Cecropia- Azteca interaction and its effects on herbivory and growth

A herbivoria é uma importante interação ecológica que pode apresentar impactos negativos na sobrevivência, crescimento e reprodução das plantas. A presença de estratégias de defesa podem diminuir esses efeitos ao evitar as injúrias causadas por herbívoros. Dentre as diferentes estratégias de defesa, a defesa biológica por formigas foi considerada a mais efetiva. Entender os benefícios que as plantas recebem da associação com suas formigas mutualísticas pode ajudar a compreender melhor a relação ecológica e evolutiva entre esses organismos. Nesse sentido, esta tese apresenta dois capítulos. No primeiro capítulo, com a finalidade de investigar os benefícios da presença da colônia de formigas para plantas, foram avaliados a taxa de crescimento da planta, a herbivoria, o conteúdo de nitrogênio e os investimentos em outras defesas em indivíduos de Cecropia glaziovii naturalmente colonizados e não-colonizados por Azteca muelleri. Além do benefício de proteção contra herbivoria, foi encontrado um aumento na taxa de crescimento de plantas colonizadas, que pode inclusive ser um benefício indireto provenientes da proteção contra herbivoria. Assim, no segundo capítulo, com o objetivo de verificar se existe um efeito da herbivoria no crescimento das plantas, foram avaliadas a dinâmica do crescimento, a herbivoria e a fauna de herbívoros em plantas jovens, ainda não colonizadas por formigas. De fato, foi encontrado um efeito negativo da herbivoria no crescimento de plantas jovens, corroborando assim a hipótese de que a proteção pelas formigas contra herbivoria beneficiaria o crescimento da planta. Além disso, os resultados da dinâmica de herbivoria nesse sistema revelaram que altos níveis de herbivoria são encontrados com pouca frequência em plantas jovens no seu ambiente natural. Embora diferentes estudos sejam necessários para determinar as reais causas destes resultados, podemos sugerir um investimento em outros tipos de defesas por essas plantas, evitando que as mesmas alcancem altos níveis de herbivoria ao longo do tempo. Dessa forma, esses resultados podem contribuir para elucidar os mecanismos de investimento em defesas de plantas durante a sua ontogenia. Além disso, se extrapolados para o restante da comunidade vegetal, podem ainda trazer importantes informações acerca dos fatores que afetam o sucesso do estabelecimento de plantas em florestas tropicais. Finalmente, as informações geradas pelos resultados da presente tese podem contribuir para o desenvolvimento da teoria de defesa de plantas.Herbivory is an important ecological interaction that may negatively impact plant survival, growth and reproduction. Defensive strategies can reduce those effects by avoiding injuries by herbivores. Among the different defensive strategies, the biotic one promoted by ants was considered the most effective. Investigating the benefits that plants receive from their association with mutualistic ants can help better understand the ecological and evolutionary relationship between those organisms. This thesis contains two chapters. On the first chapter, in order to investigate the benefits of ant presence in plants, we evaluated the plant growth rate, herbivory, nitrogen content and other defenses investments on Cecropia glaziovii plant individuals naturally colonized and uncolonized by Azteca muelleri ants. We found that colonized plants grew faster than uncolonized plants, and this result could be an indirect benefit from herbivory protection. Thus, on the second chapter, in order to verify if there is an herbivory effect on plant growth we evaluated the plant growth dynamics, herbivory and herbivores insects on uncolonized young plants. In fact, we found a negative effect of herbivory on young plant growth, corroborating the hypothesis that protection against herbivory can benefit plant growth. Our results from herbivory dynamics revealed that high levels of herbivory are infrequently found on young plant in its natural environment. Although various studies are needed to explain these results, we can suggest an investment in diverse types of defenses by young plants, preventing them from reaching high levels of herbivory over time. These results may help to fully elucidate the mechanisms of plant defense investment during their ontogeny. Also, if extrapolated to the plant community, they can also provide important information about the factors that affect the successful of plant establishment in tropical forests. Finally, this thesis may contribute to the development of the plant defense theory.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio