Orientadores: Paulo Sergio Moreira Carvalho de Oliveira, André Victor Lucci Freitas

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia

Resumo: As formigas são organismos dominantes em muitos ecossistemas tropicais, dentre os quais se encontra o Cerrado. É sabido que no dossel de florestas tropicais a maioria das formigas é altamente dependente de alimentos líquidos derivados das plantas (como nectários extraflorais ou secreções de...

Resumo: As formigas são organismos dominantes em muitos ecossistemas tropicais, dentre os quais se encontra o Cerrado. É sabido que no dossel de florestas tropicais a maioria das formigas é altamente dependente de alimentos líquidos derivados das plantas (como nectários extraflorais ou secreções de insetos produtores de exsudatos), sendo considerada funcionalmente como herbívora. A alta abundância destes recursos na folhagem do Cerrado é considerada um incentivo para visitação de formigas, entretanto, não sabemos qual é o grau de dependência da comunidade de formigas de Cerrado por estes recursos. Algumas formigas podem se comportar como predadores oportunistas enquanto forrageiam nas plantas, de forma que para algumas plantas de Cerrado foi comprovado que a presença das formigas pode afetar os níveis de infestação de insetos fitófagos. Neste estudo avaliamos a influência das formigas sobre as larvas de lepidópteros que habitam a folhagem das plantas, tanto para os padrões de uso de hospedeiro como para as estratégias de defesa. Testes de laboratório mostraram que a construção de abrigos foi a estratégia mais frequente e eficiente para evitar o ataque de formigas. Outras características como o tamanho da larva foram importantes para predizer o ataque das formigas, mas seu efeito varia dependendo da espécie de formiga. Dependendo do conjunto de defesas presentes nas larvas os lepidópteros podem responder negativamente à presença de alguns grupos de formigas agressivas, ou não responder caso estejam interagindo com grupos de formigas menos agressivos ou inócuos. Realizamos também levantamentos de larvas e formigas em plantas de quatro fragmentos de Cerrado (no sudeste brasileiro) e encontramos que a quantidade de formigas forrageando numa planta tem um efeito negativo sobre a presença de larvas de lepidóptero. Da mesma forma, lugares com maior densidade de formigas foram também lugares com baixa abundância de larvas. A presença de recursos líquidos alimentícios nas plantas pode ser um fator mediador deste efeito e os grupos de formigas que melhor respondem à presença destes recursos (Camponotus e Pseudomyrmex) foram também os que têm maiores efeitos negativos na presença de larvas. Neste estudo demostramos que o papel das formigas como protetoras das plantas e por tanto a natureza da interação fomrigaplanta varia no espaço. Por um lado, a resposta das formigas à presença de recursos líquidos nas plantas pode ser dependente das condições locais e varia no espaço. Por outro lado, quais formigas estão presentes em cada lugar e a forma em que estas formigas usam os recursos das plantas pode afetar localmente o uso de plantas de Cerrado por larvas de lepidóptero, bem como as estratégias de defesa que ditas larvas podem apresentar. Desta forma, o resultado da interação entre formigas e plantas e especificamente os possíveis benefícios de redução de herbivoria para as plantas são também variáveis no espaço

Abstract: Ants are dominant organisms in tropical ecosystems such as Cerrado savanna. It is well known that most ants in forest canopy are highly dependent on liquid food sources derived from plants (such as extrafloral nectaries and secretions from honey-dew producing insects), being functionally...

Abstract: Ants are dominant organisms in tropical ecosystems such as Cerrado savanna. It is well known that most ants in forest canopy are highly dependent on liquid food sources derived from plants (such as extrafloral nectaries and secretions from honey-dew producing insects), being functionally considered as herbivores. The high abundance of those resources in Cerrado is an incentive for ants to visit the foliage, although, we still do not know how dependent the ant community is on those resources. While foraging on plants, some ants can behave as generalist predators, thereby, for some Cerrado plants it has been proved that ant presence may reduce infestation levels of phytophagous insects. In the present study we evaluated the importance of ants visitation for lepidopteran larvae, for both host plant use as well as for the defense strategies. In laboratory tests we showed that shelter construction was the more frequent and most efficient defense of Lepidoptera larvae to avoid ant attack. Other traits such as larval body size were important to predict ant attack, but its effect varied with ant species. Larvae may negatively respond to the presence of some aggressive ant groups and not be affected by innocuous ants, but this response may be affected by the specific defensive set of larvae. We also carried out field samplings of both lepidopteran larvae and foraging ants in four fragments of Cerrado (southeastern Brazil), and we found that the foraging intensity of ants had a negative effect on the probability of finding larvae on plants. We show here that interactions between ants and plants vary across space both in how ants use resources present on plants but also in how they affect herbivorous presence. Localities with higher ant density were also places with low larval abundance. The presence of liquid food resources on plants may be a factor mediating ant effects, and the groups of ants that better responded to those resources were also the ones with higher effect on caterpillar presence. However, ant response to liquid food resources on plants are dependent on local conditions and vary across space. Which ants are present locally and the way that they use plant resources may affect host plant use by lepidopteran larvae, as well as the defensive sets that those larvae may present. This evidence suggest that the importance of the ant-plant mutualism in terms of benefits for both organisms is highly dependent on the characteristics of local communities and vary on space. As consequence, the outcome of ant-plant interaction and specifically the function of ants as plant body guards and the potential benefits for plants of herbivory reduction may highly in some communities and small or even null in others