Made available in DSpace on 2015-09-25T12:18:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Camilo Moitinho Ferreira 1.pdf: 2101565 bytes, checksum: 646f1982aab4e605510cdfb96d5f2f74 (MD5) Previous issue date: 2012-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The benefits of herbivory by parrotfishes in reef systems have been relatively well studied. However, in recent years some studies have put these benefits in check. Although they feed preferentially on algae may also consume the parrotfish and coral encrusting coralline algae (ACIs), thus compromising the growth and reproduction of corals and facilitating the colonization of open spaces by non-builders. The study presented here aims to describe the spatial and temporal dynamics in density and biomass of parrotfish in the Abrolhos Bank and its relation to predation of coral Montastrea carvenosa and ACIs. The parrotfish and the two functional groups (scrapers and excavators) showed distinct spatial patterns. There was no temporal variation in the density and biomass of parrotfish. This same pattern was observed for coverage area and relative preyed on M. cavernosa and ACIs. Encrusting coralline algae covered by epilithic algae (ACICS) were the only organisms that are influenced by density and biomass of scrapers excavators. It registered a strong positive influence of biomass Sc. trispinosus in coverage without encrusting coralline algae coverage epilithic algae (ACISs) and M. cavernosa. The absence of temporal variation in the area preyed on M. cavernosa may be due to (1) low intensity of predation to detect temporal patterns clear, (2) low density and biomass of the top predator of coral, Sp.amplum, and (3) low preference for this coral parrotfish. In addition, predation on ACICS is probably beneficial for the reef system, since this substrate is competition areas between epilithic IACs and algae. Our results indicate that the parrotfish play beneficial effect on corals, stressing the need for conservation of this threatened group of overfishing. / Os benefícios proporcionados pela herbivoria dos budiões em sistemas recifais têm sido relativamente bem estudados. Entretanto, nos últimos anos, alguns estudos colocaram tais benefícios em cheque. Apesar de se alimentarem preferencialmente de algas os budiões podem também consumir corais e algas calcárias incrustantes (ACIs), comprometendo assim o crescimento e reprodução dos corais e facilitando a colonização dos espaços abertos por organismos não construtores. O estudo apresentado aqui visa descrever a dinâmica espacial e temporal na densidade e biomassa de budiões no Banco dos Abrolhos e sua relação com a predação do coral Montastrea carvenosa e ACIs. Os budiões e os dois grupos funcionais (raspadores e escavadores) apresentaram padrões espaciais distintos. Não houve variação temporal na densidade e biomassa de budiões. Esse mesmo padrão foi observado para cobertura relativa e área relativa predada de M. cavernosa e ACIs. Algas calcárias incrustantes recobertas por algas epilíticas (ACICs) foram os únicos organismos que sofreram influência da densidade de raspadores e biomassa de escavadores. Foi registrada uma forte influência positiva da biomassa de Sc. trispinosus na cobertura de algas calcárias incrustantes sem cobertura de algas epilíticas (ACISs) e de M. cavernosa. A ausência de variação temporal na área relativa predada de M. cavernosa pode ter ocorrido por (1) baixa intensidade de predação para detecção de padrões temporais nítidos; (2) baixa densidade e biomassa do principal predador desse coral, Sp.amplum; e (3) baixa preferência dos budiões por este coral. Além disso, a predação em ACICs provavelmente é benéfica para o sistema recifal, pois este substrato representa áreas de competição entre ACIs e algas epilíticas. Os resultados aqui obtidos indicam que os budiões desempenham efeito benéfico sobre os corais, salientando a necessidade de conservação deste grupo ameaçado de sobrepesca.

