ABSTRACT
Plants provide extrafloral nectar, which is a food resource taken by ants, especially aggressive species that may act as plant guards. To our knowledge, no study has been conducted to concurrently investigate the fluctuation of plant fitness over its whole reproductive season, recording and comparing both short periods (different samplings during the plant's reproductive season) and the season/pooled data (all fruits produced during the reproductive season). Here, by assigning plants to either ant-present or absent treatments, we investigated the influence of the protective foliage-dwelling ant, Camponotus crassus, on the flower bud and fruit production of four extrafloral nectaried plants (Ancistrotropis firmula, Bionia coriacea, Cochlospermum regium, and Peixotoa tomentosa) throughout their annual reproductive season. Periodic samples in the field revealed a large variation in plant reproduction throughout the season; the increases in buds and fruits were not constantly higher in plants with ants, and in fact, plants without ants had more reproductive structures sometimes. Nonetheless, the examination of the pooled data, i.e., cumulative number of flower buds and fruits produced during the reproductive season, revealed the plants with ants produced more flower buds and fruits (e.g., up to two-fold greater in A. firmula) compared to ant-absent treatments. Our results indicate the effects of ants on plant reproduction are not constant over time, but the net benefits to plants with ants are reflected in increased fruit production. Therefore, the investigations of the benefit of ants on plants should consider the whole plant's reproductive season rather than single samplings within plant reproduction period.
Subject(s)
Ants , Animals , Plant Nectar , Plants , Seasons , SymbiosisABSTRACT
This work evaluated the effect of seasonality on ant-plant interaction in a Seasonally Dry Tropical Forests, using as an ecological model the species Ipomoea carnea subs. fistulosa (Convolvulaceae). We performed systematic collection of ants, herbivores and leaves in marked plants, evaluated the efficiency of herbivorous capture by ants, and the effects of ant presence over the pollinator behavior and plant fitness in dry and rainy seasons. The presence of ants in the plants reduced the number of herbivores (dry season: F2.27=4.7617, p=0.0166; rainy season: F2.27=5.8655, p=0.0078). However, the capture efficiency was negatively affected by the presence of myrmecophilous larvae, so that the average of ants recruited on termite leaves was 2.06 ants per termite, the average recruitment of ants on larval leaves was 22.4 larva ants. In addition, the presence of ants reduced pollinator visits and promoted fruit reduction during the dry season (ANOVA: F = 3.44; p = 0.0653). In conclusion, the association with ants can result in a balance not always favorable to the host plant, and this result actually depends on abiotic (e.g. precipitation) and biotic factors (e.g. ant species composition and abundance, influence of other trophic levels and identity of associated herbivores).(AU)
Este trabalho avaliou o efeito da sazonalidade sobre a interação planta-formiga em uma Floresta Tropical Sazonal Seca, utilizando como modelo ecológico a espécie Ipomoea carnea subs. fistulosa (Convolvulaceae). Realizamos coleta sistemática de formigas, herbívoros e folhas em plantas marcadas, avaliamos a eficiência de captura de herbívoros pelas formigas, e efeitos da presença de formigas sobre o comportamento dos polinizadores e fitness da planta nas estações seca e chuvosa. A presença de formigas nas plantas reduziu número de herbívoros (estação seca: F2.27 = 4.7617, p = 0.0166; estação chuvosa: F2.27 = 5.8655, p = 0.0078). No entanto, a eficiência de captura foi afetada negativamente pela presença de mirmecófilos larvas, enquanto a média de formigas recrutadas em folhas com cupins foi de 2,06 formigas por cupim, a média de recrutamento de formigas nas folhas com larvas foi de 22,4 formigas de larva. Além disso, a presença de formigas reduziu as visitas aos polinizadores e promoveu a redução de frutos durante a estação seca (F = 3.44, p = 0.0653). Em conclusão, a associação com formigas pode resultar em um balanço nem sempre favorável à planta hospedeira, e este resultado depende de fato de fatores abióticos (e. g. precipitação) e fatores bióticos (e.g. composição e abundância de espécies de formigas, influência de outros níveis tróficos, e identidade dos herbívoros associados).(AU)
Subject(s)
Cost-Benefit Analysis , Ants , Ipomoea , SeasonsABSTRACT
Abstract This work evaluated the effect of seasonality on ant-plant interaction in a Seasonally Dry Tropical Forests, using as an ecological model the species Ipomoea carnea subs. fistulosa (Convolvulaceae). We performed systematic collection of ants, herbivores and leaves in marked plants, evaluated the efficiency of herbivorous capture by ants, and the effects of ant presence over the pollinator behavior and plant fitness in dry and rainy seasons. The presence of ants in the plants reduced the number of herbivores (dry season: F2.27=4.7617, p=0.0166; rainy season: F2.27=5.8655, p=0.0078). However, the capture efficiency was negatively affected by the presence of myrmecophilous larvae, so that the average of ants recruited on termite leaves was 2.06 ants per termite, the average recruitment of ants on larval leaves was 22.4 larva ants. In addition, the presence of ants reduced pollinator visits and promoted fruit reduction during the dry season (ANOVA: F = 3.44; p = 0.0653). In conclusion, the association with ants can result in a balance not always favorable to the host plant, and this result actually depends on abiotic (e.g. precipitation) and biotic factors (e.g. ant species composition and abundance, influence of other trophic levels and identity of associated herbivores).
