Egg-guarding behavior of the treehopper Ennya chrysura (Hemiptera: Membracidae): female aggregations, egg parasitism, and a possible substrate-borne alarm signal

AbstractTreehoppers are known for their substrate-borne communication and some of them also for their subsocial behavior. Following a more general study of the natural history and substrate-borne signal repertoire of the treehopper Ennya chrysura, the objective of this paper was to explore in greater depth the signals and other behaviors associated specifically to egg-guarding. Theese were studied both in natural and laboratory conditions between July, 2000 and March, 2004. The spatial distribution of egg guarding females was studied in the natural population; recording equipment and playback experiments were used in the laboratory and then analyzed digitally. Under natural conditions (San Antonio de Escazú, Costa Rica), female E. chrysura guard their egg masses and egg-guarding was associated with lower parasitism of the eggs from the wasps Gonatocerus anomocerus and Schizophragma sp. (Mymaridae). Females tended to place their eggs close to other egg-guarding females and they produced substrate-borne vibrations when disturbed. An aggregated pattern under natural conditions was confirmed by calculating dispersion indices from egg-clutch data obtained from 66 leaves in the field. The disturbance signal was characterized from laboratory recordings of substrate-borne vibrations of 10 egg-guarding females. Experiments conducted in the laboratory with 18 egg-guarding females showed that those which were previously exposed to the disturbance signal of another female moved slightly or vibrated more during playbacks and that they reacted more quickly and exhibited more deffensive behaviors in response to a tactile stimulus. The signals produced while defending against egg parasites may therefore function as an alarm and favor aggregating behavior of egg-guarding females. Rev. Biol. Trop. 64 (3): 1209-1222. Epub 2016 September 01.

ResumenDespués de un estudio más general sobre la historia natural y la comunicación por vibraciones de sustrato del membrácido Ennya chrysura, este artículo explora con mayor profundidad los comportamientos específicamente relacionados con el cuido de los huevos. En condiciones naturales (San Antonio de Escazú, Costa Rica), las hembras de E. chrysura con frecuencia protegen sus masas de huevos, y el cuido está asociado con un menor porcentaje de parasitismo causado por las avispas parasitoides de huevos Gonatocerus anomocerus and Schizophragma sp. (Mymaridae). Las hembras tendían a poner sus huevos en la cercanía de otras hembras con huevos, y producían vibraciones de sustrato en respuesta a disturbios. Se confirmó un patrón agregado bajo condiciones naturales, calculando índices de dispersión a partir del número de masas de huevos en 66 hojas. La señal fue descrita a partir de grabaciones hechas en el laboratorio con 10 hembras que protegían sus huevos. Los experimentos conducidos con 18 hembras mostraron que aquellas que fueron expuestas a la señal de disturbio de otra hembra, se movieron ligaramente o vibraron más durante el experimento, y reaccionaron a un estímulo táctil más rápidamente y con un mayor número de comportamientos defensivos. Las señales producidas durante la defensa de huevos podrían entonces funcionar como alarma, y favorecer la agrupación con otras hembras que también protegen sus huevos.

Caracterización del comportamiento y las señales vibratorias en Euthyrhynchus floridanus (Hemiptera: Pentatomidae) durante el cortejo y la cópula / Characterization of the behavioral and vibrational signals in Euthyrhynchus floridanus (Hemiptera: Pentatomidae) during courtship and copulation

Euthyrhynchus floridanus (Linnaeus) (Hemiptera: Pentatomidae) is a neotropical species belonging to the family Pentatomidae with over 4 000 species described, and is distributed from Florida to Brazil. This study describes the sexual behavior and reported for the first time the production of substrate vibrations by males and females during copulatory behavior and mating. Courtship and copulatory behavior, as well as the diverse signals, were recorded with a phonographic cartridge connected to a video camera. Female vibrations were reproduced in the absence of females and the responses by males were recorded. At least three types of substrate vibrations were distinguished in males and one in females, and these signals were characterized by their low frequency, varying from 127 to 180Hz. The sounds of E. floridianus males were significantly different in frequency, duration and number of pulses, both in courtship and in copulation, for the purring and drumming sounds. The production of sounds in this species is associated principally with mechanical, stimulatory behavior during courtship and copulation. Patterns of behavior and their relation to substrate vibrations suggest that these signals are important for the males in the context of mate location and sexual selection.

Euthyrhynchus floridanus (Linnaeus) (Hemiptera: Pentatomidae) es una especie neotropical perteneciente a la familia Pentatomidae con más de 4 000 especies descritas, y se distribuye desde la Florida hasta Brasil. Este estudio describe el comportamiento sexual y reporta por primera vez la producción de vibraciones de sustrato por machos y hembras durante el comportamiento precopulatorio y la cópula. Se grabó tanto el comportamiento de cortejo y de cópula como las diversas señales producidas utilizando un cartucho fonográfico, conectado a una cámara de video. Posteriormente se reprodujo las vibraciones de las hembras en ausencia de estas y se registró las respuestas de los machos. Se distinguieron al menos tres vibraciones de sustrato distintas para los machos y una para las hembras, y se caracterizaron por ser señales de baja frecuencia que van desde los 127 hasta 180Hz. Las sonidos de los machos en E. floridianus fueron significativamente diferentes en la frecuencia, duración y número de pulsos tanto en el cortejo como en la cópula para los sonidos de ronroneo y tamborileo. La producción de sonidos en esta especie se asoció principalmente con comportamientos estimulatorios- mecánicos durante el cortejo y copula. Patrones de comportamiento y su relación con las vibraciones del sustrato sugiere que estas señales pueden ser importantes para los machos en el contexto de la localización de su compañera y la selección sexual.