Herbivore-induced defenses in Passiflora biflora

Herbivore-induced defenses in plants save energy in the absence of herbivory (Karban et al. 1997). Despite this, Passiflora biflora has not been shown to have short-term induced defenses in past studies (Baptiste 2002). P. biflora might have a slower reaction to chronic herbivory either through greater leaf toughness or greater cyanide concentrations. To test this, leaves from three sites were assessed for herbivory defense. The first two sites were butterfly gardens with high and low populations of butterflies from the genus Heliconius, for whom Passiflora vines are the host plant. Defense levels were compared with nearby plants outside the garden at a third site. Light intensity, percent herbivory, leaf toughness, and cyanide were measured at each site to quantify herbivory defense. Light intensity was significantly higher in the garden with lower Heliconius populations (p=0.0086). Herbivory, measured by number of caterpillars encountered, was significantly higher in the garden with high Heliconius density. Leaf toughness was significantly lower at the roadside site (p=0.0231), but similar for the two butterfly gardens. Cyanide concentrations were significantly lower in the garden with fewer Heliconius, compared to the other two sites (p=0.002). While the cyanide concentration for vines outside the garden was higher, low leaf toughness there indicates younger vines, which are reported to have higher cyanide content (Magee 1995). Both gardens had similar leaf toughness, indicating similar age, yet significant differences in cyanide content. This implies that at higher and chronic levels of herbivory, Passiflora biflora shows induced defenses to herbivory. Las defensas de las plantas inducidas por la herbivoría ahorran energía en ausencia de herbivoría (Karban et al. 1997). A pesar de esto, no se ha demostrado que Pasiflora biflora tenga ninguna defensa inducida a corto plazo (Baptiste 2002). Puede ser que P. biflora presente una reacción más lenta a la herbivoría crónica, ya sea debido a la mayor dureza de sus hojas o a sus mayores concentraciones de cianuro. Se recolectaron hojas de tres sitios diferentes y se analizaron para medir la defensa en la herbivoría. Los primeros dos sitios fueron jardines de mariposa con poblaciones altas y bajas de mariposas del género Heliconius para las cuales las enredaderas de Passiflora son las plantas anfitrionas. Los niveles de defensa se compararon con plantas en las afueras del jardín. La intensidad de la luz, el porcentaje de herbivoría, la dureza de las hojas, y la concentración de cianuro se midieron en cada sitio para cuantificar la defensa en la herbivoría. La intensidad de la luz fue significativamente más alta en el jardín con poblaciones bajas de Heliconius (p=0.0086). La herbivoría, medida de acuerdo con el número de orugas encontradas, fue significativamente más alta en el jardín con densidad alta de Heliconius. La dureza de las hojas fue significativamente más baja en el sitio al borde de la carretera (p=0.0231), pero este parámetro fue semejante en los dos jardines de mariposa. Las concentraciones del cianuro fueron significativamente más bajas en el jardín con menos Heliconius, en comparación a los otros dos sitios (p=0.002). Mientras que la concentración de cianuro para las enredaderas fuera del jardín fue más alta, una menor dureza de hojas en ese sitio indicó que las enredaderas allí eran más jóvenes y, por lo tanto, contenían una concentración más alta (Magee 1995). Los dos jardines tuvieron durezas de hojas semejantes, lo que indicó que tenían edades semejantes pero, sin embargo, presentaban diferencias significativas en su contenido de cianuro. Esto implica que a niveles más altos y crónicos de herbivoría, Pasiflora biflora muestra defensas inducidas a la herbivoría.https://digitalcommons.usf.edu/tropical_ecology/1374/thumbnail.jp