J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y P o l l e n m o r p h o l o g y o f t h e s p e c i e s o f H e r n a n d i a c e a e , M o n i m i a c e a e a n d S i p a r u n a c e a e f r o m t h e R e s e r v a F l o r e s t a l A d o l p h o D u c k e , M a n a u s , A m a z o n a s , B r a z i l K e y w o r d s : A m a z o n , P a l y n o l o g y , T a x o n o m y , L a u r a l e s . A B S T R A C T : T h i s w o r k d e s c r i b e s p o l l e n g r a i n s f r o m t h e s p e c i e s o f H e r n a n d i a c e a e ( S p a r a t t a n t h e l i u m ) , M o n i m i a c e a e ( M o l l i n e d i a ) , a n d S i p a r u n a c e a e ( S i p a r u n a ) f r o m a 1 0 0 k m 2 a r e a , R e s e r v a F l o r e s t a l A d o l p h o D u c k e ( 0 3 º 0 0 ' 0 0 ' ' S – 5 9 º 5 2 ' 4 0 ' ' W ) i n t h e m u n i c i p a l i t y o f M a n a u s , A m a z o n a s , a i m i n g t o s u p p l y t a x o n o m i c s t u d i e s i n L a u r a l e s . P o l l e n m a t e r i a l w a s i n c l u d e d i n t h e A m a z o n P a l y n o g i c a l D a t a b a s e a s a r e f e r e n c e f o r o t h e r s t u d i e s . T h e p o l l e n a n a l y s i s i n l i g h t m i c r o s c o p y ( L M ) a n d S c a n n i n g E l e t r o n i c M i c r o s c o p y ( S E M ) i n c l u d e t h e s p e c i e s S p a r a t t a n t h e l i u m a c r e a n u m P i l g . , M o l l i n e d i a o v a t a R u i z & P a v . , S i p a r u n a c r i s t a t a ( P o e p p . & E n d l . ) A . D C . , S . d e p r e s s a J a n g o u x , S . f i c o i d e s S . S . R e n n e r & H a u s n e r , S . g u i a n e n s i s A u b l . , a n d S . p o e p p i g i i ( T u l . ) A . D C . T h e p o l l e n o f M o l l i n e d i a o v a t a i s e l l i p s o i d a l , c a t a z o n a s u l c u l a t e , a n d r u g u l a t e , u n l i k e t h e p o l l e n o f o t h e r s p e c i e s . I n S p a r a t t a n t h e l i u m a c r e a n u m a n d i n t h e f i v e s p e c i e s o f S i p a r u n a , t h e g r a i n s a p p e a r s p h e r o i d a l , i n a p e r t u r a t e , m i c r o e c h i n a t e , a n d v e r y u n i f o r m i n L M , h o w e v e r , d e t a i l s i n t h e o r n a m e n t a t i o n t h a t a l l o w t a x o n o m i c a l s e p a r a t i o n a r e v i s i b l e b y S E M . T h e r e s u l t s r e i n f o r c e t a x o n o m i c d i s t i n c t i o n a m o n g t h e t h r e e i n v o l v e d f a m i l i e s o f L a u r a l e s a n d s h o w n i m p o r t a n c e o f S E M i n t h e s e p a r a t i o n o f s p e c i e s . 5 3 5 - 5 4 2 | J R B | 2 0 1 1 | V o l 1 | N o 7 © F i c u s P u b l i s h e r s . T h i s O p e n A c c e s s a r t i c l e i s g o v e r n e d b y t h e C r e a t i v e C o m m o n s A t t r i b u t i o n L i c e n s e ( h t t p : / / c r e a t i v e c o m m o n s . o r g / l i c e n s e s / b y / 2 . 0 ) , w h i c h g i v e s p e r m i s s i o n f o r u n r e s t r i c t e d u s e , n o n - c o m m e r c i a l , d i s t r i b u t i o n , a n d r e p r o d u c t i o n i n a l l m e d i u m , p r o v i d e d t h e o r i g i n a l w o r k i s p r o p e r l y c i t e d . S u b m i t Y o u r M a n u s c r i p t w w w . f i c u s p u b l i s h e r s . c o m w w w . j r e s e a r c h b i o l o g y . c o m J o u r n a l o f R e s e a r c h i n b i o l o g y A n I n t e r n a t i o n a l O p e n A c c e s s O n l i n e R e s e a r c h J o u r n a l A u t h o r s : S c h e r e r C 1 , 3 , A b s y M L 1 a n d L o r s c h e i t t e r M L 2 . I n s t i t u t i o n : 1 . L a b o r a t ó r i o d e P a l i n o l o g i a , C o o r d e n a ç ã o d e P e s q u i s a s e m B o t â n i c a , I n s t i t u t o N a c i o n a l d e P e s q u i s a s d a A m a z ô n i a , M a n a u s , B r a z i l . 