Ecology of interactions among spiders, ants and Qualea multiflora (Vochysiaceae) in cerrado: diversity and abundance of predators and their impact on herbivores and herbivory

Spiders and ants are among the main predators of herbivores in terrestrial trophic chains, and can indirectly benefit plants. Several plant species offer feeding resources and/or shelter to predators which provide protection against their natural enemies. The extrafloral nectar is a liquid feeding resource common in cerrado plants that attract ants and other arthropods, such as spiders for example. However, interactions between predators such as intraguild competition and predation can influence their ability to reduce herbivores and affect the final results of interactions with plants. The present study aimed to determine the impact of the spiders and ants fauna on herbivory and reproduction of Qualea multiflora (Vochysiaceae), a tree specie common in cerrado bearing paired extrafloral nectaries on the stem next to the insertion of the leaves, and on the bud pedicels. It was verified if there is difference in the effects of these two groups of predators when act jointly or separately. The field experiments were conducted in a cerrado area in Uberlandia, MG, between August 2009 and May 2010. In August 2009, 60 individuals of Q. multiflora, similar and in the same phenological state, were tagged and raffled off in four groups of 15 individuals: Control (plants with free access to spiders and ants); Exclusion (spiders and ants were removed from the plants); Ants (only spiders were removed) and Spiders (only ants were removed). Ants were excluded by covering the trunk with a lay of sticky resin (Tanglefoot) and spiders were excluded manually every three days. All plants were inspected three times per month from August 2009 to May 2010. In each inspection were registered the richness and abundance of herbivores, ants and spiders. Leaf area loss due to herbivory and action of mould, and gall infestation were registered monthly. To assess the predators impact on reproduction of Q. multiflora were counted the number of floral buds, fruits and potentially viable seeds produced by each plant. In the last month of experiments, all fruits were collected, measured and weighted. The results showed that the removal of one or both types of predators resulted in a significant increase in richness and abundance of herbivores and herbivory level in plants. There was evident seasonality in abundance of ants, spiders and herbivores. It were observed 21 ant species and 43 spider species foraging in the plants during the study. There was a higher richness and abundance of spiders in plants without ants. The richness and abundance of ants did not differ depending on the presence or absence of spiders. There was not difference in number of buds, fruits and seeds produced, or in the length and weight of fruits among the four treatments. This study shows the importance of consider the effects of all predators and not only a specific group to assess protection in extrafloral nectary-bearing plants.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorMestre em Ecologia e Conservação de Recursos NaturaisAranhas e formigas estão entre os principais predadores de herbívoros em cadeias tróficas terrestres, podendo indiretamente beneficiar plantas. Várias espécies de plantas oferecem recursos alimentares e/ou abrigo para predadores e recebem proteção contra seus inimigos naturais, os herbívoros. O néctar extrafloral é um recurso alimentar líquido comumente encontrado em plantas do cerrado e atrai formigas e outros artrópodes, como aranhas por exemplo. No entanto, interações entre predadores, como competição e predação intraguilda podem influenciar sua capacidade de reduzir herbívoros e assim afetar o resultado final das interações com plantas. O presente estudo objetivou verificar se a presença ou ausência de predadores, como formigas e aranhas, afeta as taxas de herbivoria e o fitness de Qualea multiflora (Vochysiaceae), uma espécie arbórea comumente encontrada no cerrado e que possui nectários extraflorais pares na base do pecíolo e no pedúnculo dos botões. Verificouse se há diferença nos efeitos desses dois grupos de predadores agindo em conjunto ou separadamente. Os experimentos de campo foram conduzidos em uma área de cerrado em Uberlândia, MG, no período de agosto de 2009 a maio de 2010. Em agosto de 2009, 60 indivíduos de Q. multiflora, similares e no mesmo estado fenológico, foram marcados e divididos por sorteio em quatro grupos de 15 indivíduos, sendo: Controle (plantas com livre acesso às aranhas e formigas); Exclusão (aranhas e formigas foram removidas das plantas); Formigas (somente aranhas foram removidas) e Aranhas (somente formigas foram removidas). Formigas foram excluídas por meio da aplicação de uma resina atóxica no caule das plantas (Tanglefoot) e aranhas foram excluídas manualmente a cada três dias. Todas as plantas foram inspecionadas três vezes ao mês durante todo o período de estudo, registrando a riqueza e abundância de herbívoros, formigas e aranhas. Uma vez ao mês eram registrados a porcentagem de área foliar perdida por herbivoria e ação de fungos e o número de galhas. Para avaliar o impacto dos predadores sobre a reprodução de Q. multiflora, foram contados os números de botões, frutos e sementes potencialmente viáveis produzidos por cada planta. No ultimo mês dos experimentos os frutos foram coletados, medidos e pesados. Os resultados mostraram que a exclusão de um ou ambos os predadores causou um aumento na riqueza e abundância de herbívoros e na porcentagem de herbivoria das plantas. Houve sazonalidade evidente na abundância de formigas, aranhas e herbívoros. Foram observadas 21 espécies de formigas e 43 espécies de aranhas forrageando nas plantas durante o período de estudo. Houve maior riqueza e abundância de aranhas em plantas nas quais as formigas foram excluídas comparadas com as que as formigas estavam presentes. A riqueza e abundância de formigas não diferiram, entretanto, dependendo da presença ou ausência de aranhas. Não houve diferença entre número de botões, frutos e sementes produzidas, nem no comprimento e tamanho dos frutos entre os quatro grupos de plantas. Este estudo mostra a importância de se considerar os efeitos de todos os predadores e não somente de um grupo específico para avaliar proteção em plantas com nectários extraflorais