São estimadas 90 mil espécies de insetos para o Cerrado, o segundo maior bioma brasileiro, com enorme heterogeneidade de habitats e rica fauna. Dentre esses insetos, os Lepidoptera representam cerca de 10% do total de espécies. Entretanto, estudos sobre seus imaturos (ovo, larva e pupa) ainda são incipientes para o bioma, principalmente sobre as mariposas, cujas histórias naturais de muitas espécies ainda são desconhecidas. A falta desses estudos faz com que sejam ignoradas as interações multitróficas em que esses organismos estão envolvidos e, portanto, inviabiliza futuros estudos relacionados ao seu papel em comunidades e redes ecológicas. Esse é o caso de muitas espécies da família Geometridae, incluindo Oospila pallidaria, que é uma mariposa esmeralda (devido à coloração verde esmeralda das suas asas). Oospila pallidaria é uma espécie herbívora que não possuía até o momento nenhuma informação publicada sobre a sua biologia e fatores que condicionam sua ocorrência, tais como: a fenologia da planta hospedeira, que pode determinar o período de melhores condições para crescimento e reprodução; a qualidade nutricional dos recursos alimentares (e. g. quantidade de água e nitrogênio), que pode determinar quais recursos conferem melhor desenvolvimento/performance a um herbívoro; os inimigos naturais, que podem restringir a ocorrência dos herbívoros e a temperatura e pluviosidade, que podem alterar a qualidade e a distribuição geográfica dos recursos alimentares utilizados pelos herbívoros. Nesse sentido, o objetivo principal deste estudo foi descrever, pela primeira vez, aspectos da biologia e história natural de O. pallidaria (Capítulo 1) e avaliar a sua performance larval, a partir de diferentes dietas (Capítulo 2). Os resultados apresentados no Capítulo 1 mostraram que os ovos de O. pallidaria, verdes e com duração média de sete dias, foram solitários e ovipostos principalmente nos tricomas das folhas maduras. As larvas se alimentaram de folhas maduras predominantemente, mas utilizaram folhas jovens e botões florais oportunisticamente. As larvas tiveram coloração críptica, se camuflaram em meio às folhas de Mimosa setosa (Leguminosae: Mimosoideae), sua única hospedeira, e desenvolveram o comportamento de auto-limpeza. Há cinco ínstares larvais, com coloração que variou de amarelo a verde. As larvas apresentaram também um par de projeções no protórax e linha mediana marrom na região dorsal. O comprimento máximo do corpo das larvas foi de 28 mm. As pupas foram predominantemente verdes, com no máximo 10 mm de comprimento. O desenvolvimento do ovo ao adulto durou cerca de 50 dias ( = 42; S = 6; n = 11). Seu único inimigo natural registrado foi o microhimenóptero Cotesia sp. (Braconidae, Microgastrinae). Fêmeas de O. pallidaria produziram 65 ovos em média (S = 7,07; n = 2). A ocorrência de O. pallidaria foi sazonal e sobreposta ao pico de presença de folhas maduras. Larvas foram negativamente relacionadas à temperatura e pluviosidade, com significância estatística somente para a primeira (r = - 0.5889, P < 0.05). No Capítulo 2, foi mostrado que as folhas maduras de M. setosa foram o único recurso alimentar disponível durante todo o ano. Os botões florais foram o recurso com maior qualidade nutricional (conteúdo relativo de água e nitrogênio total), seguidos por folhas jovens e maduras respectivamente. Entretanto, a sobrevivência de O. pallidaria foi maior com folhas maduras. Os resultados indicam que para o herbívoro especialista O. pallidaria, a fenologia da planta hospedeira é crucial para sua sobrevivência, em especial a presença de folhas maduras de M. setosa. Por outro lado, os botões florais são recursos efêmeros, porém importantes para a sobrevivência das larvas de últimos ínstares no final da estação seca, quando as folhas maduras estão ressecadas e/ou senescentes. / It is estimated 90.000 species of insects for the Cerrado, the second largest Brazilian biome, with great diversity of habitats and rich fauna. Among these insects, Lepidoptera represents about 10% of all species. However, studies on their immature stages (egg, larvae and pupae) are incipient for the biome, mostly on moths, whose natural histories of many species are unknown. The lack of these studies makes the multitrophic interactions in that these organisms are involved ignored and, therefore, prevent future studies related to their role in communities and ecological networks. This is the case of many species of Geometridae, including Oospila pallidaria, which is an emerald moth (due to emerald green color of their wings). Oospila pallidaria is a herbivorous species that had not published any information on their biology and factors that influence their occurrence, such as: the phenology of the host plant, which can determine the time of better conditions for growth and reproduction; the nutritional quality of food resources (e. g. amount of water and nitrogen), which can determine what resources provide better development/performance to a herbivore; natural enemies, that could restrict the occurrence of herbivores and the temperature and rainfall, which can change the quality and geographical distribution of food resources used by herbivores. Accordingly, the aim of this study was to describe, for the first time, aspects of the biology and natural history of O. pallidaria (Chapter 1) and to assess their larval performance from different diets (Chapter 2). The results presented in Chapter 1 showed that eggs of O. pallidaria, green and lasting an average of seven days, were lonely and laid especially in trichomes of mature leaves. The larvae fed on mature leaves predominantly, but used young leaves and flower buds opportunistically. Larvae had cryptic coloration, they camouflaged among the leaves of Mimosa setosa (Leguminosae: Mimosoideae), a single host, and developed the self-cleaning behavior. There are five larval instars, with color ranging from yellow to green. The larvae also had a pair of projections on prothorax and brown midline in the dorsal region. The maximum length of the larvaes body was 28 mm. The pupae were predominantly green, with a maximum of 10 mm in length. The development from egg to adult lasted about 50 days ( = 42, S = 6, n = 11). Their only natural enemy recorded was the microhymenopteran Cotesia sp. (Braconidae, Microgastrinae). Oospila pallidaria females produced 65 eggs on average (S = 7.07; n = 2). The occurrence of O. pallidaria was seasonal and overlapped on the peak presence of mature leaves. Larvae were negatively related to temperature and rainfall, with statistical significance only for the first (r = - 0.5889, P < 0.05). In Chapter 2, it was shown that mature leaves of M. setosa were the only food source available throughout the year. The flower buds were the resource with higher nutritional quality (relative water content and total nitrogen), followed by young and mature leaves respectively. However, the survival of O. pallidaria was greater with mature leaves. The results indicate that for the specialist herbivore O. pallidaria, the host plant phenology is critical for its survival, especially the presence of mature leaves of M. setosa. On the other hand, the flower buds are ephemeral resources, but important for the survival of the last instar larvae in the dry season, when mature leaves are withered and/or senescent.