2 . L a b o r a t ó r i o d e P a l i n o l o g i a , D e p a r t a m e n t o d e B o t â n i c a , U n i v e r s i d a d e F e d e r a l d o R i o G r a n d e d o S u l , P o r t o A l e g r e , B r a z i l . 3 . D e p a r t a m e n t o d e B o t â n i c a , I n s t i t u t o d e B i o l o g i a , U n i v e r s i d a d e F e d e r a l d e P e l o t a s , C a i x a P o s t a l 3 5 4 , P e l o t a s , R S , B r a z i l . C o r r e s p o n d i n g a u t h o r : C a r o l i n e S c h e r e r E m a i l : c a c a b i o @ y a h o o . c o m . b r W e b A d d r e s s : h t t p : / / j r e s e a r c h b i o l o g y . c o m / D o c u m e n t s / R A 0 1 3 7 . p d f . D a t e s : R e c e i v e d : 3 0 O c t 2 0 1 1 / A c c e p t e d : 0 7 N o v 2 0 1 1 / P u b l i s h e d : 1 5 N o v 2 0 1 1 A r t i c l e C i t a t i o n : S c h e r e r C , A b s y M L a n d L o r s c h e i t t e r M L . P o l l e n m o r p h o l o g y o f t h e s p e c i e s o f H e r n a n d i a c e a e , M o n i m i a c e a e a n d S i p a r u n a c e a e f r o m t h e R e s e r v a F l o r e s t a l A d o l p h o D u c k e , M a n a u s , A m a z o n a s , B r a z i l . J o u r n a l o f r e s e a r c h i n B i o l o g y ( 2 0 1 1 ) 7 : 5 3 5 - 5 4 2 J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y A n I n t e r n a t i o n a l O n l i n e O p e n A c c e s s P u b l i c a t i o n g r o u p O r i g i n a l R e s e a r c h P a p e r

I N T R O D U C T I O N T h e f a m i l i e s H e r n a n d i a c e a e , M o n i m i a c e a e , a n d S i p a r u n a c e a e a r e a s s i g n e d t o t h e O r d e r L a u r a l e s ( R e n n e r & H a u s n e r , 1 9 9 7 ; R e n n e r , 1 9 9 9 ; A P G I I I , 2 0 0 9 ; J u d d e t a l . , 2 0 0 9 ) . H e r n a n d i a c e a e h a s a p a n t r o p i c a l d i s t r i b u t i o n , w i t h a r o u n d 6 0 s p e c i e s d i s t r i b u t e d i n f i v e g e n e r a ( R e n n e r & C h a n d e r b a l i , 2 0 0 0 ; R e n n e , r 2 0 0 4 ) . I t i s c o m p o s e d o f s h r u b s , t r e e s , a n d l i a n a s , w i t h c y m o s e i n f l o r e s c e n c e s a n d n o n - s h o w y f l o w e r s , u n i s e x u a l i n p o l y g a m o u s p l a n t s , m o n o e c i o u s o r d i o e c i o u s , o r b i s e x u a l . T h e d i f f e r e n t i a t i o n o f g e n e r a i s m a i n l y b a s e d o n t h e f r u i t s . I n B r a z i l , t h e r e a r e t h r e e g e n e r a a n d a r o u n d t e n s p e c i e s ; t h e m a j o r i t y o f s p e c i e s a r e d e r i v e d f r o m t h e A m a z o n a n d a s s i g n e d t o t h e g e n u s S p a r a t t a n t h e l i u m ( R i b e i r o e t a l . , 1 9 9 9 ; S o u z a & L o r e n z i , 2 0 0 8 ) . H e r n a n d i a c e a e i s v e r y p h y l o g e n e t i c a l l y a n d m o r p h o l o g i c a l l y c l o s e t o L a u r a c e a e , d i f f e r i n g m a i n l y b y t h e p r e s e n c e o f a n i n f e r i o r o v a r y , w h i c h i s v e r y r a r e i n t h e L a u r a c e a e ( R e n n e r , 1 9 9 9 , D o y l e & E n d r e s s , 2 0 0 0 ) . M o n i m i