Variação na diversidade de insetos e herbivoria entre grupos fenológicos de uma floresta tropical seca

Abstract

Em florestas tropicais secas (FTSs) existe uma forte sazonalidade na disponibilidade de recursos vegetais e condições climáticas, importantes mecanismos na estruturação de comunidades de insetos. Nesse ecossistema, plantas decíduas e sempre-verdes coexistem, mas apresentam diferente longevidade foliar, eficiência no uso de recursos, síndromes foliares defensivas e consumo por herbívoros. Embora, a maioria das espécies vegetais decíduas produzam folhas de maneira sincrônica no inicio da estação chuvosa, algumas espécies decíduas suculentas podem antecipar a produção de folhas e gerar um mecanismo de escape temporal de herbívoros. Esse estudo teve como objetivo avaliar a variação temporal de diferentes grupos funcionais de insetos (herbívoros e polinizadores) entre estações, turno do dia e grupos fenológicos. Além disso, foi verificado a produção de defesas foliares e níveis de herbivoria em plantas de diferente fenologia foliar (decíduas de caule suculento, decíduas e sempre verdes). O estudo foi realizado no Parque Estadual da Mata Seca, Manga (Minas Gerais). Ao contrário do esperado, foi encontrada maior abundância de insetos na estação seca que na chuvosa, principalmente devido à herbívoros de hábito sugador, existindo baixa sobreposição de espécies entre as estações. Durante a estação seca: (1) as plantas sempre verdes sustentaram maior diversidade de herbívoros; e (2) os insetos, exceto polinizadores, apresentaram maior atividade noturna. No geral, plantas decíduas apresentaram maiores taxas de herbivoria foliar e nitrogênio e menor concentração de defesas foliares do que plantas sempre verdes. A coorte foliar produzida durante a estação seca pelas espécies decíduas suculentas apresentou menor herbivoria e defesas foliares que: (1) a coorte produzida durante a estação chuvosa pelas mesmas espécies, e (2) do que as folhas produzidas no inicio da estação chuvosa pela comunidade decídua. O presente estudo suportou a hipótese que insetos herbívoros residentes em períodos secos podem ser bem adaptados (restrições fisiológicas ou comportamentais) às condições ambientais adversas das FTSs, apresentando preferência de voo noturno e principalmente sobre plantas sempre verdes. Provavelmente, existiu uma convergência adaptativa sobre as características foliares entre diferentes grupos fenológicos, baseada em diferentes adaptações fisiológicas e risco de ataque por herbívoros.

Tropical dry forests (TDFs) are marked by strong seasonality in the availability of plant resources and climatic conditions that are important mechanisms in structuring insect communities. In this ecosystem, deciduous and evergreen trees coexist but have different leaf longevity, efficiency in resource use, defensive leaf syndromes and edibility for herbivores. Although most deciduous species leaf flushing synchronously at the beginning of the rainy season, some deciduous stem-succulent species can anticipate leaf production and to produce new leaves in high enough abundance at the end of the dry season, a mechanism of temporal escape from herbivores. The aim of this study was to evaluate the temporal variation of insects (herbivores and pollinators) among seasons, day-shift and plant phenological groups. Furthermore, we verified leaf defenses and herbivory on trees with different leaf phenology (deciduous stem- succulent, deciduous and evergreen). This study was conducted at the Mata Seca State Park, Manga in Minas Gerais state. We found a greater insect abundance in the dry season, due to mostly sap-sucking herbivores, and there was low species overlap among seasons. In the dry season: (1) evergreen trees supported a greater diversity of herbivores; and (2) the insects, except for pollinators, had higher activity during night- time. In general, deciduous trees had higher leaf herbivory rates and nitrogen content and lower levels of leaf defenses than evergreen trees. Leaf cohort produced at the end of the dry season by deciduous stem-succulent species had lower herbivory and leaf defenses that: (1) the leaf cohort produced in the rainy season by same species; and (2) the leaves produced at the beginning of the rainy season by deciduous community. This study supported the hypothesis that insect herbivores resident in the dry season may be well adapted (physiological or behavioral constraints) to adverse environmental conditions in TDF. Likely, there was an adaptive convergence on defensive leaf syndromes among different phenological groups shaped by contrasting physiological adaptations and risk of attack by herbivores.