Em 1998 iniciou-se no campus da USP de Ribeirão Preto, SP, um projeto recuperação florestal entitulado "Floresta da USP", com o propósito de recompor,numa área de 75 ha, a floresta estacional semidecidual, um dos tipos de vegetação nativa da região. O presente estudo teve como objetivo avaliar as principais modificações que se processam neste novo habitat nos primeiros anos seguidos ao plantio, utilizando a comunidade de artrópodos e as relações de herbivoria como bioindicadores. Inicialmente, foram avaliados alguns parâmetros da estrutura do habitat em quatro sub-áreas com idades diferentes, comparando-as com um remanescente de floresta nativa existente nas proximidades. Entre estes mesmos locais, foi comparada a comunidade de artrópodos epígeos através de análise multivariada, buscando relacioná-las com variáveis ambientais. Além disso, numa das áreas foi acompanhada a dinâmica da comunidade de artrópodos associada à seis espécies vegetais (três pioneiras e três tardias), por dois anos consecutivos. Nas mesmas espécies vegetais utilizadas para a amostragem de artrópodos, foram avaliados os níveis de herbivoria e algumas características vegetais que poderiam influenciar na preferência por insetos herbívoros. Ficou demonstrado que as maiores transformações do habitat recomposto ocorrem nos dois primeiros anos seguidos ao plantio. As principais variáveis do habitat relacionadas com a fauna de artrópodos epígeos foram a altura da vegetação, presença de gramíneas invasoras e presença de um terceiro estrato arbóreo, exclusivo da mata nativa. Apesar de muito dissimilares da comunidade da mata, as comunidades das sub-áreas da Floresta da USP mostram uma tendência de se aproximarem da existente na mata de acordo com o tempo transcorrido após o plantio. Em relação à fauna de dossel, embora não se tenha observado diferença na riqueza, abundância e diversidade geral entre os dois anos seguidos ao plantio, foi detectada uma grande dissimilaridade de espécies e uma profunda reestruturação da abundância de organismos dentro das guildas. As formigas, tanto por sua abundância como riqueza, tiveram grande participação dentro das diversas variáveis da comunidade analisadas e, entre elas, as formigas cortadeiras foram também responsáveis por uma grande elevação nos níveis de herbivoria do primeiro para o segundo ano de acompanhamento, tanto em espécies iniciais quanto tardias. / In 1998 a recomposition project named "Floresta da USP" was started at the USP campus in Ribeirão Preto, SP, aiming at recovering a 75 ha area with the regional native vegetation, the seasonal semideciduous forest. This study evaluated the main changes that ocurried in this new habitat during the first years after planting, considering the arthropod community and the herbivory relationships as bioindicators. We measured some habitat structure parameters at four sites of different ages, contrasting them to the same parameters measured at a local forest patch. The epigeous arthropod community was compared among sites using multivariate analysis, including several environmental variables. We also monitored the community dynamics of arthropods, herbivory levels and leaf physical chemical caracteristics of six plant species (3 pioneers and 3 late successional) at one of the sites during two years as well as the main leaf variables that could have some effect on the herbivore preferences. Results indicated great chances in the first years of recomposition. Vegetation height, presence of alien grasses, and presence of a third stratum at the forest patch were the principal habitat features related to the epigeous arthropod community. Despite the high dissimilarity, arthropod community of recomposed sites had a tendency of reducing this dissimilarity over time in relation to the forest. Richness, abundance, and diversity of canopy arthropod community were not different between the two years. However, a high species dissimilarity was detected and a strong guild rearrangement concerning abundance from one year to another. There was a high number of species and individuals. Leaf-cutting ants were important to the ecosystem dynamics due to the high levels of herbivory imposed to several plant species.

