrutura populacional em O. catharinensis ocorrem de maneira lenta. Assim, os efeitos negativos que a exploração predatória imprimiu nos aspectos demográficos e genéticos da espécie podem requerer muito tempo para serem superados. Tais efeitos negativos são perceptíveis pela diferença entre as densidades estimadas, para populações da espécie, por estudos recentes e antigos. Segundo as estimativas mais recentes, as populações de O. catharinensis, em Santa Catarina, apresentam densidade média de 5,85 indivíduos.ha-¹ (DAP > 10 cm). No entanto, há registros de densidades médias de 23,9 indivíduos.ha-¹ (DAP > 12,7) para o município de Brusque – SC (VELOSO; KLEIN, 1959) e de 20 a 50 plantas adultas por hectare e de 200 a 600 plantas acima de 1 metro de altura, por hectare, para o Vale do Itajaí (REITZ; KLEIN; REIS, 1978). Por meio dessa comparação, é possível perceber as fortes reduções de tamanhos populacionais, ocasionadas pela exploração madeireira, em Santa Catarina. Também, consequentemente, os riscos de perda de diversidade, redução de tamanho efetivo e perda de potencial adaptativo das populações da espécie. A análise do padrão de distribuição espacial demonstrou que a espécie ocorre de maneira majoritariamente agregada, sugerindo preferência por condições microambientais, possivelmente umidade, como sugerido por Moraes e Paoli (1999). Os padrões de estruturação genética estimados, por sua vez, não apresentaram forte relação com os padrões espaciais de distribuição, sendo que aspectos relativos ao sistema reprodutivo, ao ambiente, aos mecanismos de dispersão, ingresso e mortalidade parecem ser preponderantes para os referidos padrões. A análise da estrutura genética interna possibilitou também estimar distâncias para coleta de sementes, além de tamanho e áreas de vizinhança. Diante do exposto, e tendo em vista os resultados sistematizados para o momento sugere-se, para fins de conservação in situ, que sejam levados em consideração fragmentos de tamanho superior a 170 ha, fundamentado nas estimativas de área mínima viável e com base no tamanho efetivo proposto por Lynch (1996) (푁푒 = 1000). Entretanto, com base na área estimada para as demes (PNSI = 8,8 ha e FNI = 11,7 ha), sugere-se que fragmentos de área reduzida também devem ser levados em consideração para a conservação da diversidade genética de O. catharinensis. Tais fragmentos podem servir como elementos de 111

ligação entre fragmentos maiores, especialmente numa condição de paisagem fragmentada (RIBEIRO et al., 2009; VIBRANS et al., 2012). Na escolha de áreas para conservação da espécie também é muito importante observar a presença de fauna, tendo em vista que a polinização da espécie é realizada basicamente por insetos e a dispersão, por aves. Essa afirmação é reforçada pela necessidade de vetores de pólen para a realização de cruzamentos, já que o vento não parece ter capacidade de carregar os grãos de pólen da espécie, por conta do mesmo ser grudento, possivelmente pela presença de pollenkit. O papel das aves é também de grande importância para o fluxo gênico, mas também para a germinação e estabelecimento de plântulas. Foram avistadas grandes quantidades de sementes se deteriorando sob a projeção das copas das matrizes, além disso, o padrão de distribuição espacial dos regenerantes independe da distribuição das matrizes. Esses resultados levam a crer que a fauna apresenta papel preponderante em transportar as sementes para locais adequados à germinação e ao estabelecimento. A heterogeneidade de ambientes também deve ser levada em consideração, tendo em vista que o padrão agregado de distribuição observado pode estar relacionado com variações microambientais. Ainda que áreas de tamanho reduzido possam abrigar demes de O. catharinensis, cabe ressaltar que grandes áreas são prioritárias para a conservação in situ da espécie. Isto por que grandes áreas são propensas, em comparação com pequenos fragmentos, a abrigarem mais fauna, o que representa garantia das interações de polinização e dispersão; apresentarem maior heterogeneidade ambiental, o que significa a garantia de locais ideais para a germinação e estabelecimento de indivíduos; abrigarem mais indivíduos de O. catharinensis, o que representa a possibilidade de mais indivíduos participarem dos eventos reprodutivos deixando descendentes. Ainda com relação à conservação in situ, sob o prisma de uma real possibilidade de redução de tamanho efetivo populacional, por conta de autofecundação e restrições de densidade, é prudente afirmar que o corte da espécie, por hora, precisa continuar restrito. Com relação à conservação ex situ, coletas de sementes nas áreas estudadas devem ser realizadas levando-se em consideração as distâncias estimadas no Capítulo III. Recomenda-se que sejam amostrados indivíduos separados por, pelo menos, 60 m para PNSI e por 40 m para FNI, visando reduzir as chances de parentesco entre as matrizes. Para maximizar a captura de diversidade genética recomenda- 112

