Changes in ant community and ant-plant interactions during development of Caryocar brasiliense (Caryocaraceae)

Interspecific interactions are one of the main mechanisms that promote and maintain diversity of species in biological communities. The variation in the result of these interactions, also known as \"conditionality\" has been abundantly documented in the ecological literature. Predict the outcome of an interaction and ecological variables governing them, however, is a difficult task. Mutualistic interactions between ants and plants are widely studied, the ants provide various types of services for plants, and among the most common is the protection against herbivores. The aim of this study was to determine whether there is variation in the ant community and in the interaction ant-plant with the development of Caryocar brasiliense. This study was conducted in an area of cerrado sensu stricto in Reserva Ecológica do Panga, located in Uberlândia-MG. I sampled 81 individuals of C. brasiliense, which were separated into three categories related to their stage of development: pre-reproductive, medium-sized reproductive and large-sized reproductive. Tree-dwelling ants were collected using mechanical beating and pitfall-traps containing baits (honey and urine). To determine whether the proportion of ant predation varied with ontogeny, we conducted an experiment, where termites were attached to branches of the plants. To test the effect of the presence of ants on leaf herbivory, leaf shoots with no damage were marked, and half had all ants removed and prevented from returning. After 90 days, leaves were sampled and the herbivory rate was estimated. Additionally, leaves of different stages were sampled to determine the levels of tannins. Were recorded 60 species/morfoespecies of ants distributed in 17 genera and five subfamilies. The ant community composition varied significantly between the developmental stages of C. brasiliense and there was a gradual change in composition as the plant develops. The mean abundance of ants was significantly higher in reproductive plants than in the pre-reproductive ones. The ant species richness also differed with ontogeny, increasing with the development of the plant. I found significant differences on the proportion of predated termites between plants different stages. The experimental exclusion of ants resulted in a significant increase in the amount of herbivory on leaves of C. brasiliense, and this had a positive interaction with the stage of development, being greater in large reproductive plants. Moreover, the total concentration of tannins did not differ between different stages. The degree of protection conferred by the ants depends on the stages of development of C. brasiliensis trees, since large reproductive plants had high rates of predation of termites and higher herbivory rates with the absence of ants. These results provide strong evidence that the ontogeny of the plant is a factor of conditionality in mutualistic interactions between ants and plants.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorMestre em Ecologia e Conservação de Recursos NaturaisInterações interespecíficas são um dos principais mecanismos que promovem a diversidade e manutenção das espécies em comunidades biológicas. A variação nos resultados dessas interações, conhecida como \"condicionalidade\", tem sido abundantemente documentada na literatura ecológica. Prever os resultados de uma interação e as variáveis ecológicas que as regulam, no entanto, é uma tarefa mais difícil. Interações mutualísticas entre formigas e plantas são amplamente estudadas, as formigas conferem vários tipos de serviços para as plantas, e dentre os mais comuns está a proteção contra herbívoros. O objetivo desse trabalho foi determinar se existe variação na comunidade de formigas e na interação formiga-planta com o desenvolvimento de Caryocar brasiliense. O estudo foi conduzido em uma área de cerrado sentido restrito na Reserva Ecológica do Panga, próximo a Uberlândia-MG. Foram utilizados 81 indivíduos de C. brasiliense em diferentes estágios de desenvolvimento: indivíduos pré-reprodutivos, reprodutivos de médio porte e reprodutivos de grande porte. As formigas foram coletadas com uso de guarda-chuva entomológico e armadilhas do tipo pitfall contendo iscas de mel ou de urina. A fim de determinar se existe diferença na taxa de predação por formigas com o desenvolvimento da planta foi realizado um experimento no qual cupins eram ofertados em ramos de plantas de diferentes estágios de desenvolvimento. O efeito da presença de formigas sobre a herbivoria foi testado com a remoção experimental das formigas. Para tal, brotos de folhas sem danos foram marcados em ramos tratamento, onde o acesso das formigas foi impedido, e ramos controle em uma mesma árvore, após 90 dias a taxa de herbivoria foliar foi calculada. Também foi determinado o teor de tanino em folhas de plantas de diferentes estágios. Foram registradas 60 espécies/morfoespécies de formigas, distribuídas em 17 gêneros e cinco subfamílias. A composição da comunidade de formigas variou significativamente entre os estágios de desenvolvimento de C. brasiliense, havendo uma mudança gradual na composição à medida que a planta se desenvolve. A abundância média de formigas foi significativamente maior nas plantas reprodutivas do que nas pré-reprodutivas. A riqueza de espécies de formigas também diferiu, aumentando com o desenvolvimento da planta. Eu encontrei diferenças significativas na proporção de cupins predados, que foi maior nas plantas reprodutivas de grande porte. A exclusão experimental de formigas resultou num aumento significativo na quantidade de herbivoria em folhas de C. brasiliense, havendo uma interação entre a presença de formigas e o estágio de desenvolvimento da planta na proteção contra a herbivoria, que foi maior nas plantas reprodutivas de grande porte. Além disso, a concentração total de taninos não diferiu entre plantas de diferentes estágios. O grau de defesa conferida pelas formigas depende do estágio ontogenético de C. brasiliensis, já que plantas reprodutivas de grande porte apresentaram altas taxas de predação de cupins e maior efeito da presença das formigas sobre a herbivoria. Esses resultados fornecem evidências de que a ontogenia da planta é um fator de condicionalidade das interações mutualísticas entre formigas e plantas