ABSTRACT
Introducción: La frugivoría es un proceso ecológico determinante para la estructuración y regeneración de los bosques. En los trópicos, donde la diversidad de plantas y animales frugívoros es alta, las relaciones interespecíficas son complejas y requieren estudio. Objetivo: Identificar las especies de plantas ecológicamente importantes en dos redes de interacción, y el papel de los rasgos funcionales de los frutos en esas interacciones en un bosque seco. Métodos: Recolectamos 10 frutos por planta de 10 plantas de cada especie de interés en un bosque seco colombiano, calculamos el índice de importancia de las plantas a partir de la relevancia de aves y mamíferos frugívoros en la estructura de las redes. Esta relevancia se relaciona directamente con el potencial del animal como dispersor efectivo de semillas. Utilizamos modelos lineales generalizados para estimar el tamaño, color, estrato, y tipo de pulpa, en el índice. Resultados: Las plantas más importantes son especies de los géneros Miconia, Ficus, Cecropia, Bursera, Casearia y Trichilia, también identificadas como recursos importantes para los frugívoros de los trópicos en otros estudios. Las plantas con frutos carnosos, rojos y de menor tamaño son los mejores para dispersores de semillas. El índice de importancia de las plantas tiene alta variación; esto sugiere que un conjunto de especies frugívoras beneficiadas por cada especie de planta tiene una contribución diferenciada en procesos ecológicos derivados de la dispersión de semillas. Conclusiones: Programas de restauración para este tipo de bosque tropical seco debería incluir una variedad de plantas, incluyendo especies con frutos pequeños, rojos y carnosos.
Introduction: Frugivory is a pivotal ecological process for the structure and regeneration of forests. In the tropics, where the diversity of plants and frugivorous animals is high, interspecific relationships in the interaction networks are complex and need study. Objective: To identify ecologically important plant species in two interaction networks, and the role of functional fruit traits in those interactions in a dry forest. Methods: We collected 10 fruits per plant from 10 plants of each species of interest in a Colombian dry forest, we calculated the Plant Importance Index based on the bird and mammal frugivores relevance for network structure. This relevance is directly related to the animal's potential as effective seed dispersers. We used generalized linear models to estimate the effect of fruit size, color, stratum, and type of pulp, on the index. Results: The most important plants are species of the genera Miconia, Ficus, Cecropia, Bursera, Casearia and Trichilia, also identified as important resources for tropical frugivores in other studies. Plants with small, red, and fleshy fruits are the best for seed dispersers. The plant importance index has a high variation; this suggests that the set of frugivore species benefited by each plant species has a differential contribution to the ecological processes derived from seed dispersal. Conclusions: Restoration programs for this kind of tropical dry forest should include a variety of plants, including species with small, red, and fleshy fruits.
ABSTRACT
Abstract Since its inception, biodiversity has largely been understood as species diversity and assessed as such. Interactions among species or functional groups are gradually becoming part of an expanded concept of biodiversity. As a case study of the development of a research program in biodiversity, we summarize our multi-decade studies on interactions of Asteraceae and flowerhead-feeding insects in Brazil. Initially, host species were treated as independent replicates in order to assess the local and turnover components of their herbivore diversity. Research then expanded into sampling entire interactive communities of host plants and their associated herbivores in different localities and regions, enabling new research lines to be pursued. Interaction diversity could be assessed and factored into spatial and among-host components, suggesting a new field of interaction geography. Second, host specialization, a key component of interaction diversity, was reframed considering simultaneously relatedness and local availability of plant hosts. Third, with the influence of complex network theory, community-wide species interactions were probed for topological patterns. Having identified the modular structure of these plant-herbivore systems, later we demonstrated that they fit a compound hierarchical topology, in which interactions are nested within large-scale modules. In a brief survey of research funded by Fapesp, especially within the Biota-Fapesp program, we highlight several lines of internationally recognized research on interaction diversity, notably on plant-frugivore and plant-pollinator interactions, together with new theoretical models. The interplay of field studies with new theoretical and analytical approaches has established interaction diversity as an essential component for monitoring, conserving and restoring biodiversity in its broader sense.