a c e a e i s p r e d o m i n a n t l y p a n t r o p i c a l a n d i n c l u d e s a r o u n d 2 5 g e n e r a a n d 2 5 0 s p e c i e s ( R e n n e r , 1 9 9 8 ; R e n n e r & C h a n d e r b a l i , 2 0 0 0 ; R e n n e r , 2 0 0 4 ) . T h i s f a m i l y i s c o m p o s e d o f s h r u b s , t r e e s , a n d l i a n a s , w i t h c y m o s e i n f l o r e s c e n c e s a n d n o n - s h o w y f l o w e r s , u n i s e x u a l f l o w e r s i n m o n o e c i o u s o r d i o e c i o u s p l a n t s . T h e f l o w e r s a r e p o l l i n a t e d b y f l i e s a n d s m a l l b e e t l e s , a n d t h e f r u i t s a r e p r o b a b l y s c a t t e r e d b y b i r d s . I n B r a z i l , t h e r e a r e f i v e g e n e r a a n d a r o u n d 7 0 s p e c i e s . M o l l i n e d i a i s t h e m o s t c o m m o n g e n u s , w i t h s e v e r a l s p e c i e s o f s m a l l t r e e s t h a t a r e c o m m o n i n f o r e s t s ( R i b e i r o e t a l . , 1 9 9 9 ; S o u z a & L o r e n z i , 2 0 0 8 ) . S i p a r u n a c e a e i s N e o t r o p i c a l a n d h a s t w o g e n e r a ( G l o s s o c a l y x f r o m W e s t A f r i c a a n d S i p a r u n a f r o m S o u t h A m e r i c a ) a n d a p p r o x i m a t e l y 7 5 s p e c i e s , a l m o s t a l l b e l o n g i n g t o S i p a r u n a ( G l o s s o c a l y x i s m o n o s p e c i f i c ) . T h e f a m i l y i s c o m p o s e d o f s h r u b s , t r e e s , a n d l i a n a s . T h e i n f l o r e s c e n c e s a r e a x i l l a r y o r c a u l i f l o r o u s , c y m o s e o r f a s c i c u l a r a n d t h e f l o w e r s a r e u n i s e x u a l i n m o n o e c i o u s o r d i o e c i o u s p l a n t s . S i p a r u n a f l o w e r s a r e p o l l i n a t e d b y n o c t u r n a l f l i e s t h a t v i s i t t h e m f o r m a t i n g a n d o v i p o s i t i o n . I n B r a z i l , t h e r e a r e a p p r o x i m a t e l y 4 0 s p e c i e s , a n d t h e m a j o r i t y i s f r o m t h e A m a z o n , w h e r e t h e y a r e r e l a t i v e l y c o m m o n a t t h e e d g e s o f t h e f o r e s t ( R i b e i r o e t a l . , 1 9 9 9 ; S o u z a & L o r e n z i , 2 0 0 8 ) . S i p a r u n a c e a e h a s b e e n r e c e n t l y s e p a r a t e d f r o m t h e M o n i m i a c e a e a n d p r e s e n t s s e v e r a l a p o m o r p h i e s , s u c h a s b i s p o r a n g i a t e a n t h e r s t h a t o p e n i n o n e s p l i t , o v u l e s w i t h o n e i n t e g u m e n t , a n d f l o w e r s c l o s e d b y t h e c u r v e d e x t r e m i t i e s o f t h e r e c e p t a c l e ( R e n n e r e t a l . , 1 9 9 7 ) . T h e p r e s e n t s t u d y a i m s t o o b t a i n m o r e i n f o r m a t i o n o n t h e p a l y n o l o g y o f t h e H e r n a n d i a c e a e , M o n i m i a c e a e , a n d S i p a r u n a c e a e t h a t m a y c o n t r i b u t e t o a b e t t e r u n d e r s t a n d i n g o f t h e t a x o n o m i c a n d p h y l o g e n e t i c r e l a t i o n s o f t h e s e f a m i l i e s o f L a u r a l e s . T h i s r e s e a r c h i s a c o n t i n u a t i o n o f t h e p a l y n o l o g i c a l s t u d y f r o m t h e v e g e t a t i o n o f t h e R e s e r v a F l o r e s t a l A d o l p h o D u c k e , M a n a u s , A M ( R F A D ) , w h i c h i s a l s o p r o v i d i n g r e f e r e n c e m a t e r i a l f o r o t h e r p a l y n o l o g i c a l s t u d i e s i n t