Ecologia dos insetos associados aos frutos de leguminosas do Parque Estadual do Cerrado, Jaguariaiva, Paraná

Orientadora : Cibele Stamare Ribeiro-CostaTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ciencias Biológicas (Entomologia). Defesa: Curitiba, 2007Inclui bibliografiaÁrea de concentração: EntomologiaResumo: O Parque Estadual do Cerrado, em Jaguariaíva, Paraná, constitui-se um dos últimos remanescentes da vegetação de cerrado do Estado. No Parque são observadas duas formas quanto à vegetação, uma savânica que varia desde campo sujo, campo cerrado, cerrado sensu stricto até cerradão e outra florestal, formada por floresta ciliar e estacional semidecidual, também denominada zona ecotonal. Neste local, assim como em outros cerrados brasileiros, não foram realizados estudos da entomofauna endofítica associada aos frutos, e, especificamente, às sementes. Insetos relacionados a essas estruturas, atuam na ecologia e evolução das populações de plantas, sendo de relevância estudos direcionados a esse sistema. Leguminosas são abundantes nesse bioma, registradas comumente em vários levantamentos. Com o objetivo de identificar os insetos relacionados aos frutos deste grupo e compreender a ecologia das interações, foram realizadas coletas de frutos de 12 espécies, pertencentes à Caesalpinaceae, Fabaceae e Mimosaceae, em três fisionomias de cerrado, campo sujo, campo cerrado e cerrado sensu stricto, mais bordas de estrada e zona ecotonal, de maio de 2003 a julho de 2005. Os frutos foram armazenados em casa de vegetação, duas vezes por semana foram vistoriados e os insetos emergidos montados e identificados. Diversas espécies emergiram dos frutos, sendo 40 Coleoptera, 39 Hymenoptera, 14 Lepidoptera e 2 Diptera, totalizando 95 espécies. Dentre os coleópteros, muitas espécies consomem as sementes, principalmente Curculionidae e Chrysomelidae (Bruchinae). Os Lepidoptera, além de consumirem as sementes, alimentam-se também da polpa. A maioria dos Hymenoptera é parasitóide. Registrou-se pela primeira vez a ocorrência do gênero Caryedes em Clitoria spp. e Acanthoscelides lapsanae no Brasil. Também foi registrada pela primeira vez a ocorrência de Sennius lateapicallis e Sennius bondari em sementes de Senna rugosa, Cydia sp. em Stryphnodendron adstringens e planta hospedeira para Gibbobruchus cavillator e G. ornatus, B. holophylla. Além disso, foi estudada a fenologia de Stryphnodendron adstringens e Bauhinia holophylla, leguminosas freqüentes nas três fisionomias de cerrado, mensalmente, durante dois anos, a fim de subsidiar o entendimento da dinâmica populacional dos insetos associados à frutificação, além de correlacionar as fases fenológicas com os fatores ambientais, verificar se há semelhança nas fases entre as fisionomias e entre os anos e comparar os resultados com os padrões que ocorrem em outras regiões da distribuição geográfica deste ecossistema. Nas duas espécies observou-se um longo período de frutificação, disponibilizando, assim, substrato para a oviposição e desenvolvimento das espécies de insetos associados aos frutos. Como padrão geral para S. adstringens e B. holophylla, os eventos como a floração e frutos imaturos ocorreram nos meses de primavera e verão, enquanto os frutos maduros e queda das folhas no outono e inverno. O fator mais correlacionado com os eventos fenológicos das duas plantas foi o fotoperíodo, seguido da temperatura. Para compreender a ecologia das espécies dominantes de insetos, acompanhou-se a dinâmica temporal em casa de vegetação, foram realizadas observações da superfície dos frutos e dissecções (de frutos coletados em 2004 e 2005), que possibilitaram a verificação dos sítios de oviposição e comportamento das espécies durante o desenvolvimento e seus danos. Com o objetivo de observar o efeito da predação das sementes de S. adstringens por uma espécie abundante de Coleoptera, Acanthoscelides gregorioi (Bruchinae), foi realizado experimento de germinação. A dinâmica temporal dos insetos mais abundantes em S. adstringens e B. holophylla, correspondeu ao longo período de frutificação das plantas hospedeiras. O percentual de sementes inviáveis somando-se sementes predadas e chochas foi alto durante o estudo, com até 85,9% em 2004 para S. adstringens e 99,3% em 2005 para B. holophylla. Em B. holophylla a contaminação por um fungo endofítico prejudicou o crescimento das sementes, colonização e desenvolvimento dos bruquíneos. Os danos causados nas sementes de S. adstringens por A. gregorioi não incrementaram a germinação, mas tornaram as sementes inviáveis. A mesma espécie de coleóptero foi estudada em condições de laboratório, com o objetivo de incrementar o conhecimento sobre a biologia de bruquíneos silvestres. Os parâmetros biológicos de A. gregorioi variaram entre as fêmeas, porém foi observado amplo ciclo