Orientador: Thomas Michael Lewinsohn / Texto em português e inglês / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-25T08:21:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jorge_LeonardoRe_D.pdf: 3849903 bytes, checksum: 25f081be452b20c896ee7884cb1f9a07 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Nesta tese propomos um desenvolvimento do conceito de especialização no uso de recursos, de forma a incluir aspectos pouco considerados, principalmente no contexto de interações: afinidades entre os tipos de recursos, sua disponibilidade e padrões de coocorrência. Por meio da incorporação de avanços recentes em estudos ecofilogenéticos e em modelos nulos, propomos novas métricas para a especialização de espécies e comunidades, e aplicamos esses avanços para responder a questões particulares. No primeiro capítulo, o arcabouço conceitual é apresentado de forma mais geral, e uma métrica para a especialização de espécies é proposta e exemplificada. O segundo capítulo, de natureza metodológica, estende essa métrica para comunidades e propõe uma partição da variação em especialização entre espécies e entre locais de forma hierarquizada. O terceiro capítulo investiga a capacidade destas ferramentas de evidenciar relações entre a especialização e a distribuição geográfica de espécies de insetos endófagos de capítulos de Asteraceae no Brasil. Por fim, o quarto capítulo utiliza o mesmo conjunto de dados para investigar o papel da diversidade filogenética de recursos na determinação da riqueza de insetos que os utilizam / Abstract: In this thesis we propose a development of the resource specialization concept to include aspects usually not taken into account, especially for trophic interactions: affinities among resource types, their availabilities and cooccurrence patterns with consumers. By incorporating recent advances in ecophylogenetics and null modelling, we propose new metrics for the specialization of species and communities and apply these advances to address particular questions. In the first chapter the general conceptual framework is presented and a metric for the specialization of species is proposed and exemplified. The second chapter, mostly methodological, expands this metric for communities and proposes a hierarchical partitioning of the variation in specialization among species and locations. The third chapter tests this toolset in showing the relationship between specialization and geographic distribution ranges of endophagous insects feeding in Asteraceae flowerheads in Brazil. Finally, the fourth chapter uses the same dataset to investigate the role of phylogenetic diversity of resources in determining the richness of insect herbivores using them / Doutorado / Ecologia / Doutor em Ecologia

Orientadores: Fosca Pedini Pereira Leite, Silvana Gomes Leite Siqueira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-23T12:09:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Machado_GlaucoBarretodeOliveira_M.pdf: 985183 bytes, checksum: 0ebee94e2eacdcb899d86341f1c8dc83 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Macroalgas oferecem alimento e hábitat para pequenos herbívoros, como anfípodes. O papel da macroalga como alimento é um dos principais fatores que influencia a interação herbívoro-macroalga. Dessa forma, para compreender essa interação, é imprescindível conhecer as consequências da dieta sobre a aptidão de pequenos herbívoros e a associação desses animais com as macroalgas em campo. Nesse estudo, avaliamos a variação temporal de anfípodes herbívoros da família Ampithoidae e da alga parda Sargassum filipendula e suas epífitas. Em complemento, investigamos o efeito do consumo de algas com diferentes características (Sargassum filipendula e duas algas epífitas, Dictyota cervicornis e Hypnea musciformis) sobre a aptidão de dois ampitoídeos, Cymadusa filosa e Sunampithoe pelagica, bem como a preferência e taxa alimentar desses anfípodes. A composição das espécies de Ampithoidae variou quanto ao tempo e foi influenciada pela biomassa de Sargassum e pela intensidade de epifitismo. Sunampithoe pelagica destacou-se como a espécie de ampitoídeo mais abundante, apresentando forte associação com a biomassa de Sargassum. As espécies C. filosa, Ampithoe marcuzzi e A. ramondi ocorreram em menor abundância e acompanharam a variação da biomassa de epífitas. Nos experimentos de aptidão, jovens de S. pelagica alimentados com Sargassum, em comparação àqueles nos tratamentos com Hypnea e Dictyota, apresentaram maior sobrevivência, o que sugere uma dieta restrita apresentada por essa espécie. Para C. filosa, a sobrevivência foi semelhante entre jovens submetidos às três dietas, porém, aqueles alimentados com Sargassum apresentaram maior crescimento e sucesso reprodutivo. Em um experimento de múltipla escolha de algas, adultos de C. filosa e S. pelagica apresentaram maior preferência de consumo pela alga Sargassum. Quando não oferecida escolha quanto ao alimento, as três algas foram consumidas por adultos de C. filosa a uma mesma taxa. Em contraste, Sargassum foi à alga mais consumida por adultos de S. pelagica no experimento de taxa alimentar. Apesar de ambas as espécies de anfípodes apresentarem maior preferência e sucesso ao consumirem Sargassum, elas responderam de maneiras distintas quando oferecidas outras algas, o que pode refletir as diferenças observadas entre essas espécies quanto aos seus padrões de