h e A m a z o n r e g i o n . S T U D Y A R E A T h e a n a l y s e d s p e c i e s a r e f r o m t h e R e s e r v a F l o r e s t a l A d o l p h o D u c k e , w i t h a n a r e a o f 1 0 0 k m 2 , i n t h e m u n i c i p a l i t y o f M a n a u s , A m a z o n a s ( 0 3 º 0 0 ' 0 0 ' ' S – 5 9 º 5 2 ' 4 0 ' ' W , F i g u r e 1 ) . T h e v e g e t a t i o n o f t h e r e s e r v e i s m a i n l y c l a s s i f i e d a s “ t e r r a f i r m e ” f o r e s t a n d i s t y p i c a l o f a r e a s t h a t a r e n o t s e a s o n a l l y f l o o d e d . O n a m o r e d e t a i l e d s c a l e , d i f f e r e n t h a b i t a t s , s u c h a s p l a t e a u f o r e s t , s l o p e f o r e s t , t a l l f o r e s t o n s a n d y s o i l ( “ c a m p i n a r a n a ” ) , a n d l o w l a n d f o r e s t , c a n b e r e c o g n i z e d . T h e s t r u c t u r e a n d f l o r a f r o m t h o s e f o r m a t i o n s a r e e s p e c i a l l y d e f i n e d b y t h e t y p e o f s o i l a n d t h e t o p o g r a p h y . T h e t o p o l o g y i s u n d u l a t i n g w i t h a n a l t i t u d i n a l v a r i a t i o n o f 8 0 m b e t w e e n t h e p l a t e a u a n d t h e l o w e r l a n d . I n t h e p l a t e a u s , t h e s o i l i s c l a y e y ( a l i c y e l l o w l a t o s o l ) o l d e r s e d i m e n t , w h i l e i n t h e l o w e r - l a n d i t i s s a n d y a n d l o c a t e d i n t h e v a l l e y s a n d a t t h e b o t t o m s o f h i l l s ( R i b e i r o e t a l . , 1 9 9 9 ) . T h e c l i m a t e o f t h e r e g i o n i s A f , a c c o r d i n g t o t h e K ö p p e n c l a s s i f i c a t i o n s y s t e m ( R i b e i r o , 1 9 7 6 ) . M A T E R I A L A N D M E T H O D S T h e p o l l e n w a s o b t a i n e d f r o m f l o r a l b u d s c o l l e c t e d f r o m H e r b a r i u m e x s i c c a t e o f t h e I n s t i t u t o N a c i o n a l d e P e s q u i s a s d a A m a z ô n i a ( I N P A ) , w i t h p l a n t s f r o m t h e R e s e r v a F l o r e s t a l A d o l p h o D u c k e , M a n a u s , A M . F o r a n a l y s i s b y l i g h t m i c r o s c o p y ( L M ) , t h e p o l l e n w a s p r e p a r e d a c c o r d i n g t o t h e s t a n d a r d a c e t o l y s i s m e t h o d ( E r t d m a n , 1 9 6 0 ) a n d t h e s l i d e s w e r e m o u n t e d i n g l y c e r o l j e l l y a n d s e a l e d w i t h p a r a f f i n ( S a l g a d o - L a b o u r i a u , 1 9 7 3 ) . T h e p o l l e n m e a s u r e m e n t s w e r e p e r f o r m e d i n L M u s i n g 2 5 g r a i n s p e r s p e c i e s r a n d o m l y d i s t r i b u t e d i n a t l e a s t t h r e e s l i d e s , w h i c h w e r e l a t e r d e p o s i t e d i n t o t h e r e f e r e n c e p o l l e n c o l l e c t i o n o f t h e P a l y n o l o g y 5 3 6 J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y ( 2 0 1 1 ) 7 : 5 3 5 - 5 4 2 S c h e r e r e t a l . , 2 0 1 1

