Relationships between host plant architecture and gall abundance and survival

ABSTRACT

The plant architecture hypothesis predicts that variation in host plant architecture influences insect herbivore community structure, dynamics and performance. In this study we evaluated the effects of Macairea radula (Melastomataceae) architecture on the abundance of galls induced by a moth (Lepidoptera Gelechiidae). Plant architecture and gall abundance were directly recorded on 58 arbitrarily chosen M. radula host plants in the rainy season of 2006 in an area of Cerrado vegetation, southeastern Brazil. Plant height, dry biomass, number of branches, number of shoots and leaf abundance were used as predicting variables of gall abundance and larval survival. Gall abundance correlated positively with host plant biomass and branch number. Otherwise, no correlation (p > 0.05) was found between gall abundance with shoot number or with the number of leaves/plant. From a total of 124 galls analyzed, 67.7 percent survived, 14.5 percent were attacked by parasitoids, while 17.7 percent died due to unknown causes. Larvae that survived or were parasitized were not influenced by architectural complexity of the host plant. Our results partially corroborate the plant architecture hypothesis, but since parasitism was not related to plant architecture it is argued that bottom-up effects may be more important than top-down effects in controlling the population dynamics of the galling lepidopteran. Because galling insects often decrease plant fitness, the potential of galling insects in selecting for less architectural complex plants is discussed.

RESUMO

A hipótese da arquitetura de planta prediz que variações na arquitetura da planta hospedeira influenciam a comunidade de insetos herbívoros, sua dinâmica e performance. Neste estudo o efeito da arquitetura de Macairea radula (Melastomataceae) na abundância de galhas induzidas por uma mariposa (Lepidoptera Gelechiidae) foi avaliado. A arquitetura da planta e a abundância de galhas foram diretamente registradas em 58 indivíduos de M. radula arbitrariamente selecionados durante a estação chuvosa de 2006 em uma área de Cerrado no sudeste brasileiro. A altura da planta, biomassa seca, número de ramos e abundância de galhas foram utilizados como variáveis para prever a abundância de galhas e sobrevivência das larvas. A abundância das galhas foi positivamente correlacionada com a biomasssa seca e o número de ramos secundários. Por outro lado, nenhuma correlação (p > 0.05) foi encontrada entre a abundância de galhas e ramos terciários e número de folhas por planta. De um total de 124 galhas analisadas, 67,7 por cento sobreviveram, 14,5 por cento foram parasitadas e 17,7 por cento morreram por causas indeterminadas. No entanto, o parasitismo e sobrevivência das larvas não foram influenciados pela complexidade arquitetônica da planta hospedeira. Os resultados corroboram parcialmente a hipótese de arquitetura da planta, mas como o parasitismo não foi relacionado com a arquitetura da planta, os efeitos reguladores de níveis inferiores da cadeia alimentar possivelmente são mais importantes do que os efeitos de níveis superiores da cadeia alimentar na dinâmica populacional do galhador.