Resumo Desde seu início, a biodiversidade geralmente tem sido entendida e avaliada principalmente como diversidade de espécies. Interações entre espécies ou grupos funcionais vêm sendo incorporadas em um conceito expandido de biodiversidade. Como um estudo de caso da evolução de um programa de pesquisa em biodiversidade, resumimos aqui nossos estudos das interações de Asteráceas com insetos endófagos em capítulos no Brasil, desenvolvidos por várias décadas. Inicialmente a diversidade de herbívoros foi estimada em diferentes espécies hospedeiras, tratando-as como réplicas independentes para estimar os componentes locais e de substituição da diversidade dos insetos associados. Posteriormente, passamos a amostrar comunidades interativas de plantas e insetos associados em diferentes localidades e regiões, o que abriu novas linhas de investigação. A diversidade de interações, agora fatorada em componentes espaciais e inter-hospedeiras, sugere um novo campo, a geografia de interações. Em segundo lugar, um componente essencial da diversidade de interações, a especialização trófica, foi redefinida como função da contiguidade filogenética bem como da disponibilidade local de plantas hospedeiras. Terceiro, sob influência da teoria de redes complexas, foram investigados padrões topológicos de comunidades interativas. Identificamos a estrutura modular dessas comunidades de plantas e herbívoros; posteriormente, demonstramos a topologia hierárquica dessas interações, composta por módulos internamente aninhados. Numa revisão sucinta de pesquisas sustentadas pela Fapesp, especialmente no programa Biota-Fapesp, destacamos diversas linhas de pesquisa sobre diversidade de interações que alcançaram reconhecimento internacional, tais como interações de plantas e frugívoros ou polinizadores, além de novos modelos teóricos. A conjugação de estudos de campo com novas abordagens teóricas e analíticas firmou a diversidade de interações como um componente essencial para monitorar, conservar e restaurar a biodiversidade em seu sentido mais amplo.
ABSTRACT
Abstract: Florivory can alter plant reproductive success by damaging sexual reproductive structures and disrupting plant-pollinator interactions through decreased flower attractiveness. Here, we report new records of the cactus Tacinga inamoena flower consumption by the Tropidurus hispidus lizard in the Brazilian Caatinga. We monitored 53 flowers from 11 T. inamoena individuals with camera traps over a 1-year period, totalling 450 camera-days of sample effort. We detected four florivory events. In three of these events, flowers were entirely consumed or had their reproductive structures severely damaged, leading to no fruit formation. Florivory events occurred in the morning, right after anthesis, in flowers near the ground, and lizards did not climb the cactus. Our results suggest that T. hispidus florivory on T. inamoena could have a negative impact on fruit set, since the consumed flowers were entirely destroyed. However, the long-term effects of florivory by lizards on T. inamoena reproductive success in the Caatinga still needs to be elucidated.
Resumo: A florivoria pode alterar o sucesso reprodutivo da planta através de danos às estruturas reprodutivas sexuais e interrupção das interações planta-polinizador por meio da diminuição da atratividade das flores. Aqui, relatamos novos registros de consumo de flores da cactácea opuntióide Tacinga inamoena pelo lagarto Tropidurus hispidus na Caatinga brasileira. Nós monitoramos 53 flores de 11 indivíduos de T. inamoena com armadilhas fotográficas por um período de um ano, totalizando 450 dias-câmera de esforço amostral. Detectamos quatro eventos de florivoria. Em três desses eventos, as flores foram totalmente consumidas ou tiveram suas estruturas reprodutivas severamente danificadas, não levando à formação de frutos. Os eventos de florivoria ocorreram pela manhã, logo após a antese, em flores próximas ao solo, e os lagartos não escalaram o cacto. Nossos resultados sugerem que a florivoria de T. hispidus em T. inamoena pode ter um impacto negativo na frutificação, uma vez que as flores consumidas foram totalmente destruídas. No entanto, os efeitos a longo prazo da florivoria por lagartos sobre o sucesso reprodutivo de T. inamoena na Caatinga ainda precisam ser elucidados.