Resumo Este trabalho avaliou o efeito da sazonalidade sobre a interação planta-formiga em uma Floresta Tropical Sazonal Seca, utilizando como modelo ecológico a espécie Ipomoea carnea subs. fistulosa (Convolvulaceae). Realizamos coleta sistemática de formigas, herbívoros e folhas em plantas marcadas, avaliamos a eficiência de captura de herbívoros pelas formigas, e efeitos da presença de formigas sobre o comportamento dos polinizadores e fitness da planta nas estações seca e chuvosa. A presença de formigas nas plantas reduziu número de herbívoros (estação seca: F2.27 = 4.7617, p = 0.0166; estação chuvosa: F2.27 = 5.8655, p = 0.0078). No entanto, a eficiência de captura foi afetada negativamente pela presença de mirmecófilos larvas, enquanto a média de formigas recrutadas em folhas com cupins foi de 2,06 formigas por cupim, a média de recrutamento de formigas nas folhas com larvas foi de 22,4 formigas de larva. Além disso, a presença de formigas reduziu as visitas aos polinizadores e promoveu a redução de frutos durante a estação seca (F = 3.44, p = 0.0653). Em conclusão, a associação com formigas pode resultar em um balanço nem sempre favorável à planta hospedeira, e este resultado depende de fato de fatores abióticos (e. g. precipitação) e fatores bióticos (e.g. composição e abundância de espécies de formigas, influência de outros níveis tróficos, e identidade dos herbívoros associados).
Subject(s)
Animals , Ants , Plants , Seasons , Symbiosis , Forests , HerbivoryABSTRACT
The origin of a terrestrial flora in the Ordovician required adaptation to novel biotic and abiotic stressors. Oil bodies, a synapomorphy of liverworts, accumulate secondary metabolites, but their function and development are poorly understood. Oil bodies of Marchantia polymorpha develop within specialized cells as one single large organelle. Here, we show that a class I homeodomain leucine-zipper (C1HDZ) transcription factor controls the differentiation of oil body cells in two different ecotypes of the liverwort M. polymorpha, a model genetic system for early divergent land plants. In flowering plants, these transcription factors primarily modulate responses to abiotic stress, including drought. However, loss-of-function alleles of the single ortholog gene, MpC1HDZ, in M. polymorpha did not exhibit phenotypes associated with abiotic stress. Rather, Mpc1hdz mutant plants were more susceptible to herbivory, and total plant extracts of the mutant exhibited reduced antibacterial activity. Transcriptomic analysis of the mutant revealed a reduction in expression of genes related to secondary metabolism that was accompanied by a specific depletion of oil body terpenoid compounds. Through time-lapse imaging, we observed that MpC1HDZ expression maxima precede oil body formation, indicating that MpC1HDZ mediates differentiation of oil body cells. Our results indicate that M. polymorpha oil bodies, and MpC1HDZ, are critical for defense against herbivory, but not for abiotic stress tolerance. Thus, C1HDZ genes were co-opted to regulate separate responses to biotic and abiotic stressors in two distinct land plant lineages.
