Reproductive strategy of Copaifera langsdorffii (Fabaceae): more seeds or better seeds?

The trade-off seed size/number is a recognized phenomenon capable of shaping ecological processes of colonization and establishment of plant species. Studies that describe trade-offs size/number of seeds in supra-annual fruiting species are still rare. In this study, two predictions for trade-off size/number hypothesis were tested: (i) on a population scale, seeds produced during years of greater reproductive investment showed reduced size, and (ii) on individual scale there is an inverse relationship between size and number of seeds produced by individual plant. To test these predictions, 102 Copaifera langsdorffii adult plants were monitored monthly from January to September during four consecutive years (2008 to 2011) in order to study the reproductive investment of plants. C. langsdorffii plants exhibited reproductive activity only during years 2008 and 2011. The mean number of seeds per branch was 26.4 % greater in 2008 comparatively to 2011. It was also observed that seed size was greater in the year of 2008, when plants produced greater number of fruits. Thus, the data did not support the first prediction of seed size/number hypothesis. In both reproductive years, there was a negative relationship between seed size and number of seeds, supporting the second prediction of the seed size/number hypothesis. The interaction term with the reproductive year suggests that the trade-off size/number of seeds was indeed stronger in 2011, when the plants produced lower seed number. Finally, this study calls the attention to supra-annual fruiting pattern in C. langsdoffii, and suggests that the phenological patterns contribute to explain the wide variation in their seed size and geographical distribution.

El compromiso o balance adaptativo de las semillas en tamaño/ número (trade-off seed size/number) es un reconocido fenómeno capaz de dar forma a los procesos ecológicos de la colonización y el establecimiento de especies de plantas. Los estudios que describen el compromiso adaptativo de las semillas en tamaño/número en especies con fructificación supra-anual siguen siendo raros. En este estudio, se probaron dos hipótesis predictivas para compromiso adap-tativo de las semillas en tamaño/número: (i) una a escala poblacional, semillas producidas durante el año de mayor inversión reproductiva mostraran un tamaño reducido, y (ii) otra a escala individual que se dará una relación inversa entre el tamaño y número de semillas producidas por la planta individual. Para probar estas predicciones, 102 plantas adultas de Copaifera langsdorffii fueron monitoreadas mensualmente entre enero y septiembre, durante cuatro años consecutivos (2008-2011) con el fin de estudiar la inversión reproductiva de las plantas. Plantas langsdorffii C. exhibieron actividad reproductiva sólo durante el 2008 y 2011. El número promedio de semillas por rama fue 26.4 % mayor en 2008 en comparación con 2011. También se observó que el tamaño de la semilla fue mayor en 2008, cuando las plantas producen mayor número de frutos. Por lo tanto, los datos no apoyan la primera hipótesis de predicción de tamaño/número. En ambos años reproductivos, existía una relación negativa entre el tamaño de la semilla y el número de semillas, comprobando la segunda hipótesis de predicción del tamaño/número de semillas. El periodo de interacción con el año reproductivo sugiere que el compromiso adaptativo de las semillas en tamaño/número fue de hecho más fuerte en 2011, cuando las plantas produjeron baja cantidad de semillas. Por último, este estudio llama la atención por el patrón de fructificación supra-anual en C. langsdoffii, y sugiere que los patrones fenológicos contribuyen a explicar la amplia variación en el tamaño de la semilla y la distribución geográfica.

Edge effect and phenology in Erythroxylum tortuosum (Erythroxylaceae), a typical plant of the Brazilian Cerrado / Efeito de borda e fenologia em Erythroxylum tortuosum Mart. (Erythroxylaceae), uma planta típica do Cerrado brasileiro

