Interações tróficas Piper (Piperaceae) : lagartas de Lepidoptera no Cerrado do Brasil Central

Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, 2016.O primeiro capítulo caracterizou os lepidópteros associados à Piper (Piperaceae) em Matas de Galeria do Cerrado do Distrito Federal e Goiás, já que não havia conhecimento anterior. As vistorias foram feitas em 354 parcelas de 10m² em sete áreas, de maio de 2015 a abril de 2016. Foram encontradas 12 espécies de Piper, sendo a mais comum P. arboreum. Quatro mil plantas foram vistoriadas e as lagartas contadas, identificadas e criadas em laboratório, em folhas de Piper até a emergência. Foram encontradas 331 lagartas, sendo 243 identificadas em 60 espécies. O modelo de efeito misto mostrou variação sazonal significativa na abundância de lagartas, o índice de similaridade de Jaccard mostrou variação espacial na composição de espécies em P. arboreum, com baixa similaridade entre áreas. O alto número de espécies raras de lagartas em P. arboreum explica as diferenças encontradas. O padrão encontrado para a comunidade de lepidópteros foi semelhante ao do cerrado sentido restrito. O segundo capítulo, experimental, avaliou os efeitos da origem genotípica e da variação fitoquímica (composição e diversidade fitoquímica) na herbivoria foliar cumulativa de P. arboreum. Três plantas-mãe (genótipos) de P. arboreum foram coletadas de quatro áreas de origem (DF e GO), distantes uma das outras de, pelo menos, 20Km. Cada planta foi cortada em seis partes para a formação de estaquias (clones) que foram plantadas em vasos e dispostas em três matas de galeria - áreas experimentais. Cada área experimental continha quatro genótipos, observados mensalmente por um ano. O resultado da análise da composição química mostrou que houve dois quimiotipos: plantas com mistura de amidas ou com metil 3-geranil-4-hidroxibenzoato. Esta variação química afetou significativamente a herbivoria que foi menor nas plantas com o quimiotipo-amida. Os resultados sugerem que a origem genotípica e a diversidade fitoquímica (de grupos funcionais) não afetaram a herbivoria.The first chapter described the lepidopteran species on Piper (Piperaceae) in gallery forest in the Cerrado of Central Brazil (Federal District and Goiás), as there was no previous knowledge. Samples were conducted in seven areas from May 2015 to April 2016. Four thousand plants of 12 species of Piper were inspected for caterpillars in 354 plots. I found 331 caterpillars in the field but only 243 of 60 species have emerged in the laboratory. P. arboreum was the commonest host plant in all areas. There was a significant seasonal variation in abundance of caterpillars on Piper (Mixed Effect Model), and spatial variation in species composition associated to P. arboreum (Jaccard Similarity Index). Patterns found for the lepidopteran in the gallery forests was similar to that of cerrado strict sense. The community similarity among areas was low, that may be explained by the high number of rare species of Lepidoptera. The second chapter, an experimental work, aimed to evaluate the effects of genotypic origin and of composition and phytochemical diversity of P. arboreum on cumulative leaf herbivory. The experiment was set up in three areas within gallery forests, and the observation were made, monthly, for a year. Genotypes came from four areas distant from each other at least 20Km. The results showed that chemical composition show two chemotypes: plants with a mixture of amides and those with methyl 3-geranyl-4-hydroxybenzoate, and such composition affects significantly the herbivory, being lower on plants containing amides than to the other chemotype. The analysis for phytochemical diversity (of functional groups) for 12 genotypes (= 12 x four three experimental areas) did not show any effect. The results suggest also that the genotypic origin did not affect herbivory. These results confirm the strong negative effects of these amides on Piper herbivores, which corroborates findings in other studies