Subject(s)
Arabidopsis Proteins/physiology , Arthropods , Herbivory , Lipid Droplets/metabolism , Marchantia/genetics , Marchantia/metabolism , Mitochondrial Proteins/physiology , Monocarboxylic Acid Transporters/physiology , Plant Oils/metabolism , Plant Physiological Phenomena/genetics , Animals , Arabidopsis Proteins/genetics , Arabidopsis Proteins/metabolism , Gene Expression , Leucine Zippers/physiology , Marchantia/physiology , Mitochondrial Proteins/genetics , Mitochondrial Proteins/metabolism , Monocarboxylic Acid Transporters/genetics , Monocarboxylic Acid Transporters/metabolism , Transcription Factors/physiologyABSTRACT
This study aimed to evaluate the effects of florivory and of the patrolling ants associated to EFNs-extrafloral nectaries, on the frequency of floral visitors, using the specie Ipomoea carnea subs. fistulosa (Martius and Choise) in Caatinga area. The floral attributes of the species were characterized. The effect of florivoria on the frequency of visitors and the influence of the presence of ants associated with the NEFs on the pollinator visit rate were evaluated. The rate of natural florivoria was recorded and collected floral visitors and ants over eight months. The damage on floral structure and the presence of ants foraging in the flowers causes a decrease in the number of total visits. The results may be justified by the fact that the floral damage consisted in the loss of important floral attributes. These effects for Ipomoea carnea subs. fistulosa can affect reproductive success, since it is a self-incompatible species and depends on the activity of the pollinators for their fertilization to occur.(AU)
Este trabalho teve por objetivo avaliar o efeito da florivoria e do patrulhamento de formigas nos NEFs - nectários extraflorais sobre a frequência dos visitantes florais, utilizando a espécie Ipomoea carnea subs. fistulosa (Martius e Choise), em uma área de Caatinga. Os atributos florais da espécie foram caracterizados. Foram avaliados o efeito da florivoria sobre a frequência dos visitantes e a influência da presença de formigas associadas aos NEFs sobre a taxa de visita de polinizadores. Ao longo de oito meses foram registrados a taxa de florivoria natural foi registrada e realizada a coleta de visitantes florais e formigas. Os danos na estrutura floral e presença de formigas forrageando nas flores provocam decréscimo no número de visitas totais. Os resultados podem ser justificado pelo fato de que o dano floral consistiu na perda de atributos florais importantes. Estes efeitos para Ipomoea carnea subs. fistulosa podem afetar o sucesso reprodutivo, uma vez que é uma espécie autoincompatível e depende da atividade dos polinizadores para que a sua fecundação ocorra.(AU)
Subject(s)
Animals , Ants , Convolvulaceae , Ipomoea , Flowers , PollinationABSTRACT
Abstract This study aimed to evaluate the effects of florivory and of the patrolling ants associated to EFNs-extrafloral nectaries, on the frequency of floral visitors, using the specie Ipomoea carnea subs. fistulosa (Martius and Choise) in Caatinga area. The floral attributes of the species were characterized. The effect of florivoria on the frequency of visitors and the influence of the presence of ants associated with the NEFs on the pollinator visit rate were evaluated. The rate of natural florivoria was recorded and collected floral visitors and ants over eight months. The damage on floral structure and the presence of ants foraging in the flowers causes a decrease in the number of total visits. The results may be justified by the fact that the floral damage consisted in the loss of important floral attributes. These effects for Ipomoea carnea subs. fistulosa can affect reproductive success, since it is a self-incompatible species and depends on the activity of the pollinators for their fertilization to occur.
Resumo Este trabalho teve por objetivo avaliar o efeito da florivoria e do patrulhamento de formigas nos NEFs - nectários extraflorais sobre a frequência dos visitantes florais, utilizando a espécie Ipomoea carnea subs. fistulosa (Martius e Choise), em uma área de Caatinga. Os atributos florais da espécie foram caracterizados. Foram avaliados o efeito da florivoria sobre a frequência dos visitantes e a influência da presença de formigas associadas aos NEFs sobre a taxa de visita de polinizadores. Ao longo de oito meses foram registrados a taxa de florivoria natural foi registrada e realizada a coleta de visitantes florais e formigas. Os danos na estrutura floral e presença de formigas forrageando nas flores provocam decréscimo no número de visitas totais. Os resultados podem ser justificado pelo fato de que o dano floral consistiu na perda de atributos florais importantes. Estes efeitos para Ipomoea carnea subs. fistulosa podem afetar o sucesso reprodutivo, uma vez que é uma espécie autoincompatível e depende da atividade dos polinizadores para que a sua fecundação ocorra.
