Ecological aspects of the floral structure and flowering in Pulsatilla species

In terms of flowering ecology, Pulsatilla flowers are classified as “pollen flowers” producing inconsiderable amounts of nectar. The aim of this study was to assess the length of the flowering period in Pulsatilla slavica and P. vulgaris and to investigate the structure of the epidermis of the perianth and generative elements of their flowers. Special focus was placed on the structure of hairs and the distribution of stomata. The weight of nectar released by the flowers of the two Pulsatilla species and the content of sugars in the nectar was also evaluated. In SE Poland, both species flowered for similar periods between the second half of April and the first half of May. The flower life-span of both was determined to be 9–14 days. The lower part of each sepal was observed to be covered by long hairs having cellulose-pectin cell walls of varying thickness. Hairs present on the pistil style are thinner; they may provide some protection against cold and can play a role of a secondary pollen presenter for insects. The bowl-shaped structure of the perianth and the nature of the adaxial surface of the sepal epidermis may facilitate reflection of sunlight into the inner parts of the flower, which may contribute to an elevation of the intraflower temperature. This is particularly important for the functionality of the ovary. The surface of the hairs was seen to be covered by a cuticle ensuring water impermeability. Flowers are visited by honeybees, bumblebees, butterflies, and ants, for which nectar and pollen are the main attractants. Ants, which are regarded as illegitimate flower visitors, were found to cause damage to the androecium. The number of fruits produced in the flowers of both Pulsatilla species was lower than 50% of the number of pistils.

Z punktu widzenia ekologii kwitnienia kwiaty Pulsatilla zaliczane są do kwiatów pyłkowych, które wytwarzają niewielkie ilości nektaru. Celem badań było określenie długości kwitnienia Pulsatilla slavica i Pulsatilla vulgaris oraz analiza budowy okwiatu i elementów generatywnych w aspekcie ekologii zapylania. Szczególną uwagę zwróciliśmy na budowę włosków i występowanie aparatów szparkowych. Określiliśmy również masę nektaru wydzielanego przez kwiaty dwu gatunków Pulsatilla oraz zawartość cukrów w nektarze. Badane gatunki kwitną w zbliżonych terminach od drugiej dekady kwietnia do pierwszej dekady maja. Długość życia ich kwiatów wynosi 9–14 dni. Występujące na dolnej powierzchni listków okwiatu długie włoski mają celulozowo-pektynowe ściany komórkowe o zróżnicowanej grubości. Włoski zlokalizowane na szyjce słupka są cieńsze i służą prawdopodobnie jako ochrona przed chłodem oraz mogą stanowić wtórny prezenter pyłkowy. Miseczkowaty kształt okwiatu i budowa powierzchni doosiowej epidermy listków okwiatu mogą umożliwiać odbicie promieni słonecznych do środkowej części kwiatu i skutkować podwyższeniem temperatury w jego wnętrzu. Jest to szczególnie ważne dla funkcjonowania zalążni. Powierzchnię włosków pokrywa kutykula, co czyni je nieprzepuszczalnymi dla wody. Kwiaty odwiedzane są przez pszczołę miodną, trzmiele, motyle i mrówki, dla których istotnym atraktantem jest nektar i pyłek. Mrówki zaliczane do nieuprawnionych owadów odwiedzających kwiaty powodowały uszkodzenia pręcikowia. Stwierdziliśmy, że liczba powstających owoców w kwiatach dwóch gatunków Pulsatilla wynosi mniej niż 50% w stosunku do liczby słupków w kwiecie.