The edge of a forest fragment can be considered a zone of transition between the interior of the fragment and the surrounding habitat matrix. Plants along the edge are more exposed to disturbance and microclimate variation than interior plants, resulting in the so-called edge effect. In this study, we compared leaf area, fluctuating asymmetry and chemical (water, nitrogen and tannins) leaf traits between Erythroxylum tortuosum plants inhabiting the edge with those growing in the interior of a cerrado fragment in Brazil. We also describe the temporal variation in the vegetative and reproductive phenological events of E. tortuosum plants throughout the season. Nitrogen, leaf area and fluctuating asymmetry did not differ between the two plant groups. Young leaves of the edge plants had significantly higher levels of tannins and lower levels of water than those of interior plants. We suggest that differences in leaf chemical concentrations between edge and interior plants may occur due to factors such as light intensity, wind, temperature and leaf age rather than plant stress. With respect to plant phenology, most reproductive events occurred during the spring. Leaf buds and young leaves prevailed during the rainy season. In the dry season, however, the vegetative events decreased due to leaf senescence followed by leaf abscission.

A borda de um fragmento florestal pode ser considerada uma zona de transição entre o interior do fragmento e a matriz de habitat. As plantas localizadas na borda estão mais expostas a distúrbios e variações microclimáticas do que as plantas do interior, resultando no chamado efeito de borda. Neste estudo, a área foliar, a assimetria flutuante e os caracteres químicos das folhas (água, nitrogênio e taninos) foram comparados entre plantas de Erythroxylum tortuosum situadas na borda e no interior de um fragmento de cerrado brasileiro. A variação temporal de eventos fenológicos vegetativos e reprodutivos de E. tortuosum também foi investigada durante o período de estudo. Nitrogênio, área foliar e assimetria flutuante não diferiram entre os dois grupos de plantas. As folhas jovens das plantas localizadas na borda apresentaram, significativamente, níveis mais altos de taninos e menores níveis de água do que as plantas do interior. Sugere-se que as diferenças nos conteúdos químicos foliares entre as plantas da borda e do interior devem ter ocorrido em razão de fatores como intensidade luminosa, vento, temperatura e idade foliar e não por causa do nível de estresse da planta. Com relação à fenologia, a maioria dos eventos reprodutivos ocorreu durante a primavera. Os botões foliares e as folhas novas prevaleceram durante a estação chuvosa. No entanto, na estação seca, os eventos vegetativos decresceram por causa da senescência das folhas, seguida pela abscisão foliar.

Performance of an oligophagous insect in relation to the age of the host plant / Performance de um inseto oligófago em relação à idade da planta hospedeira

The performance of monophagous and oligophagous herbivore insects should be negatively influenced by the ageing of their host plants. Plutella xylostella L. (Lepidoptera: Yponomeutidae), a specialist in Cruciferae, was reared in the laboratory on detached cabbage leaves (Brassica oleraceae var. capitata). We used fourth expanded leaves from differently aged plants, and leaves from three strata of the mature plant. Plant ageing increased pre-imaginal mortality and reduced larval developing rate, pupae weight, and fecundity. The insect net reproductive rate (Ro) and intrinsic rate of population growth (r) decreased as plant aged. No leaf category of mature plants was qualitatively superior to leaves from younger plants. If there exist a positive correlation between oviposition preference and offspring performance, in field conditions, a decreasing temporal trend in the intensity of attack along the host plant development can be expected.

A performance de insetos folívoros monófagos e oligófagos deveria ser afetada negativamente pelo envelhecimento das suas plantas hospedeiras. Plutella xylostella L. (Lepidoptera: Yponomeutidae), uma especialista em Cruciferae, foi criada em laboratório com folhas destacadas de repolho (Brassica oleraceae var. capitata). Foram utilizadas a quarta folha expandida de plantas de diferentes idades mais as folhas dos três estratos da planta madura. O envelhecimento da planta aumentou a mortalidade pre-imaginal e reduziu a taxa de desenvolvimento das larvas, o peso das pupas e a fecundidade dos adultos. A taxa reprodutiva líquida (Ro) e a taxa intrínseca de crescimento populacional (r) diminuíram com o envelhecimento da planta. Nenhuma das categorias de folhas da planta madura mostrou-se qualitativamente superior às folhas de plantas mais jovens. Se em condições de campo existir uma correlação positiva entre preferencia de oviposição e performance da prole, espera-se uma tendência temporal decrescente na intensidade de ataque de larvas ao longo do desenvolvimento da planta.