ocorrência em campo. Nesse sentido, enquanto um importante componente na interação entre pequenos herbívoros e macroalgas, a dieta pode influenciar as respostas de anfípodes herbívoros às variações de biomassa das macroalgas. Além disso, nossos resultados reforçam a importância de se considerar as especificidades de cada herbívoro para compreensão do impacto desses animais sobre a comunidade de algas / Abstract: Macroalgae offer food and habitat for small herbivores, such as amphipods. The role of the macroalgae as food is one of the main driving factors of the herbivore-macroalga interaction. Hence, in order to comprehend this interaction, one must necessarily know the consequences of the diet on the fitness of small herbivores and on the association between these animals and the algae in the field. We herein assess the temporal variation of herbivore amphipods, of the Ampithoidae family, and of the brown seaweed Sargassum filipendula and its epiphytes. In addition, we explore the effects of the consumption of algae with different characteristics (Sargassum filipendula and two epiphytes, Dictyota filosa and Sunampithoe pelagica) on the fitness of two ampithoids, Cymadusa filosa and Sunampithoe pelagica, as well as on their feeding preference and rate. The composition of Ampithoidae species displayed temporal variation and was influenced by the Sargassum biomass and the intensity of epiphytism. Sunampithoe pelagica revealed itself as the most abundant species of Ampithoidae, and was strongly associated to the Sargassum biomass. The C. filosa, Ampithoe marcuzzi and A. ramondi species were less abundant, and they accompanied the variation of the epiphyte biomass. In the fitness experiments, young S. pelagica being fed Sargassum, as compared to the groups being fed Hypnea and Dictyota, displayed larger survival rates. This suggests that this species has a restricted diet. Regarding C. filosa, the survival rate was similar for the young specimens subjected to three diets, but those fed Sargassum showed greater growth and higher reproductive success. In a multiple choice experiments, C. filosa and S. pelagica adults were shown to prefer consuming Sargassum. When they were not offered a choice, C. filosa adults consumed the three algae at the same rate. In contradistinction to this, in the feeding rate experiment S. pelagica adults consumed Sargassum the most. In spite of the two amphipod species displaying greater preference and success rates when consuming Sargassum, they reacted differently when other algae was offered them, which might explain the observed differences regarding their occurrence patterns in the field. Therefore, as an important factor of herbivore-macroalgae interaction, feeding can influence the responses of herbivorous amphipods to changes in macroalgae biomass. Furthermore, our results stress the importance of considering the specificities of each herbivore in order to understand the impact of these animals on the community of algae / Mestrado / Ecologia / Mestre em Ecologia

The increasing global demand for renewable energy to replace fossil fuels has given great emphasis on sugar cane (Saccharum spp) As this has been considered as the most efficient crop for energy production. Brazil is the largest producer of sugar cane with a production of 652.02 million tonnes in the 2013/2014 season, in an area of 8.1 million hectares. One major barrier to the production of sugar cane is still the attack of pests and diseases. It is estimated that about 10 % of the crop losses to be caused by insects, and the bit of sugar cane (Diatraea saccharalis) the most important. Plants, during evolution, to reduce the damage caused by the attack of insects, have developed a number of defense mechanisms, among them physical, toxic metabolites and volatile metabolites. Many studies have been developed to decipher the mechanisms of defense sugar cane to attack by herbivorous insects in an attempt to support breeding and biotechnology information programs for the development of more resistant plants, but many of these mechanisms still remain to be clarified. This project aimed to evaluate the response of sugar cane in herbivory by Diatraea saccharalis identifying volatile organic compounds, secondary metabolites and proteins produced during the response to the attack. We investigated the possible sequence of a terpene synthase, and Benzoxazinoides (Bx) sugar cane genes and the expression of these genes in the infected plants. Our results show that sugar cane has a systemic response when attacked by the larva Diatraea saccharalis producing β - caryophyllene volatile compound with increased expression of TPs cane putative gene, hydroxamic acid DIMBOA in roots increased with the expression of genes involved in the biosynthesis and defense-related proteins in attempts to inhibit the attack of the larvae and preserve the plant. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A crescente demanda mundial para a produção de energias renováveis em substituição aos combustíveis fósseis tem dado grande destaque à cana-de-açúcar (Saccharum sp.), pois esta tem sido considerada como a cultura mais eficiente para a produção de energia. O Brasil é o maior produtor mundial de cana-de-açúcar com uma produção de 652,02 milhões de toneladas na safra 2013/2014, em uma área de 8,1 milhões de hectares. Um dos grandes entraves à produção de cana-de-açúcar ainda é o ataque de pragas e doenças. Estima-se que cerca de 10% das perdas para esta cultura sejam ocasionadas por insetos, sendo a broca da cana-de-açúcar (Diatraea saccharalis) a mais importante. As plantas, durante a evolução, para reduzir os danos causados pelo ataque dos insetos, têm desenvolvido uma série de mecanismos de defesa, dentre eles, barreiras físicas, metabólitos tóxicos e metabólitos voláteis sinalizadores. Muitos trabalhos têm sido desenvolvidos para decifrar os mecanismos de defesa da cana-de-açúcar ao ataque de insetos herbívoros, na tentativa de subsidiar programas de melhoramento genético e a biotecnologia de informação para o desenvolvimento de plantas mais resistentes, mas, muito destes mecanismos ainda permanecem a ser esclarecidos. Este projeto se propôs a avaliar a resposta da cana-de-açúcar na herbivoria por Diatraea sccharalis através da identificação de importantes compostos orgânicos voláteis, metabólitos secundários e proteínas produzidas durante o processo de resposta ao ataque. Investigamos a sequência de uma possível terpeno sintase, bem como genes Benzoxazinoides (Bx) de cana de açúcar e a expressão destes genes nas plantas infestadas. Nossos resultados mostram que a cana-de-açúcar apresenta uma resposta sistêmica quando atacada pela larva de Diatraea saccharalis produzindo o composto volátil β-cariofileno, com aumento da expressão do gene putativo TPs de cana, o aumento ácido hidroxâmico DIMBOA nas raízes junto com o aumento da expressão dos genes envolvidos na sua biossíntese e proteínas relacionadas a defesa na tentativas de inibir o ataque da larva e preservar a planta.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:31:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2941.pdf: 567635 bytes, checksum: 18b3f5d53030b198ba538da511d6b2e3 (MD5) Previous issue date: 2010-03-02 / Universidade Federal de Minas Gerais / Together with fire and climate changes, soil is considered a major determinant in the Braziliancerrado, the richest savanna in the world. Soil can influence plants by filtering species capableof acquiring resources and compete for them, but can also influence plant patterns ofallocation in defense against herbivory. Although many studies focused on plant soilrelationship in cerrado, few focused on the influence of soil at fine scale. We expectedcommunity descriptors, such as floristic composition, richness, evenness, diversity, and totalabundance to be related to soil features at fine scale within a physiognomy. We also expectedplants on nutrient-poor soils to present higher anti-herbivory defenses. In a cerrado site, weplaced 100 contiguous 25 m2 plots, in which we identified all woody individuals, measuredsoil variables and the following leaf traits: specific leaf area, C:N ratio, water content,toughness, trichomes, latex, and presence of tannins, alkaloids, and terpenoids. We did apartial redundancy analysis to test for relationship between soil features and floristiccomposition, controlled for spatial dependence. We also did multiple regression or spatialautoregressive models to test for relationships between soil features and: (1) the abundance ofthe five commonest species, (2) total abundance, (3) richness, (4) evenness, and (5) diversityand to predict defense traits based on soil features. We found no relationship between soil andfloristic composition, probably due to functional redundancy or limited dispersal. Organicmatter was positively related to Myrsine umbellata, the most abundant species, and totalabundance, and negatively related to evenness, what suggests positive feedbacks to cause thedominance by Myrsine umbellata. We also found a positive relationship between sum of basisand species richness, probably reflecting a fertility gradient. Contrary to our expectations, wefound no relationship between total defenses and total soil fertility or soil variables, whatcould result from low variability in soil fertility at fine scale or of high phenotypic variability.Presence of tannins was positively related to organic matter, possibly reflecting a strategytowards lower tolerance due to low reserve allocation or interactions with other resources.However, since tannins decrease leaf decomposition rates, organic matter could beaccumulating in soil. Overall, we suggest that soil is an important factor structuring cerradocommunity even at fine scales and that the dominance of cerrado species could be related topositive plant-soil feedbacks. / O solo, juntamente com o fogo e as variações climáticas, é considerado um dos principaisdeterminantes do cerrado brasileiro, a savana mais rica do mundo. O solo pode influenciar asespécies de planta selecionando aquelas adaptadas a explorar e competir por recursos, mastambém pode influenciar os padrões de alocações em defesas contra herbivoria. Emboramuitos estudos tenham se voltado a entender as relações entre solo e vegetação no cerrado,poucos se focaram efeitos em escala local. De forma geral, nossa expectativa é de quedescritores da comunidade, como composição florística, riqueza, equabilidade, diversidade eabundância total estejam relacionados com o solo, mesmo em escala local, dentro de umadeterminada fisionomia, e que plantas em solos pobres em nutrientes invistam mais emdefesas contra herbivoria devido ao alto custo em repor as folhas perdidas. Em uma área decerrado, lançamos 100 parcelas contíguas de 25 m2 cada, identificamos