Original paper

Adaptive Floral Colour Change in Erysimum scoparium (Brassicaceae) and Pollinator Behaviour of Anthophora alluadii on Tenerife (Hymenoptera: Apidae)

[Cambio de color floral en Erysimum scoparium (Brassicaceae) y su efecto en el comportamiento del polinizador Anthophora alluadii (Hymenoptera:Apidae) en Tenerife]

Ollerton, Jeff; Grace, Jenny; Smith, Katie

Entomologia Generalis Volume 29 Number 2-4 (2007), p. 253 - 268

29 references

published: Jan 1, 2007

DOI: 10.1127/entom.gen/29/2007/253

BibTeX file

ArtNo. ESP146002902013, Price: 17.60 €

Download preview PDF Buy as PDF

Abstract

Flowering plants manipulate the behaviour of their pollinators in a wide range of ways, including exploiting associative learning by changing the colour of flowers as they age and at the same time withdrawing the nectar reward. This study investigated the adaptive function of the floral colour change from white to purple in Erysimum scoparium (Brouss. ex Willd) Wettst in relation to its main pollinator, Anthophora alluadii (Perez 1895). Both species are endemic to the Canary Islands. Field observations of nectar production and bee behaviour, plus inflorescence and whole plant manipulation experiments at sites in Tenerife in 2003, 2004 and 2006, provided support for three hypotheses. Hypothesis 1: The flower colour change in E scoparium serves as a visual signal, indicating to pollinators that the nectar reward of the flower has changed. Late phase purple flowers provide much less (and more frequently zero) nectar compared to early phase white flowers, and pollinators make fewer visits of shorter duration to purple flowers. Hypothesis 2: Removal of purple flowers from inflorescences reduced the rate of pollinator visitation to white flowers on those inflorescences. Retention of late phase, purple flowers therefore increased the visual attraction of individual inflorescences, and this short-distance (upto tens of centimetres) visual signal directs pollinators to newly opened, rewarding flowers on that inflorescence potentially reducing geitonogamy. Hypothesis 3: Finally, evidence was found that retention of late phase, purple flowers on the plant acted as a long-distance visual signal to pollinators, highlighting the presence of plants over scales of metres to tens of metres. Removal of all purple flowers from individual plants did not result in reduced overall visitation rates to those plants, but it did change the relationship between plant size and bee visitation rate, from a positive correlation to no significant relationship. In relation to experimentally testing the function of the foral colour change, previous studies have obtained contrasting results. This may be because whole flower colour changes have evolved as medium and long range signals, whereas colour change of isolated parts of flowers may more often be a short range signal.

Abstract

Las especies vegetales usan diversas técnicas para manipular el comportamiento de sus polinizadores. Así, las flores pueden cambian de color a lo largo de su vida lo que, ligado a una alteración en la cantidad de néctar producido, modifca el aprendizaje de los insectos. En este trabajo pretendemos determinar la función adaptativa del cambio de color, de blanco a púrpura, de las flores de Erysimum scoparium (Brouss ex Willd) Wettst en relación con su principal polinizador Anthophora alluadii (Pérez 1895), ambos endemismos de las Islas Canarias. Tres hipótesis se proponen para explicar dicho cambio, basándonos en observaciones de campo sobre la producción de néctar y el comportamiento de las abejas y en experimentos efectuados en Tenerife durante 2003, 2004 y 2006. La primera hipótesis postula que el cambio de color floral en E scoparium actúa como una señal visual que indica al polinizador un cambio en la recompensa de néctar. Las flores púrpuras contienen mucho menos néctar (usualmente nada) que las flores blancas más jóvenes. La segunda hipótesis postula que las flores púrpuras actúan como señales visuales a corta distancia (hasta 10 cm) para atraer a los polinizadores a las inflorescencias, y luego dirigirlos a las flores blancas que aún deben ser polinizadas reduciendo así la probabilidad de polinización geitonógama. Esta hipótesis está apoyada por la eliminación de flores púrpuras en inflorescencias experimentales que causaron una disminución en la tasa de visita de polinizadores. La tercera y última hipótesis sostiene que las flores púrpuras actúan como señales que atraen a los polinizadores desde distancias más largas, resaltando la presencia de plantas a escalas de metros o decenas de metros. Esta hipótesis se ve apoyada porque aunque la eliminación de todas las flores púrpuras de una serie de plantas no redujo la tasa de visita de polinizadores sí alteró, de positiva a no significativa, la relación entre tamaño de la planta y tasa de visita. Estudios previos han obtenido resultados ambiguos sobre la función del cambio de color floral. Pensamos que esto ha ocurrido porque un cambio en el color de toda la l or puede haber evolucionado como una señal que actúe a media y larga distancia, mientras que un cambio en partes especificas de las flores opera frecuentemente como señales a corta distancia.

Keywords

Anthophora alluadii (Perez 1895)Erysimum scoparium (Brouss ex Willd Wettst)Canary Islandsflower colour changemutualismnectarpollinationpollinator behavioursolitary beeTenerifeIslas Canariascambio de color foralmutualismonéctarpolinizacióncomportamiento de polinizadoresabeja solitaria