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Type: TESE DIGITAL
Title: Variação geográfica e temporal de defesas em Crotalaria pallida (Fabaceae: Papilionoideae: Crotalarieae)
Title Alternative: Geographic and temporal variation of defenses in Crotalaria pallida (Fabaceae: Papilionoideae: Crotalarieae)
Author: Verçosa, Diomar, 1985-
Advisor: Trigo, José Roberto, 1956-
Abstract: Resumo: Algumas espécies de Crotalaria (Fabaceae: Papilionoideae: Crotalarieae) que ocorrem nos Neotrópicos apresentam duas características marcantes de defesa contra herbívoros: defesas químicas baseadas em alcaloides pirrolizidínicos (APs) e defesas extrínsecas baseadas na atração de inimigos naturais para seus nectários extraflorais (NEFs). Nos Neotrópicos espécies de Crotalaria geralmente são atacadas por larvas da mariposa especialista Utetheisa ornatrix (Erebidae: Arctiinae: Arctiini), adaptada ao consumo e sequestro de APs e muitas vezes por larvas da mariposa Etiella zinckenella (Pyralidae), não especializada no sequestro destes alcaloides. Ambas as espécies são predadoras de sementes verdes, sendo que U. ornatrix também pode se alimentar de folhas e flores. Plantas supostamente diferem na forma de resposta ao ataque de herbívoros especialistas e não especialistas, alterando os níveis de defesas químicas ou investindo em outras formas de defesas. Desta forma, diferenças na incidência dos herbívoros especialistas e não especialistas e, assim como em outros fatores bióticos e abióticos podem gerar uma grande variação nos resultados das interações entre as populações de plantas. Nesse cenário, levantamos a hipótese que populações com maior incidência relativa do herbívoro especialista U. ornatrix apresentariam uma menor concentração de APs do que populações com maior incidência relativa do não especialista E. zinckenella, enquanto que populações com uma incidência similar de ambos os herbívoros apresentariam uma concentração intermediária destas defesas. Especificamente, investigamos as seguintes questões: (1) há correlação entre defesas químicas de C. pallida e seus herbívoros (especialista e não especialista) no contexto geográfico e temporal? (2) U. ornatrix induz a produção de APs em C. pallida? Nós mostramos que não há correlação entre defesas químicas de C. pallida e seus herbívoros (especialista e não especialista) no contexto geográfico e temporal. Além disso, mostramos evidências que o herbívoro especialista não induz a produção de APs em sementes de C. pallida. Nós discutimos os aspectos de seis possíveis cenários para explicar a ausência de correlação entre defesas químicas de C. pallida e seus herbívoros. No primeiro, sugerimos que a variação temporal na incidência dos herbívoros especialista e não especialista geraria um ambiente imprevisível tanto no tempo quanto no espaço em termos de risco de predação. No segundo, C. pallida estaria investindo em outras formas de defesas (p.e. NEFs) juntamente com defesas químicas, por estar sendo atacada por herbívoros com diferentes níveis de especialização. No terceiro, sugerimos que as concentrações de APs encontradas em sementes verdes de C. pallida não são deterrentes para E. zinckenella e que ela possa ser especialista. No quarto, sugerimos que como C. pallida é uma espécie introduzida, ela não seria coadaptada aos herbívoros nativos e, portanto, não apresentaria uma resposta induzida ao ataque por parte destes herbívoros. No quinto, a planta poderia estar respondendo ao ataque dos herbívoros, ao mesmo tempo que eles poderiam estar escolhendo as plantas de acordo com a concentração dos compostos químicos. No sexto, sugerimos que outros potenciais compostos de defesas estariam mediando as interações ou a presença de outros herbívoros

Abstract: Some Crotalaria species (Fabaceae: Papilionoideae: Crotalarieae) that occur in the Neotropics show two striking characteristic of defense against herbivores: chemical defense based on pyrrolizidine alkaloids (PAs) and extrinsic defense based on attraction of natural enemies to extrafloral nectaries (EFNs). In the Neotropics Crotalaria species are generally attacked by larvae of the specialist moth Utetheisa ornatrix (Erebidae: Arctiinae: Arctiini), adapted to the consumption and sequestration of PAs and often by larvae of the moth Etiella zinckenella (Pyralidae), not specialized on sequestration of these alkaloids. Both species are predators of unripe seeds, and U. ornatrix can also feed on leaves and flowers. Plants supposedly differ in the answer to the attack of specialist and non-specialist herbivores by altering the chemical defenses levels or investing in other forms of defenses. Thus, differences in incidence of specialist and non-specialist herbivores, as well as other biotic and abiotic factors can generate large variation in the results of interactions between the populations of plants. In this context, we hypothesized that populations with higher relative incidence of specialist U. ornatrix would have lower concentration of PAs than populations with higher relative incidence of non-specialist E. zinckenella, while populations with incidence similar of both herbivores would have intermediary concentration. Specifically, we investigated the follows questions: (1) Is there correlation between chemical defense of C. pallida and its herbivores (specialist and non-specialist) on geographic and temporal context? (2) U. ornatrix induces the production of PAs in C. pallida? We show that there is no correlation between chemical defense of C. pallida and its herbivores (specialist and non-specialist) on geographic and temporal context. Besides, we show evidence that the specialist herbivore does not induce the production of PAs in seeds of C. pallida. We discussed aspects of six possible scenarios to explain the absence of correlation between chemical defense of C. pallida and its herbivores. First, we suggest that the temporal variation on the incidence specialist and non-specialist herbivores would create an unpredictable environment in both time and space in terms of predation risk. Second, C. pallida would be investing in other forms of defenses (e.g. EFNs) along with chemical defense, for being attacked by herbivores with different levels of specialization. Third, we suggest that PAs concentrations found in unripe pods of C. pallida are not deterrents for E. zinckenella and it can be a specialist. Fourth, we suggest that as C. pallida is an introduced species, it would not be coadapted to native herbivores and thus does not show induced response to the attack by these herbivores. Fifth, the plant could be responding to herbivore, while they could be selecting plants to accord to concentration of chemical compounds. Sixth, we suggest that other potential compounds defenses would mediate interactions or the presence of other herbivores
Subject: Defesa química
Alcaloides
Utetheisa ornatrix
Etiella zinckenella
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2016
Appears in Collections:IB - Tese e Dissertação

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