Published November 1, 2018
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Temporal variation in pollination services to<i>Cucurbita moschata</i>is determined by bee gender and diversity
Creators
- 1. Universidad Nacional Autónoma de México
- 2. Instituto de Ecología
- 3. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal
- 4. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
- 5. Universidad Nacional de Córdoba
- 6. Autonomous University of Guerrero
Description
Abstract It has been proposed that species‐rich insect communities and species turnover across landscapes enhance the pollination efficiency of crops through complementarity, where both the dominant and less abundant species contribute to reaching a yield threshold from pollination. Alternatively, fluctuations in the most abundant pollinator species, rather than changes in species richness, may drive temporal variation in pollination services. In this study, we used Cucurbita moschata as a model to investigate temporal variation in pollinator communities in a Mexican tropical dry forest region. We sampled floral visitors in the coastal region of Jalisco during the wet and dry seasons and determined the pollination efficiency of all floral visitors. Our results showed that there was temporal variation in the pollinator community and in the pollination efficiency of the main pollinators of Cucurbita moschata crops. In the wet season, native bees of the genus Peponapis were the most frequent and effective pollinators of C. moschata , whereas in the dry season, Peponapis bees were scarce and Apis mellifera became the most frequent floral visitor. Apis mellifera transfers smaller pollen loads than Peponapis, but it provides an effective pollination service in conjunction with other native bees during the dry season. There was also an interaction between flower gender and pollinator species, where A. mellifera had higher visitation rate to female C. moschata flowers, and Peponapis bees to staminate flowers. Mean visitation rate by Peponapis female bees was 17 times higher than visitation rate by male bees. This is the first report of a vis‐à‐vis relationship of pollinator gender with respect to plant gender in which plants of the genus Cucurbita that produce unisexual staminate and pistillate flowers are differentially visited by Peponapis male and female bees, where females are the main pollinators. Understanding the temporal variation in pollinator communities and the contribution of the different species of pollinators to the reproductive success of different crop species and varieties can be crucial to maintaining pollination services under the current global pollination crisis.
Translated Descriptions
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Translated Description (Arabic)
الملخص تم اقتراح أن مجتمعات الحشرات الغنية بالأنواع ودوران الأنواع عبر المناظر الطبيعية يعزز كفاءة تلقيح المحاصيل من خلال التكامل، حيث تساهم الأنواع المهيمنة والأقل وفرة في الوصول إلى عتبة الغلة من التلقيح. بدلاً من ذلك، قد تؤدي التقلبات في أكثر أنواع الملقحات وفرة، بدلاً من التغيرات في ثراء الأنواع، إلى التباين الزمني في خدمات التلقيح. في هذه الدراسة، استخدمنا Cucurbita moschata كنموذج للتحقيق في التباين الزمني في مجتمعات الملقحات في منطقة غابات استوائية جافة مكسيكية. أخذنا عينات من زوار الأزهار في منطقة خاليسكو الساحلية خلال المواسم الرطبة والجافة وحددنا كفاءة التلقيح لجميع زوار الأزهار. أظهرت نتائجنا وجود تباين زمني في مجتمع الملقحات وفي كفاءة التلقيح للملقحات الرئيسية لمحاصيل القرعيات. في موسم الأمطار، كان النحل الأصلي من جنس Peponapis هو الملقحات الأكثر شيوعًا وفعالية لـ C. moschata ، بينما في موسم الجفاف، كان النحل Peponapis نادرًا وأصبح Apis mellifera الزائر الأكثر شيوعًا للزهور. تنقل Apis mellifera أحمال حبوب لقاح أصغر من Peponapis، لكنها توفر خدمة تلقيح فعالة بالتعاون مع النحل الأصلي الآخر خلال موسم الجفاف. كان هناك أيضًا تفاعل بين جنس الزهرة وأنواع الملقحات، حيث كان لدى A. mellifera معدل زيارة أعلى لزهور C. moschata الأنثوية، ونحل البيبونابيس لسد الأزهار. كان متوسط معدل زيارة إناث النحل بيبونابيس أعلى 17 مرة من معدل زيارة النحل الذكور. هذا هو التقرير الأول عن العلاقة بين جنس الملقحات فيما يتعلق بنوع النبات حيث تتم زيارة نباتات جنس القرعيات التي تنتج أزهارًا أحادية الجنس بشكل مختلف من قبل النحل البيبونابي والإناث، حيث تكون الإناث هي الملقحات الرئيسية. يمكن أن يكون فهم التباين الزمني في مجتمعات الملقحات ومساهمة الأنواع المختلفة من الملقحات في النجاح التكاثري لأنواع وأصناف المحاصيل المختلفة أمرًا بالغ الأهمية للحفاظ على خدمات التلقيح في ظل أزمة التلقيح العالمية الحالية.Translated Description (French)