Subject(s)
Animals , Ants , Convolvulaceae , Ipomoea , Flowers , PollinationABSTRACT
Abstract This work evaluated the effect of seasonality on ant-plant interaction in a Seasonally Dry Tropical Forests, using as an ecological model the species Ipomoea carnea subs. fistulosa (Convolvulaceae). We performed systematic collection of ants, herbivores and leaves in marked plants, evaluated the efficiency of herbivorous capture by ants, and the effects of ant presence over the pollinator behavior and plant fitness in dry and rainy seasons. The presence of ants in the plants reduced the number of herbivores (dry season: F2.27=4.7617, p=0.0166; rainy season: F2.27=5.8655, p=0.0078). However, the capture efficiency was negatively affected by the presence of myrmecophilous larvae, so that the average of ants recruited on termite leaves was 2.06 ants per termite, the average recruitment of ants on larval leaves was 22.4 larva ants. In addition, the presence of ants reduced pollinator visits and promoted fruit reduction during the dry season (ANOVA: F = 3.44; p = 0.0653). In conclusion, the association with ants can result in a balance not always favorable to the host plant, and this result actually depends on abiotic (e.g. precipitation) and biotic factors (e.g. ant species composition and abundance, influence of other trophic levels and identity of associated herbivores).
Resumo Este trabalho avaliou o efeito da sazonalidade sobre a interação planta-formiga em uma Floresta Tropical Sazonal Seca, utilizando como modelo ecológico a espécie Ipomoea carnea subs. fistulosa (Convolvulaceae). Realizamos coleta sistemática de formigas, herbívoros e folhas em plantas marcadas, avaliamos a eficiência de captura de herbívoros pelas formigas, e efeitos da presença de formigas sobre o comportamento dos polinizadores e fitness da planta nas estações seca e chuvosa. A presença de formigas nas plantas reduziu número de herbívoros (estação seca: F2.27 = 4.7617, p = 0.0166; estação chuvosa: F2.27 = 5.8655, p = 0.0078). No entanto, a eficiência de captura foi afetada negativamente pela presença de mirmecófilos larvas, enquanto a média de formigas recrutadas em folhas com cupins foi de 2,06 formigas por cupim, a média de recrutamento de formigas nas folhas com larvas foi de 22,4 formigas de larva. Além disso, a presença de formigas reduziu as visitas aos polinizadores e promoveu a redução de frutos durante a estação seca (F = 3.44, p = 0.0653). Em conclusão, a associação com formigas pode resultar em um balanço nem sempre favorável à planta hospedeira, e este resultado depende de fato de fatores abióticos (e. g. precipitação) e fatores bióticos (e.g. composição e abundância de espécies de formigas, influência de outros níveis tróficos, e identidade dos herbívoros associados).
ABSTRACT
Abstract This study aimed to evaluate the effects of florivory and of the patrolling ants associated to EFNs-extrafloral nectaries, on the frequency of floral visitors, using the specie Ipomoea carnea subs. fistulosa (Martius and Choise) in Caatinga area. The floral attributes of the species were characterized. The effect of florivoria on the frequency of visitors and the influence of the presence of ants associated with the NEFs on the pollinator visit rate were evaluated. The rate of natural florivoria was recorded and collected floral visitors and ants over eight months. The damage on floral structure and the presence of ants foraging in the flowers causes a decrease in the number of total visits. The results may be justified by the fact that the floral damage consisted in the loss of important floral attributes. These effects for Ipomoea carnea subs. fistulosa can affect reproductive success, since it is a self-incompatible species and depends on the activity of the pollinators for their fertilization to occur.
Resumo Este trabalho teve por objetivo avaliar o efeito da florivoria e do patrulhamento de formigas nos NEFs - nectários extraflorais sobre a frequência dos visitantes florais, utilizando a espécie Ipomoea carnea subs. fistulosa (Martius e Choise), em uma área de Caatinga. Os atributos florais da espécie foram caracterizados. Foram avaliados o efeito da florivoria sobre a frequência dos visitantes e a influência da presença de formigas associadas aos NEFs sobre a taxa de visita de polinizadores. Ao longo de oito meses foram registrados a taxa de florivoria natural foi registrada e realizada a coleta de visitantes florais e formigas. Os danos na estrutura floral e presença de formigas forrageando nas flores provocam decréscimo no número de visitas totais. Os resultados podem ser justificado pelo fato de que o dano floral consistiu na perda de atributos florais importantes. Estes efeitos para Ipomoea carnea subs. fistulosa podem afetar o sucesso reprodutivo, uma vez que é uma espécie autoincompatível e depende da atividade dos polinizadores para que a sua fecundação ocorra.
