Larvas de Lepidoptera em duas espécies de Erythroxylum em um cerrado de Brasília, DF : fogo e fenologia foliar

Abstract

Estudos anteriores indicam uma alta riqueza de espécies de lagartas (Lepidoptera) em áreas de Cerrado. Entretanto, essas espécies apresentam baixa abundância e ocupam uma porcentagem baixa dos indivíduos de cada espécie de planta hospedeira. O fogo é um evento comum no Cerrado, afeta a fenologia foliar e, consequentemente, espera-se um efeito na comunidade de lagartas nessas plantas. O presente estudo versa sobre as alterações na dinâmica foliar em duas espécies de plantas, Erythroxylum deciduum e E. tortuosum (Erytroxylaceae), em decorrência da queimada e discute como a fenologia foliar, o fogo e/ou a sazonalidade poderiam influenciar a herbivoria em folhas novas. Além disto, compara a riqueza, a abundância de lagartas e seus parasitóides nessas espécies de plantas e, os possíveis efeitos das estações climáticas, da fenologia foliar e da amplitude de dieta, em duas áreas adjacentes (uma não queimada e outra queimada) de cerrado sensu stricto na Fazenda Água Limpa (15º55’S e 47º55’W), da Universidade de Brasília, Brasília, DF, de setembro/05 a agosto/06. Em ambas as áreas, cerca de 100 indivíduos de cada espécie de planta foram amostrados mensalmente, e registrada a presença de folhas e suas proporções (0%, até 25%, até 50%, até 75%, até 100%) nas diferentes fenofases (sem folhas, folhas novas, folhas maduras e folhas senescentes). Todas as lagartas encontradas foram coletadas, descritas em morfoespécies e criadas em laboratório. Os lepidópteros adultos foram depositados na Coleção Entomológica do Departamento de Zoologia da Universidade de Brasília. Os dados sobre herbivoria em folhas novas foram obtidos de 100 indivíduos de cada espécie de planta, em cada data (novembro/2005 e abril/2006), nas duas áreas. A área foliar total e a área danificada foram medidas utilizando-se o CI - ÁREA METER CID (EUA). Foram vistoriadas 2.065 plantas na área não queimada, e 2.131 na área queimada. O padrão fenológico conhecido para o Cerrado (queda de folhas durante a seca com rebrota na transição seca/chuva) também foi obtido para esse conjunto de dados. O fogo provoca uma alteração na dinâmica temporal de produção de folhas das espécies de Erythroxylum, defasando-a em aproximadamente um mês. Independente da espécie ou da área estudada, a perda de área foliar foi menor em novembro/05 (início da estação chuvosa), do que em abril/06 (início da seca). Foram encontradas 1.009 lagartas distribuídas em 13,3% dessas plantas. A baixa freqüência lagartas é uma característica comum no Cerrado, e essa freqüência foi maior em E. tortuosum. A fenologia foliar não influenciou a freqüência e a abundância de lagartas, que foram maiores de maio a junho. O padrão de alta riqueza de espécies raras é valido tanto para espécies de Lepidoptera quanto para de parasitóides. Das 38 morfoespécies de parasitóides, 84,2% estavam representadas por um único indivíduo. Doze por cento das lagartas encontradas estavam parasitadas por Hymenoptera (92,5%) e por Diptera (7,5%). O parasitismo foi maior em lagartas construtoras de abrigos, provavelmente, devido aos sinais de seda, de fezes e das mudanças das folhas, que as tornam mais aparentes. As espécies de dieta restrita também foram as mais parasitadas (90%). Possivelmente, o consumo de uma grande quantidade de espécies de plantas pode funcionar como estratégia de defesa em relação aos inimigos naturais. Foram encontradas 48 morfoespécies de lagartas de 15 famílias. Entretanto, 60% delas pertencem a apenas quatro famílias: Gelechiidae, Limacodidae, Geometridae e Dalceridae. Do total de lagartas encontradas, 55% estavam expostas nas folhas, enquanto 45% em abrigos de folhas dobradas ou enroladas com teias (ex: Dichomeris) e ou em casulos ou túneis de fezes (ex.: Antaeotricha). O grau compartilhamento de espécies de lagartas entre as espécies de plantas e entre as áreas foi alto, com poucas espécies restritas a uma só espécie de planta e/ou uma área. A proporção de espécies de lagartas com dieta restrita (48%) às plantas do gênero Erythroxylum, no cerrado sensu stricto, é menor do que o encontrado em plantas de florestas úmidas em Papua-Nova Guiné (54%) e de florestas no Panamá (85%), e bem mais alto do que em outra espécie de planta no cerrado, Roupala montana (Proteaceae) (7%).As duas áreas apresentaram um padrão similar de distribuição temporal de lagartas, com a maioria das espécies ocorrendo na estação seca. Neste estudo, a dissimilaridade foi explicada principalmente pelas espécies exclusivas e raras, e o fogo parece afetar diferenciadamente as espécies hospedeiras. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT

Previous studies in the Cerrado have shown that caterpillars present a high species richness (Lepidoptera) with low abundance, and associated to a low proportion of the available plants. Fire is a common event in the Cerrado of Brasília which affect the leaf phenology, and probably may determine changes in the caterpillars’ community on the host plants species. In this study, I compared the leaf phenology of two plants species, Erythroxylum deciduum and E. tortuosum (Erytroxylaceae), in two adjacent areas (no burned and burned areas), in the cerrado sensu stricto at University of Brasilia Experimental Farm (FAL - 15º55’S e 47º55’W), Brasília, DF, from September of 2005 to August of 2006. I discuss how fire or phenology may influence the herbivory of the new leaves as well as the caterpillars and the parasitoids species richness and abundance. Furthermore, I evaluated the possible effects of the climatic seasons, and the diet breadth of the caterpillars found on these host plants. In both areas around a 100 plants of each species were sampled monthly, the presence and the proportion of leaves in different relative ages (without leaves, young, mature and old leaves) were registered. All caterpillars found were collected, describes as morphospecies, and reared under laboratory conditions. Vouchers adult species were deposited in the Entomological Collection of the Zoology Department of the University of Brasília. One young leaf from each of those 100 plants, in each species and area, were used to determine the proportion of insect damage in November 2005 and in April of 2006. The leaf phenology of the two species of Erythroxylum repeated the known leaf phenological pattern for the Cerrado. Comparing the two areas fire has provoked a month delay in the leaf production. Independently of the plant species and or studied area, the leaf damage was lower in November (beginning of wet season) than in April (beginning of dry season). I sampled 2,065 plants in the no burned area, and 2.131 in the burned one, and found 1,009 caterpillars on 13.3% of them. The low frequency of caterpillars observed on host plants in the Cerrado was repeated for Erythroxylum, but this frequency was higher on the E. tortuosum. The leaf phenology did not affect the frequency and the caterpillar’s abundance, which were higher in May and June. The pattern of high richness of rare species found for caterpillars is similar for their parasitoids as well. Of the 38 parasitoids morphospecies, 84.2% were represented by a singleton. Twelve per cent of the caterpillars were parasitized by Hymenoptera (92.5%) and by Diptera (7.5%). The presence of shelters may have influenced the caterpillar’s parasitism, apparently facilitating the location of the host due to the signals of silk and or frass. The relatively specialist caterpillars species were heavily parasitized (90%). Possibly, the consumption of multiple host plant species may protect caterpillars from natural enemies. Of the 48 morphospecies of caterpillars found in the two studied areas (n=15 families), 60% were represented only by four families: Gelechiidae, Limacodidae, Geometridae and Dalceridae. More than a half of caterpillars (55%) were found exposed on leaves, while 45% were sheltered on leaves tied by silk (e.g.: Dichomeris), and or inside tunnels of frass (e.g.: Antaeotricha). The similarity in caterpillar’s species composition between plant species and studied areas was high, with few restricted species to just one host plant or area. The proportion of caterpillars’ specialists (48%) to the genus of Erythroxylum, in the cerrado sensu stricto, was lower than what has been found in humid forests of the Papua-New Guinea (54%), and in Panama (85%), but much more higher than other plant species in the Cerrado of Brasilia, Roupala montana (Proteaceae) (7%). The two species of Erythroxylum showed similar pattern of temporal distribution of the caterpillar fauna, which showed a peak of abundance in the dry season. The differences in species composition between the two host plants were due mainly to the rare species. The results suggested that fire may have a different influence on the caterpillar fauna of the two plants species.