L a b o r a t o r y o f I N P A . F o r e a c h s p e c i e s , t h e a r i t h m e t i c m e a n ( x ) o f t h e a x i s s i z e w a s c a l c u l a t e d , a s w e l l a s t h e s t a n d a r d d e v i a t i o n o f t h e m e a n ( s x ) a n d a C o n f i d e n c e I n t e r v a l o f 9 5 % ( C I ) . T h e e x i n e t h i c k n e s s w a s a l s o m e a s u r e d . T h e S c a n n i n g E l e c t r o n i c M i c r o s c o p y ( S E M ) w a s u s e d t o o b s e r v e t h e d e t a i l s o f t h e o r n a m e n t a t i o n . T h e p o l l e n m o r p h o l o g y o f e a c h s p e c i e s w a s d e s c r i b e d w i t h a n e m p h a s i s o n t h e c h a r a c t e r i s t i c s t h a t a l l o w t h e i d e n t i f i c a t i o n o f t h e m a t e r i a l . T h e t e r m i n o l o g y u s e d w a s t h a t o f P u n t e t a l . ( 2 0 0 7 ) a n d E r t d m a n ( 1 9 6 0 ) , t a k i n g i n t o c o n s i d e r a t i o n t h e g r a i n s i z e a n d s h a p e , t h e p r e s e n c e o r a b s e n c e o f a p e r t u r e , a n d t h e o r n a m e n t a t i o n p a t t e r n . P h o t o m i c r o g r a p h s f r o m b o t h L M a n d S E M a n d e c o l o g i c a l d a t a a r e i n c l u d e d i n t h e d e s c r i p t i o n s . T h e S E M w a s p e r f o r m e d o n n o n - a c e t o l y s e d g r a i n s . R E S U L T S D e s c r i p t i o n s f r o m t h e s p e c i e s : M a g n o l i i d e a e L a u r a l e s H e r n a n d i a c e a e S p a r a t t a n t h e l i u m a c r e a n u m P i l g . ( F i g u r e s 2 A – G ) S p h e r o i d a l , i n a p e r t u r a t e , m i c r o e c h i n a t e . E c h i n a e d e n s e l y d i s t r i b u t e d . O b s c u r e s t r a t i f i c a t i o n . S m a l l t o m e d i u m s i z e g r a i n . I n S E M : A m i c r o v e r r u c a t e p o r t i o n e n c i r c l e s t h e b a s e o f t h e e c h i n a e a n d c o n t i n u o u s f o r a l l i r r e g u l a r s u r f a c e s . S i z e : 2 0 - 2 6 µ m ( T a b l e 1 ) . E x i n e t h i c k n e s s : 1 µ m . E x a m i n e d m a t e r i a l : B R A S I L . A m a z o n a s : M a n a u s - I t a c o a t i a r a K m 2 6 , 1 1 / V I I / 1 9 9 6 , A s s u n ç ã o , P . A . C . L . 3 3 8 ( I N P A ) . E c o l o g i c a l d a t a : W o o d y l i a n e , u n t i l 8 m h i g h , i n a q u i f e r d e p r e s s i o n s o f s a n d s o i l s o f f o r e s t i n c e n t r a l a n d o c c i d e n t a l A m a z o n i a n ( R i b e i r o e t a l . , 1 9 9 9 ) . M o n i m i a c e a e M o l l i n e d i a o v a t a R u i z & P a v . ( F i g u r e s 2 H – O ) E l l i p s o i d a l , o b l a t e , v e r y d e l i c a t e a n d s o m e t i m e s c r e a s e d . C a t a z o n a s u l c u l a t e , r u g u l a t e . P r o m i n e n t p s i l a t e b a n d l i k e a p e r t u r e . O b s c u r e s t r a t i f i c a t i o n . S m a l l t o m e d i u m s i z e p o l l e n . I n S E M : D i s t i n c t r u g u l a t e s u r f a c e a n d p s i l a t e b a n d l i k e a p e r t u r e . E q u a t o r i a l m a j o r a x i s : 2 2 - 2 7 µ m ( T a b l e 1 ) . E q u a t o r i a l s m a l l a x i s : 1 6 - 2 0 µ m ( T a b l e 1 ) . E x i n e t h i c k n e s s : 1 µ m . O b s e r v a t i o n : a c c o r d i n g t o W a l k e r ( 1 9 7 6 ) , T E M m i c r o g r a p h s s h o w e d t h a t t h e b a n d i s c o m p o s e d o f e k t e x i n e a n d e n d e x i n e , w h i l e t h e r e s t o f t h e p o l l e n w a l l i s m a d e u p e n t i r e l y o f e n d e x i n e . T h u s , a l t h o u g h t h e b a n d l i k e a r e a m u s t b e d e s i g n a t e d t h e J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y ( 2 0 1 1 ) 7 : 5 3 5 - 5 4 2 5 3 7 S c h e r e r e t a l . , 2 0 1 1 F i g u r e 1 . S t u d y s i t e , R e s e r v a F l o r e s t a l A d o l p h o D u c k e ( R F A D ) , 0 3 º 0 0 ' 0 0 ' ' S – 5 9 º 5 2 ' 4 0 ' ' W , M a n a u s , A m a z o n a s , B r a z i l .