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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.59.2023.tde-22032023-144410
Document
Author
Full name
Isamara Mendes da Silva
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Ribeirão Preto, 2022
Supervisor
Committee
Santos, Jean Carlos (President)
Correa, Michele Martins
Pereira, Rodrigo Augusto Santinelo
Soares, Eduardo Calixto
Souza, Roberth Fagundes de
Souza, Tatiana Machado de
Title in Portuguese
Condicionalidade nas interações entre borboletas mirmecófilas (Lepidoptera: Lycaenidae), suas plantas hospedeiras e formigas associadas no Cerrado
Keywords in Portuguese
Licenídeos facultativos
Lycaenidae
Mirmecofilia
Mutualismo condicional
Oviposição
Abstract in Portuguese
Borboletas da família Lycaenidae são conhecidas por estabelecerem associações com formigas que forrageiam em suas plantas hospedeiras. Tais interações de caráter mutualístico, são baseadas em mecanismos utilizados pelas larvas, como glândulas epidérmicas que fornecem recompensa alimentar líquida para formigas, que retribuem com proteção. Essas interações registradas para regiões neotropicais são de caráter facultativo, muito comuns e relativamente pouco ainda se sabe sobre os efeitos adaptativos nos organismos envolvidos: borboleta, formiga e planta. Neste contexto, esta tese visa principalmente colaborar para cobrir essa lacuna como primeiro objetivo, a partir de dados coletados entre 2013 e 2020, buscou-se analisar com o uso da ferramenta de redes de interações ecológicas, se houve mudança na comunidade e na distribuição dos licenídeos ao longo deste tempo (sete anos), considerando que área passou por perturbações ambientais antrópicas, como fogo. O segundo objetivo foi avaliar se a seleção da planta hospedeira é mediada pela presença e identidade das formigas. Por último, com intuito de entender os efeitos dessa interação em um sistema mutualístico comum no cerrado, plantas com nectários extraflorais e formigas, o terceiro objetivo analisou o impacto da presença de larvas do licenídeo Parrhasius polibetes no comportamento da principal espécie de formiga associada (Camponotus crassus) e no sucesso reprodutivo da planta hospedeira, Banisteriopsis malifolia (Malpighiaceae). No que se refere ao comportamento das redes licenídeos-plantas ao longo do tempo, nosso estudo demonstrou que houve uma redução na amplitude do uso de plantas hospedeiras por espécies generalistas. Os licenídeos mais comuns, Rekoa marius e Parrhasiu polibetes, passaram a ser mais abundantes apenas em B. malifolia. Contudo, as redes não diferiram quanto a sua topologia, e ambas mantiveram um padrão modular; tal similaridade na estrutura das redes reflete a resiliência desse sistema às perturbações ambientais antrópicas. Na vertente ecológico-comportamental, este estudo revelou que os licenídeos P. polibetes e R. marius são capazes de discriminar visualmente entre as espécies de formigas e ter uma preferência pela formiga C. crassus durante a oviposição. Por fim, nossos resultados elucidaram que as larvas florívoras tem impacto neutro sobre o sucesso reprodutivo da planta hospedeira, mas impacto negativo na herbivoria foliar, uma vez que limitam o raio de forrageamento das formigas sobre as inflorescências. O conjunto dos resutados permite sugerir que os sistemas Lycaenidae-formigas-plantas no cerrado são altamente condicionais, cujos resultados das interações podem ser influenciados pela alteração nas características do habitat, abundância da planta hospedeira, identidade das formigas atendentes e espécie de licenídeo em questão.
Title in English
Conditionality in interactions between myrmecophilous butterflies (Lepidoptera: Lycaenidae), their host plants and associated ants in the Cerrado
Keywords in English
Conditional mutualism
Facultative lycaenids
Myrmecophily
Ovipositon
Abstract in English
Lycaenidae family butterflies are known for establishing associations with ants which forage their host plants. These interactions are of a mutualistic nature, based on mechanisms used by the larvae., like the epidermal glands that provide liquid food as a reward to the ants, who reciprocate with protection. Interactions of this type recorded in Neotropical regions are of a facultative character. They are also very common, albeit relatively little is known about their adaptive effects on the involved organisms: butterflies, ants and plants. In this context, this thesis has the primary objective of performing a new survey of the immature lycaenids community in a Cerrado area. From data collected between 2013 and 2020 it was sought to analyze, through networks of ecological interactions, whether there has been a change in the community and distribution of lycaenids over time (seven years), after the area has experienced environmental disturbances such as fire. The second objective was to evaluate whether the host plant is mediated by the presence and identity of ants. Lastly, the third objective aims at understanding the effects of this interaction in a common Cerrado mutualistic system, plants with extrafloral nectaries and ants. It analyzed the impact of Parrhasius polibetes lycaenid larvae presence on the behavior of the main associated ant species (Camponotus crassus) and on the reproductive success of the host plant, Banisteriopsis malifolia (Malpighiaceae). Overall, our study demonstrates that there was a reduction on the use of host plants by generalistic species, where the lycaenids Rekoa marius and Parrhasiu polibetes became more abundant only in B. malifolia. Nevertheless, the networks did not differ in their topology, where both presented modular patterns; such similarity in the networks reflect the resilience of this system to environmental disturbances. Additionally, this study revealed that lycaenids P. polibetes and R. marius can visually discriminate between ant species and show preference for C. crassus ants during oviposition. Lastly, our results elucidate that florivore larvae have a neutral impact on the plant reproductive success, but negative in the foliar herbivory, since they limit the foraging radius of ants to the inflorescences. Thus, this is a highly conditional system, whose interactions results can be influenced by changes in habitat characteristics, host plant abundance, identity of attendant ants and species of lycaenid in question.
 
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Release Date
2025-01-27
Publishing Date
2023-03-22
 
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