biológico, associado ao longo período de frutificação da planta hospedeira. Além disso, esta espécie está adaptada a realizar a oviposição em diferentes substratos, não sendo encontrada preferência por vagens ou sementes. A. gregorioi realizou posturas sobre grãos de Phaseolus vulgaris L., variedade carioquinha, o que demonstra a possibilidade de infestação desta espécie pelo bruquíneo estudado.Abstract: The Parque Estadual do Cerrado, in Jaguariaiva, Parana, is the remaining cerrado vegetation in State, There are two vegetation forms in this place, savanna, including campo sujo, campo cerrado, cerrado sensu stricto and cerradão and forest, with gallery forest and semidecidual forest, called zona ecotonal. In this Park, like others Brazilian savannas, until now no studies were done about endophytic entomofauna related to fruits and specially seeds. Associated insects in these structures, act on ecology and evolution of plant populations, therefore studies in this system are relevant. Legumes are abundant in this biome, commonly registered in inventories. In order to identify the insects related to fruits of this group and understand ecology of interactions, fruits of 12 species were collected, belonging to Caesalpinaceae, Fabaceae and Mimosaceae, in three savanna physiognomies, campo sujo, campo cerrado and cerrado sensu stricto, plus border road and zona ecotonal, from May 2003 till July 2005, The fruits were stored in green house, were checked twice a week and the emerged insects were pinned and identified. Several insects emerged from fruits, being 40 Coleoptera, 39 Flymenoptera, 14 Lepidoptera and 2 Diptera, amounting 95 species. Many Coleoptera species feed on seeds, mainly Curculionidae and Chrysomelidae (Bruchinae). The lepidopteran eats seeds and pulp fruits. Most Hymenoptera is parasite. It was registered for the first time Caryedes genus on Clitoria spp. and Acanthoscelides lapsanae in Brazil. Also it was noted Sennius lateapicallis and Sennius bondari in Senna rugosa seeds, Cydia tomosticha in Stryphnodendron seeds and B. holophylla as a host plant for the Gibbobruchus cavillator and G. ornatus, B. holophylla. Besides, the phenology of Stryphnodendron adstringens and Bauhinia holophylla, frequent legumes on three cerrado physiognomies, was verified monthly, during two years. These studies were done to subside understanding insect population dynamics associated with fructification, correlate phenological phases with environmental factors, to verify similarity on phases in different physiognomies and among years and compare results with patterns in other regions of the geographic distribution of this ecosystem. In the both species it has been observed a long frutification period, disposing substrate to oviposition and development of the insect species associated to fruits. As a general pattern for the S. adstringens and B. holophylla, the events like flowering and immature fruits occurred during the spring and summer, while the mature fruits and the fall of leaves in the autumn and winter. The photoperiod was the more correlated factor with the phenological events in both plants, followed by temperature. In order to understand the ecology of dominant insects, it has been observed temporal dynamic in green house, observed fruits surface and made dissections (on fruits collected in 2004 and 2005), to make possible to verify oviposition and species behavior during development and their damages. In the target to evaluate the effect of predation in germination of S. adstringens by abundant Coleoptera species, Acanthoscelides gregorioi (Bruchinae), it has been made an germination experiment. The temporal dynamic of more abundant insects in S. adstringens and B. holophylla, was related to long fructification period of the host plants. The percent of unviable seeds, considering predated and empty seeds was high during the study, with 85,9% in 2004 for S. adstringens and 99,3% in 2005 for B. holophylla. The contamination by endophytic fungi in B. holophylla seeds severely limited their development and colonization by bruchines. The germination of seeds attacked by A. gregorioi not occurred because this Bruchinae species destroyed the seeds. The same species of Coleoptera have been studied in the laboratory conditions, in order to increase the knowledge about your biology. The bionomics of A. gregorioi varied between females, but was observed long biological cycle associated to the large fructification period of the host plant. Besides this species was adapted to make postures in different places, not preferring pods or seeds. The A. gregorioi deposit their eggs on Phaseolus vulgaris L. grains, strain carioquinha, but none adults emerged, with shows the possibility of infestation by this bruchine, Future studies are recommended with other beans varieties