se realizar coletas em indivíduos separados de 140 a 160 m no PNSI e de 180 a 200 m. Ressalta-se que os resultados aqui apresentados, com relação a biologia reprodutiva, sistema reprodutivo e dinâmica demográfica são inéditos para a espécie, fato que destaca ainda mais a necessidade de continuidade dos estudos. Especialmente, pelo fato de O. catharinensis ser uma espécie longeva. Assim o monitoramento dos aspectos mencionados, ao longo do tempo, pode dar uma maior exatidão às estimativas de diversidade e movimentação de alelos, e à variação destas. Consequentemente, permitirá avaliações mais acuradas do grau de ameaça em que as populações da espécie se encontram e do potencial de revitalização das mesmas.

113

CONSIDERAÇÕES FINAIS

Estudar O. catharinensis é uma tarefa árdua. As populações remanescentes, de maneira geral, encontram-se em locais de difícil acesso e declividade acentuada. Os indivíduos da espécie, por sua vez, são difíceis de identificar quando plântulas e quando adultos são imponentes, o que dificulta bastante a coleta de material foliar e os estudos de biologia reprodutiva. Contudo, continuar estudando O. catharinensis é necessário. Esta é uma espécie longeva, que apresenta papel estruturante na FOD e com potencial de manter interações com uma expressiva diversidade de fauna. Ademais, esta mesma espécie apresenta histórico de intensa exploração madeireira, fato que culminou em severas reduções de tamanhos populacionais e ameaça de extinção. Assim, visando a conservação da espécie, é fundamental conhecer, em detalhes, aspectos da ecologia e genética da mesma. Sob esse prisma, estudos integrativos e de longo prazo são desejáveis. Os resultados do presente estudo só foram possíveis por conta da integração de metodologias distintas, visando responder distintas questões (biologia reprodutiva, estrutura demográfica e diversidade e estrutura genética) e entender suas possíveis variações ao longo do tempo. Tais resultados direcionam a atenção, basicamente, para dois aspectos, um demográfico e outro genético, mas os dois interligados. Sob o ponto de vista demográfico, ficou evidente que os processos de regeneração e crescimento são lentos. Por consequência, a dinâmica de reposição dos indivíduos também é lenta. Assim, os efeitos negativos das explorações madeireiras do século XX podem demorar muito tempo para serem superados. Por outro lado, do ponto de vista genético, os resultados demonstraram que as populações possuem níveis elevados de diversidade, entretanto, a transmissão dessa diversidade para as gerações futuras parece não ser eficiente. Os dois aspectos principais, demográfico e genético, se encontram no conceito de tamanho efetivo populacional, e a redução desse tamanho parece ser a maior ameaça à espécie. Por um lado, atualmente, as populações apresentam densidades muito inferiores àquelas pré-exploração, e a recuperação tende a ser lenta. Por outro lado, a possibilidade de autofecundação, ainda que permita manutenção da população mesmo em baixa densidade reprodutiva, age reduzindo o tamanho efetivo populacional, por conta do aumento da endogamia. Esse cenário é preocupante no longo prazo, por representar risco sério à 114

manutenção da variabilidade genética e, por consequência, do potencial adaptativo da espécie. Por fim, vale frisar, novamente, que O. catharinensis é uma espécie longeva. Portanto, a confirmação, ou não, das ameaças aqui retratadas passa pela continuidade e ampliação dos estudos. Por hora, com o conhecimento disponível, parece prudente que as ações de conservação incluam a continuidade da proibição de corte da espécie, o incentivo à conservação de fragmentos da FOD localizados fora de Unidades de Conservação e a conservação da fauna associada à espécie, importante vetor de fluxo gênico.