ABSTRACT
Abstract This study aimed to evaluate the effects of florivory and of the patrolling ants associated to EFNs-extrafloral nectaries, on the frequency of floral visitors, using the specie Ipomoea carnea subs. fistulosa (Martius and Choise) in Caatinga area. The floral attributes of the species were characterized. The effect of florivoria on the frequency of visitors and the influence of the presence of ants associated with the NEFs on the pollinator visit rate were evaluated. The rate of natural florivoria was recorded and collected floral visitors and ants over eight months. The damage on floral structure and the presence of ants foraging in the flowers causes a decrease in the number of total visits. The results may be justified by the fact that the floral damage consisted in the loss of important floral attributes. These effects for Ipomoea carnea subs. fistulosa can affect reproductive success, since it is a self-incompatible species and depends on the activity of the pollinators for their fertilization to occur.
Resumo Este trabalho teve por objetivo avaliar o efeito da florivoria e do patrulhamento de formigas nos NEFs - nectários extraflorais sobre a frequência dos visitantes florais, utilizando a espécie Ipomoea carnea subs. fistulosa (Martius e Choise), em uma área de Caatinga. Os atributos florais da espécie foram caracterizados. Foram avaliados o efeito da florivoria sobre a frequência dos visitantes e a influência da presença de formigas associadas aos NEFs sobre a taxa de visita de polinizadores. Ao longo de oito meses foram registrados a taxa de florivoria natural foi registrada e realizada a coleta de visitantes florais e formigas. Os danos na estrutura floral e presença de formigas forrageando nas flores provocam decréscimo no número de visitas totais. Os resultados podem ser justificado pelo fato de que o dano floral consistiu na perda de atributos florais importantes. Estes efeitos para Ipomoea carnea subs. fistulosa podem afetar o sucesso reprodutivo, uma vez que é uma espécie autoincompatível e depende da atividade dos polinizadores para que a sua fecundação ocorra.
ABSTRACT
Abstract This work evaluated the effect of seasonality on ant-plant interaction in a Seasonally Dry Tropical Forests, using as an ecological model the species Ipomoea carnea subs. fistulosa (Convolvulaceae). We performed systematic collection of ants, herbivores and leaves in marked plants, evaluated the efficiency of herbivorous capture by ants, and the effects of ant presence over the pollinator behavior and plant fitness in dry and rainy seasons. The presence of ants in the plants reduced the number of herbivores (dry season: F2.27=4.7617, p=0.0166; rainy season: F2.27=5.8655, p=0.0078). However, the capture efficiency was negatively affected by the presence of myrmecophilous larvae, so that the average of ants recruited on termite leaves was 2.06 ants per termite, the average recruitment of ants on larval leaves was 22.4 larva ants. In addition, the presence of ants reduced pollinator visits and promoted fruit reduction during the dry season (ANOVA: F = 3.44; p = 0.0653). In conclusion, the association with ants can result in a balance not always favorable to the host plant, and this result actually depends on abiotic (e.g. precipitation) and biotic factors (e.g. ant species composition and abundance, influence of other trophic levels and identity of associated herbivores).
Resumo Este trabalho avaliou o efeito da sazonalidade sobre a interação planta-formiga em uma Floresta Tropical Sazonal Seca, utilizando como modelo ecológico a espécie Ipomoea carnea subs. fistulosa (Convolvulaceae). Realizamos coleta sistemática de formigas, herbívoros e folhas em plantas marcadas, avaliamos a eficiência de captura de herbívoros pelas formigas, e efeitos da presença de formigas sobre o comportamento dos polinizadores e fitness da planta nas estações seca e chuvosa. A presença de formigas nas plantas reduziu número de herbívoros (estação seca: F2.27 = 4.7617, p = 0.0166; estação chuvosa: F2.27 = 5.8655, p = 0.0078). No entanto, a eficiência de captura foi afetada negativamente pela presença de mirmecófilos larvas, enquanto a média de formigas recrutadas em folhas com cupins foi de 2,06 formigas por cupim, a média de recrutamento de formigas nas folhas com larvas foi de 22,4 formigas de larva. Além disso, a presença de formigas reduziu as visitas aos polinizadores e promoveu a redução de frutos durante a estação seca (F = 3.44, p = 0.0653). Em conclusão, a associação com formigas pode resultar em um balanço nem sempre favorável à planta hospedeira, e este resultado depende de fato de fatores abióticos (e. g. precipitação) e fatores bióticos (e.g. composição e abundância de espécies de formigas, influência de outros níveis tróficos, e identidade dos herbívoros associados).