Résumé Il a été proposé que les communautés d'insectes riches en espèces et le renouvellement des espèces à travers les paysages améliorent l'efficacité de la pollinisation des cultures grâce à la complémentarité, où les espèces dominantes et moins abondantes contribuent à atteindre un seuil de rendement de la pollinisation. Alternativement, les fluctuations des espèces de pollinisateurs les plus abondantes, plutôt que les changements dans la richesse des espèces, peuvent entraîner une variation temporelle des services de pollinisation. Dans cette étude, nous avons utilisé Cucurbita moschata comme modèle pour étudier la variation temporelle des communautés de pollinisateurs dans une région de forêt tropicale sèche mexicaine. Nous avons échantillonné les visiteurs floraux de la région côtière de Jalisco pendant les saisons humide et sèche et déterminé l'efficacité de la pollinisation de tous les visiteurs floraux. Nos résultats ont montré qu'il y avait une variation temporelle dans la communauté des pollinisateurs et dans l'efficacité de la pollinisation des principaux pollinisateurs des cultures de Cucurbita moschata. En saison humide, les abeilles indigènes du genre Peponapis étaient les pollinisateurs les plus fréquents et les plus efficaces de C. moschata , tandis qu'en saison sèche, les abeilles de Peponapis étaient rares et Apis mellifera est devenu le visiteur floral le plus fréquent. Apis mellifera transfère des charges de pollen plus petites que Peponapis, mais il fournit un service de pollinisation efficace en conjonction avec d'autres abeilles indigènes pendant la saison sèche. Il y avait également une interaction entre le genre des fleurs et les espèces pollinisatrices, où A. mellifera avait un taux de fréquentation plus élevé des fleurs femelles de C. moschata et des abeilles Peponapis pour staminer les fleurs. Le taux de visite moyen des abeilles femelles Peponapis était 17 fois plus élevé que celui des abeilles mâles. C'est le premier rapport d'une relation vis à vis du genre pollinisateur par rapport au genre végétal dans lequel les plantes du genre Cucurbita qui produisent des fleurs staminées et pistillées unisexuées sont visitées différemment par les abeilles mâles et femelles de Peponapis, où les femelles sont les principaux pollinisateurs. Comprendre la variation temporelle des communautés de pollinisateurs et la contribution des différentes espèces de pollinisateurs au succès reproductif des différentes espèces et variétés de cultures peut être crucial pour maintenir les services de pollinisation dans le cadre de la crise mondiale actuelle de la pollinisation.Translated Description (Spanish)
Resumen Se ha propuesto que las comunidades de insectos ricas en especies y el recambio de especies a través de los paisajes mejoran la eficiencia de la polinización de los cultivos a través de la complementariedad, donde tanto las especies dominantes como las menos abundantes contribuyen a alcanzar un umbral de rendimiento a partir de la polinización. Alternativamente, las fluctuaciones en las especies polinizadoras más abundantes, en lugar de los cambios en la riqueza de especies, pueden impulsar la variación temporal en los servicios de polinización. En este estudio, utilizamos Cucurbita moschata como modelo para investigar la variación temporal en las comunidades de polinizadores en una región de bosque seco tropical mexicano. Muestreamos visitantes florales en la región costera de Jalisco durante las estaciones húmeda y seca y determinamos la eficiencia de polinización de todos los visitantes florales. Nuestros resultados mostraron que hubo variación temporal en la comunidad de polinizadores y en la eficiencia de polinización de los principales polinizadores de cultivos de Cucurbita moschata. En la estación húmeda, las abejas autóctonas del género Peponapis fueron las polinizadoras más frecuentes y eficaces de C. moschata , mientras que en la estación seca, las abejas Peponapis fueron escasas y Apis mellifera se convirtió en el visitante floral más frecuente. Apis mellifera transfiere cargas de polen más pequeñas que Peponapis, pero proporciona un servicio de polinización eficaz junto con otras abejas nativas durante la estación seca. También hubo una interacción entre el género de la flor y las especies polinizadoras, donde A. mellifera tuvo una mayor tasa de visitas a las flores hembra de C. moschata y a las abejas Peponapis para estaminar las flores. La tasa media de visitas de las abejas hembra de Peponapis fue 17 veces mayor que la tasa de visitas de las abejas macho. Este es el primer informe de una relación vis à vis del género de los polinizadores con respecto al género de las plantas en la que las plantas del género Cucurbita que producen flores estaminadas y pistiladas unisexuales son visitadas diferencialmente por las abejas macho y hembra de Peponapis, donde las hembras son los principales polinizadores. Comprender la variación temporal en las comunidades de polinizadores y la contribución de las diferentes especies de polinizadores al éxito reproductivo de diferentes especies y variedades de cultivos puede ser crucial para mantener los servicios de polinización bajo la actual crisis mundial de polinización.Files
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Additional titles
- Translated title (Arabic)
- يتم تحديد التباين الزمني في خدمات التلقيح إلى<i>Cucurbita moschata</i> حسب جنس النحل وتنوعه
- Translated title (French)
- La variation temporelle des services de pollinisation de<i>Cucurbita moschata</i>est déterminée par le sexe et la diversité des abeilles
- Translated title (Spanish)
- La variación temporal en los servicios de polinización de<i>Cucurbita moschata</i>está determinada por el género y la diversidad de las abejas
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2901336495
- DOI
- 10.1002/ecs2.2506
References
- https://openalex.org/W103307111
- https://openalex.org/W1490811386
- https://openalex.org/W1551533759
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