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135

APÊNDICES

Apêndice A. Frequências alélicas, a partir de 11 locos alozímicos, para indivíduos regenerantes, juvenis e reprodutivos da população de Ocotea catharinensis Mez. do Parque Nacional da Serra do Itajaí –SC, em 2015 e 2016. regenerantes juvenis reprodutivos total loco alelo 2015 2016 2015 2016 2015/2016 2015 2016 n 197 194 57 64 68

1 0,84 0,84 0,71 0,72 0,83 0,81 0,81 DIA1 2 0,04 0,04 0,03 0,02 0,02 0,03 0,03 3 0,13 0,12 0,26 0,26 0,15 0,16 0,16 n 197 194 57 64 68

DIA2 1 0 0 0 0 0 0 0 2 1 1 1 1 1 1 1 n 188 185 51 59 66

1 0,31 0,31 0,07 0,07 0,07 0,22 0,22 α-EST 2 0,42 0,43 0,39 0,37 0,30 0,39 0,39 3 0,27 0,26 0,54 0,56 0,63 0,40 0,40 n 197 194 57 64 68 G6PDH 1 1 1 1 1 1 1 1 n 197 194 57 64 68 GOT 1 1 1 1 1 1 1 1 n 197 194 57 64 68 GTDH 1 1 1 1 1 1 1 1 n 197 194 57 64 67

IDH 1 0,93 0,92 0,94 0,95 0,96 0,94 0,93 2 0,07 0,08 0,06 0,06 0,05 0,06 0,07 n 197 194 57 65 68

ME 1 0,24 0,24 0,25 0,26 0,28 0,25 0,25 2 0,76 0,77 0,75 0,74 0,72 0,75 0,75 n 197 194 57 64 68

MDH1 1 0,48 0,49 0,38 0,38 0,47 0,46 0,46 2 0,52 0,52 0,62 0,63 0,53 0,54 0,54 n 197 194 57 64 68

MDH2 1 0,13 0,13 0,09 0,10 0,07 0,11 0,11 2 0,87 0,87 0,91 0,90 0,93 0,89 0,89 n 197 194 57 64 68

1 0,15 0,16 0,22 0,20 0,14 0,16 0,16 PGM1 2 0,84 0,83 0,78 0,80 0,86 0,83 0,83 3 0,02 0,02 0 0 0 0,01 0,01 136

Apêndice B. Frequências alélicas, a partir de 11 locos alozímicos, para indivíduos regenerantes, juvenis e reprodutivos da população de Ocotea catharinensis Mez. da Floresta Nacional de Ibirama –SC, em 2016 e 2017. regenerantes juvenis reprodutivos total Loco alelo 2016 2017 2016 2017 2016/2017 2016 2017 n 51 41 51 62 63

1 0,64 0,61 0,78 0,76 0,67 0,69 0,69 DIA1 2 0,01 0,02 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 3 0,35 0,37 0,22 0,23 0,33 0,30 0,30 n 51 41 52 63 63

DIA2 1 0 0 0,02 0,02 0 0,01 0,01 2 1 1 0,98 0,98 1 0,99 0,99 n 47 37 51 62 62

1 0,10 0,11 0,14 0,12 0,06 0,09 0,09 α-EST 2 0,17 0,18 0,24 0,22 0,27 0,23 0,23 3 0,73 0,72 0,63 0,66 0,68 0,68 0,68 n 51 41 52 63 63 G6PDH 1 1 1 1 1 1 1 1 n 51 41 52 63 63 GOT 1 1 1 1 1 1 1 1 n 51 41 51 62 63 GTDH 1 1 1 1 1 1 1 1 n 51 41 52 63 63

IDH 1 0,97 0,98 0,97 0,97 0,99 0,98 0,98 2 0,03 0,02 0,03 0,03 0,01 0,02 0,02 n 51 41 51 62 63

ME 1 0,33 0,37 0,32 0,31 0,29 0,31 0,31 2 0,67 0,63 0,68 0,69 0,71 0,69 0,69 n 51 41 52 63 63

MDH1 1 0,50 0,51 0,47 0,47 0,58 0,52 0,52 2 0,50 0,49 0,53 0,53 0,42 0,48 0,48 n 51 41 52 63 63

MDH2 1 0,18 0,18 0,25 0,23 0,18 0,20 0,20 2 0,82 0,82 0,75 0,77 0,83 0,80 0,80 n 51 41 51 62 63

1 0,03 0,04 0,02 0,02 0,06 0,04 0,04 PGM1 2 0,97 0,96 0,98 0,98 0,94 0,96 0,96 3 0 0 0 0 0 0 0