todos os indivíduosem nível de espécies, coletamos amostras de solo e medimos os seguintes traços foliares dedefesa contra herbivoria: área foliar específica, razão C:N, quantidade de água, dureza,densidade de tricomas, quantidade de látex, e presença de alcaloides, terpenoides e taninos.Para testar a relação entre a composição florística e as variáveis do solo, usamos uma análisede redundância parcial, controlando a autocorrelação espacial. Para testar a relação entre asvariáveis do solo e (1) a abundância das cinco espécies mais abundantes, (2) a abundânciatotal, (3) a riqueza de espécies, (4) a equabilidade e (5) a diversidade de espécies; para prevera distribuição dos traços de defesa contra herbivoria por meio das variáveis do solo,utilizamos regressões múltiplas ou modelos autorregressivos, na presença de autocorrelaçãoespacial. Encontramos uma baixa relação entre o solo e a composição florística,provavelmente devido à presença de espécies funcionalmente redundantes e espécies comdispersão limitada. O conteúdo de matéria orgânica esteve positivamente relacionado àabundância de Myrsine umbellata, a espécie mais abundante na área, e à abundância total, enegativamente relacionada à equabilidade, o que sugere que um mecanismo deretroalimentação positiva pode ser a causa da dominância de Myrsine umbellata. Tambémencontramos uma relação positiva entre soma de bases e a riqueza de espécies provavelmenterefletindo um gradiente de fertilidade. Contrariamente às nossas expectativas, nãoencontramos relação entre o investimento total em defesas e a fertilidade do solo,provavelmente refletindo uma baixa variação nas variáveis do solo em escala local ouvariações fenotípicas entre indivíduos da mesma espécie ou ambas. Entretanto, a presença detaninos esteve relacionada positivamente com o conteúdo de matéria orgânica, o que poderefletir menor tolerância à herbivoria em solos mais pobres ou uma alta acumulação dematéria orgânica no solo devido à lenta taxa de decomposição de folhas com tanino. De formageral, sugerimos que o solo é um importante fator estruturando a comunidade, mesmo emescala local, e que a dominância de espécies de cerrado pode estar relacionada a mecanismosde retroalimentação positiva.

As plantas, produtores da base das cadeias tróficas, apresentam diversos tipos de defesas contra a ação de consumidores, os herbívoros, podendo ser defesas físicas, químicas e bióticas. Nas defesas bióticas, plantas fornecem recursos alimentares (e.g. néctar extrafloral) e/ou moradia para predadores que em troca podem fornecer proteção contra herbívoros. Assim, a partir de comportamentos agressivos e/ou de patrulha, formigas são consideradas os principais protetores de plantas. Nessa perspectiva, a presente dissertação buscou investigar a influência que o néctar extrafloral tem sob a interação formiga-planta em uma área de Cerrado. O estudo foi realizado na Reserva Ecológica do Clube Caça e Pesca Itororó de Uberlândia, no município de Uberlândia, MG, em uma área com fitofisionomia de cerrado sentido restrito. A espécie de planta utilizada neste estudo foi Qualea multiflora (Vochysiaceae), uma das espécies mais abundantes do Cerrado, a qual apresenta nectários extraflorais (NEFs) na base do pecíolo foliar e nas inflorescências. Nossas hipóteses principais foram: a) que formigas visitantes dos NEFs de Q. multiflora impactam positivamente a planta, reduzindo a ação de herbívoros; b) que essas interações formigas-plantas são modificadas ao longo do desenvolvimento fenológico das folhas das plantas; c) que diferentes níveis de herbivoria nas plantas produzem também diferentes reações nas formigas visitantes; e d) que diferentes estruturas das plantas apresentam diferentes níveis de defesas. Os resultados demonstrados no Capítulo 1 comprovam que a herbivoria foliar em Q. multiflora foi baixa e similar nos diferentes estágios de desenvolvimento da folha, mostrando que as defesas expressas pela planta são eficientes. Das três defesas foliares avaliadas durante o desenvolvimento foliar, observou-se que a densidade de tricomas apresenta pico de efetividade no início do desenvolvimento, a defesa biótica (produtividade dos NEFs) apresenta pico de efetividade no período intermediário do desenvolvimento, e a dureza foliar apresenta pico de efetividade no período em que a folha já está adulta. Esses resultados comprovam a eficiência da variação temporal nas defesas foliares de Q. multiflora, o que interfere diretamente na interação formiga-planta. No Capítulo 2, foi mostrado que NEFs localizados em inflorescências produzem néctar mais volumoso e energético que atrai maior quantidade de formigas comparado ao néctar produzido pelos NEFs foliares. A produtividade e a atratividade dos NEFs, assim como o forrageamento de formigas, também foram afetados por variações na herbivoria (simulada experimentalmente). Esses resultados demonstram que Q. multiflora sincroniza suas defesas foliares ao longo do tempo garantindo a proteção contra herbívoros e que essas defesas (como evidenciado para defesa biótica) podem ser alteradas de acordo com o valor e probabilidade de ataque de suas estruturas. / Plants, producers of food chains, have different types of defenses against action of consumers, herbivores, which can be physical, chemical and biotic defenses. In biotic defenses, plants provide food resources (e.g. extrafloral nectar) and/or shelter for predators, which