ABSTRACT
Resumen La selección mediada por herbívoros moldea la evolución de los caracteres defensivos en las plantas. El conocimiento acerca del rol de los herbívoros como mediadores de selección es escaso y más aún si se consideran los grupos funcionales de herbívoros. Los objetivos de este trabajo fueron (1) describir la variación en rasgos foliares entre poblaciones, entre plantas dentro de una población y a nivel sub-individual (intra-planta), (2) explorar la relación entre la variación en el nivel de herbivoría y rasgos foliares, (3) determinar la relación entre rasgos foliares y patrones de daño y (4) estimar los regímenes de selección por diferentes grupos funcionales de herbívoros. Realizamos este estudio en cuatro poblaciones de Vassobia breviflora en el noroeste de Argentina (Yungas). Los rasgos foliares considerados fueron: tamaño, área foliar (af), forma (relación longitud/ancho de la hoja; laf) y proporción de área foliar removida (pafr) (N = 1 582 hojas, 57 plantas). Los herbívoros consumieron 15.6 % del área foliar y 76.8 % de la variación en la pafr ocurrió a nivel sub-individual. El patrón de daño fue dominado por herbívoros cortadores (70 %), seguido de un patrón de herbivoría punteada (22 %), 5 % mixto y 1 % minador. Se detectó selección no lineal para laf (γii = -0.180, EE = 0.76, P < 0.05), y selección correlacional entre el daño cortador y af (γij = -1.297, SE = 0.62, P < 0.05) y entre el daño punteado y af (γij= -1.130, SE=0.76, P < 0.05). La selección natural favoreció plantas con hojas pequeñas y alta remoción foliar y hojas grandes con menor daño y se detectó selección en contra de hojas grandes con mayor daño. Además, deducido de la relación entre el tipo de daño y la adecuación relativa, la selección favorecería el daño punteado por sobre el cortador. Las plantas resolverían el conflicto con los herbívoros según el tipo de daño y la selección natural regularía el despliegue foliar como una estrategia para lidiar con la diversidad de herbívoros.(AU)
Abstract Herbivore mediated-selection shapes the evolution of defensive plant traits. Knowledge about the role of herbivores as mediators of selection is scarce and even more if herbivore functional groups are considered. The objectives of this work were (1) to describe the variation in foliar traits between populations and both between and intra-plants within a population, (2) to explore the relationship between the variation in the herbivory level and foliar traits, (3) to determine the relationship between leaf traits and damage patterns and (4) estimate the selection regimes by different herbivore functional groups. We conducted this study in four populations of Vassobia breviflora in Northwestern Argentina (Yungas). The foliar traits considered were size, leaf area (af), shape (leaf length / width ratio; laf) and proportion of leaf area removed (pafr) (N = 1 582 leaves, 57 plants). The herbivores consumed 15.6 % of the leaf area and 76.8 % of the variation in the pafr occurred at the sub-individual level. The damage pattern was dominated by cutter herbivores (70 %), followed by a dotted herbivory pattern (22 %), mixed 5 % and 1 % miner. Nonlinear selection was detected for laf (γii = -0.180; EE = 0.76; P < 0.05), and correlational selection between the cutter damage and af (γij = -1.297; SE = 0.62; P < 0.05) and between the dotted damage and af (γij = -1.130; SE = 0.76; P < 0.05). Natural selection favored plants with small leaves and high foliar removal and large leaves with less damage and selection against larger leaves with greater damage was detected. In addition, deduced from the relationship between the damage type and the relative fitness, the selection would favor the dotted damage over the cutter one. The plants would resolve the conflict with the herbivores according to the damage type and natural selection would regulate the foliar display as a strategy to deal with the herbivore diversity.(AU)