in turn may provide protection against herbivores. Thus, from patrol and/or aggressive behavior, ants are considered main plants protectors. From this perspective, the present work aimed to investigate the influence that extrafloral nectar has under ant-plant interaction in an area of Cerrado. The study was conducted in Reserva Ecológica do Clube Caça e Pesca Itororó de Uberlândia, in Uberlândia, MG, in an area with cerrado stricto sensu vegetation. The plant species used was Qualea multiflora (Vochysiaceae), one of the most abundant species of Cerrado, which has extrafloral nectaries (EFNs) at the base of leaf petiole and in inflorescences. Our main assumptions were: a) EFNs visitors ants of Q. multiflora positively impact the plant reducing the herbivore action; b) these ants-plants interactions are modified along the phenological development of plant leaves; c) different herbivory levels in plants produce different reactions in visitors ants; and d) different plant structures have different defenses levels. Results presented in Chapter 1 show that foliar herbivore in Q. multiflora was low and similar to different stages of leaf development, showing that expressed plant defenses are effective. Of the three foliar defenses evaluated during leaf development, it was observed that density of trichomes presents effectiveness peak in early development, biotic defense (EFNs productivity) in intermediated period of development and leaf toughness in the period in which the leaf is adult. These results show the efficacy of temporal variation in foliar defenses in Q. multiflora, which directly affects ant-plant interaction. In Chapter 2, it was shown that EFNs located in inflorescences produce nectar more quantitative and qualitative, which attract large amount of ants, than EFNs located in leaves. EFNs productivity and attractiveness, as well as ants foraging, were also influenced by herbivory variation (experimentally simulated). These results show that Q. multiflora synchronizes its leaf defenses over time ensuring protection against herbivores and that these defenses (as evidenced for biotic defense) can be changed according to value and attack probability of their structures.

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Orientador: Tatiane Maria Rodrigues / Resumo: A morfologia, histoquímica e ultraestrutura dos tricomas glandulares têm sido estudadas em muitas espécies vegetais. Entretanto, alguns aspectos têm sido pouco abordados, como o envolvimento do citoesqueleto na morfologia e funcionamento glandular. Estudo recente demonstrou a relação entre a predominância de filamentos de actina e microtúbulos em células secretoras e a composição da secreção em tricomas glandulares. Além disso, pesquisas têm comprovado o envolvimento dos elementos do citoesqueleto na origem e manutenção dos tricomas tectores em plantas, sem informações para os tricomas glandulares. Sabe-se que o funcionamento do citoesqueleto está relacionado com a disponibilidade do cálcio, sendo que baixas concentrações desse íon podem prejudicar processos modulados por microtúbulos e actina. Apesar da presença de tricomas glandulares representar um caráter constitutivo em diversas espécies vegetais, fatores exógenos podem influenciar o desenvolvimento e o funcionamento glandular. Estudos têm mostrado que o ataque de herbívoros induz a formação de tricomas glandulares, levando a produção de substâncias com potencial repelente ou inseticida. Os objetivos desse trabalho foram investigar o papel do citoesqueleto na morfogênese e funcionamento de tricomas glandulares e no transporte lipídico em células secretoras de óleo, além de investigar a influência da herbivoria no desenvolvimento e funcionamento de tricomas glandulares. Foram estudadas duas espécies de Lamiaceae (Hyptis v... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The morphology, histochemistry and ultrastructure of glandular trichomes have been studied in many plant species. However, some aspects have been poorly approached, such as the involvement of the cytoskeleton on the gland morphology and functioning. Recent study demonstrated a relation between the predominance of actin filaments and microtubules in secretory cells and the secretion composition in glandular trichomes. In addition, researches have proven the involvement of the cytoskeletal elements in the origin and maintenance of non-glandular trichomes in plants, with no information for glandular trichomes. It is known that the cytoskeleton functioning is related with calcium availability and that low concentration of this ion can harm process modulated by actin filaments and microtubules. Despite the presence of glandular trichomes is a constitutive character in several plant species, exogenous factors can influence their development and functioning. Studies have showed that herbivore attacks induce the glandular trichomes formation, leading to the production of substances with repellent and insecticide potential. This work aimed to investigate the role of cytoskeleton in the glandular trichome morphogenesis and functioning, and in the lipid transport in oil secretory cells, in addition to investigate the influence of herbivory in the glandular trichomes formation and functioning. We studied two Lamiaceae species (Hyptis villosa and Ocimum gratissimum) and the model species ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor