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  INTERAÇÕES ECOLOGICAS ENTRE INDIVÍDUOS DE CHANANA (Turnera ulmifolia L.) E AS FORMIGAS VISITANTES
06/10/2016
Este trabalho objetivou identificar o tipo de interação existente entre Turnera ulmifolia L. observadas e as espécies de formigas visitantes em cidades do Sertão Central de Pernambuco, Brasil.

Área(s) de Atuação que o Presente Artigo trata
Biologia
Meio Ambiente e Biodiversidade


Introdução

A herbivoria pode exercer um importante papel na dinâmica populacional de plantas, gerando um acréscimo na taxa de mortalidade das espécies (EHRLÉN, 1995) ou uma alteração nas relações competitivas entre as espécies (NUÑEZ- FARFAN; DIRZO, 1985). Segundo Coley e Barone (1996), os herbívoros normalmente selecionam as partes das plantas que apresentam estruturas compostas por celulose e açúcares, consumindo preferencialmente as folhas jovens e as flores. Deste modo, uma compressão intensa de herbivoria pode consumir uma elevada proporção de tecidos fotossintéticos. Além disso, uma intensa herbivoria das partes reprodutivas pode prejudicar a fecundação e o desenvolvimento de frutos e sementes. Logo, a herbivoria pode afetar o crescimento, desenvolvimento e recrutamento das plantas (DEL-CLARO; OLIVEIRA, 2000).

    Em resposta à pressão de herbivoria, as plantas podem apresentar mecanismos de defesas físicas, químicas e bióticas (MELO; SILVA-FILHO, 2002). As defesas físicas podem ocorrer, por exemplo, por meio de depósitos cuticulares lipídicos contra a ação de insetos herbívoros, ou por tricomas, que dificultam a oviposição sobre a superfície das folhas. As defesas químicas incluem diversas substâncias tóxicas que podem promover repelência e toxidez, podendo levar o herbívoro à morte (MELO; SILVA- FILHO, 2002). Por fim, a defesa biótica está associada à produção de recompensas alimentares, entre as quais corpos de alimentação e nectários extraflorais atraem parceiros mutualistas (HEIL; MCKEY, 2003). Os nectários extraflorais (NEFs) podem ser visitados por insetos predadores, como as formigas, que buscam secreções açucaradas produzidas por eles. Geralmente o forrageamento das formigas sobre os NEFs é benéfico para as plantas, devido à predação dos herbívoros presentes nas folhas, prevenindo possíveis danos à planta (KOPTUR, 1994).

    As interações entre organismos vêm merecendo cada vez mais a atenção de pesquisadores. É fato que a maioria das espécies hoje viventes, necessariamente se engaja em pelo menos uma interação interespecífica ao longo de seu ciclo de vida (BRONSTEIN et al. 2006). Espécies diferentes podem se associar para aumentar suas chances de sobrevivência, ambas provendo e recebendo benefícios, em uma relação denominada mutualismo ou simbiose. Nestes tipos de relação, uma das espécies oferece um serviço ou produto que seu parceiro não pode conseguir sozinho e, em troca, recebe algum tipo de pagamento ou recompensa (HOEKSEMA; BRUNA, 2000). O mutualismo entre insetos e plantas está entre as interações ecológicas mais estudadas (BRONSTEIN, 1994). Muitas evidências indicam que mutualismo entre insetos e plantas evoluiu em função de vantagens oferecidas às plantas pelos insetos que forrageavam naturalmente em sua superfície (BRONSTEIN et al. 2006).

    O termo mirmecofilia define certo tipo de relação entre formigas e plantas, na qual, as plantas apresentam estruturas especializadas destinadas a alimentar e/ou servir de abrigo para as formigas. Nos casos de simbiose e mutualismo entre formigas e plantas, se considera que ambas as partes obtêm grandes vantagens com essa associação (FERNÁNDEZ, 2003). Como a maior parte das interações mutualísticas conhecidas, independentemente das espécies envolvidas, as relações específicas entre plantas e formigas são relativamente raras e restritas, embora, interações facultativas e/ou oportunistas possam ser determinantes em ecossistemas tropicais, promovendo a estruturação de redes tróficas e efeitos em cascata (BEATTIE, 1985; RICO-GRAY; OLIVEIRA, 2007).

Desta forma, o presente trabalho teve como objetivo identificar o tipo de interação existente entre Turnera ulmifolia L. observadas e as espécies de formigas visitantes nas cidades do Sertão Central de Pernambuco. 

Material e métodos

Caracterização da Área de Estudo

 

O estudo foi realizado em cinco cidades que compõem o sertão central do estado de Pernambuco: Cedro, Salgueiro, Serrita, Terra Nova e Verdejante. A Região de Desenvolvimento do Sertão Central tem uma área de 9.144,6 km² e é formada por 08 municípios (Cedro, Mirandiba, Parnamirim, Salgueiro, São José do Belmonte, Serrita, Terra Nova e Verdejante) onde, de acordo com o censo demográfico 2010 do IBGE, vivem uma população de 171.307 habitantes, sendo 97.752 habitantes na área urbana e 73.555 habitantes na zona rural.

Caracterização e método utilizado.

Realizou-se uma procura ativa por indivíduos de T. ulmifolia em áreas dos municípios do Sertão Central no período de 2012 a 2015. Foram observados 400 indivíduos da chanana, em diferentes locais (Zona rural, Margem de rodovia e Zona urbana na sede municipal). Os locais apresentaram as mesmas condições ambientais. Os 400 indivíduos de cada localidade amostrados foram subdivididos em dois tratamentos - 200 indivíduos com e 200 sem a presença de formigas forrageando em sua superfície. Destas, contou-se a quantidade de folhas e flores herbivoradas, tanto nos indivíduos com e sem formigas.

Teste do Tempo de Resposta à Herbivoria Simulada

De modo complementar à intensidade de herbivoria e para testar a hipótese de que diferentes colônias de formigas em plantas localizam herbívoros com eficiências diferentes, foram realizados experimentos nos 400 indivíduos da chanana utilizando a herbivoria simulada com perfurador. Foram feitos cinco furos em três diferentes folhas próximas do pedúnculo da inflorescência, rompendo as nervuras principais. Antes de iniciar a perfuração, foi certificado de que não havia formigas no ramo analisado. Este experimento também foi replicado perfurando-se as flores ao invés das folhas.

A partir daí, cronometrou-se o tempo de duração para que uma formiga encontrasse as folhas perfuradas, visando à remoção do “possível herbívoro”. Cada teste teve seu tempo máximo de 10 minutos. Se o tempo de resposta excedesse o tempo máximo, considerou-se que a formiga presente no individuo não a defende contra herbívoros.

 

A influência da variação do órgão perfurado (flor e folha) e da espécie de formiga no tempo de resposta à herbivoria simulada foi avaliada através do emprego de modelos lineares e não lineares de análise multivariadas e as médias comparadas através do Teste t. Foi adotado o nível de significância de 95% (p=0,05). Para tal, foi utilizado o programa STATISTICA, versão 7.0.

Resultados e discussão

Relação da presença de formigas com a quantidade de flores e folhas na planta hospedeira

Para os parâmetros analisados, a presença de formigas associadas aos indivíduos de T. ulmifolia, proporcionou um ganho significativo o que confirma que existe uma relação harmoniosa com essa espécie de planta.

Os indivíduos que apresentaram formigas forrageando em sua superfície se comparados aos indivíduos sem formigas, tiveram menor índice de herbivoria e consequentemente um maior número de flores sadias, havendo uma diferença significativa se confrontados com os individuos sem o comparecimento das formigas.

Estes resultados corroboram com descrições realizadas por Izzo e Vasconcelos (2002), onde afirmam que as mirmecófitas se beneficiam da defesa proporcionada pelas formigas, pelo menor investimento em estratégias alternativas de defesa, permitindo que a planta aloque mais recursos para crescimento.

Rocha e Bergallo (1992), em seus estudos, postulam que a presença de operárias forrageando nas folhas, reduz o tempo de permanência de herbívoros na planta e, consequentemente, diminui a herbivoria e aumenta o crescimento e produção de novas flores, folhas e domáceas. Corroborando com o resultado obtido.

Ao observar  o processo de herbivoria nas folhas das plantas, constata-se que ocorreu um pequeno indice de herbivoria foliar, no entanto não incidiu diferenças significativas entre os dois parametros analisados, ou seja, a quantidade de folhas herbivoradas foi similar para as plantas com e sem formigas.

De acordo com Karban e Baldwin (1997), o aumento e a susceptibilidade na visita de herbivoros em folhas podem induzir mudanças nas características das mesmas após a ocorrência de injúrias por herbivoria. Corroborando com o resultado acima.

Defesa das formigas em relação ao órgão da planta hospedeira

Observou-se que, nas plantas com a presença de formigas, o ataque de herbívoros é bem menor nas flores. 

 

Ao analisar os indivíduos com flores herbivoradas percebeu-se que houve diferença significativa entre os valores apresentados (Current effect: F(1, 398) =31,792, p=,00000), onde as flores que apresentavam a formiga forrageando sua superfície foram menos herbivoradas em comparação com as que não apresentavam. O que leva a crer que as formigas protegem a flor. Pode-se justificar esse resultado devido este órgão ser a principal fonte de recurso oferecida pela planta à formiga já que é na flor que está presente o néctar, alimento das formigas.

Vasconcelos (1991) afirma que as mirmecófitas oferecem diretamente para as formigas além de abrigo, recursos alimentares.

Outra justificativa cabível a esse resultado pode ser o fato da planta apresentar uma maior quantidade de folhas em relação às flores, o que dificulta a agilidade das formigas na defesa das mesmas, voltando seu foco somente para as flores.

De acordo com Janzen, (1969) a menor eficiência entre as espécies de formiga se dá pela menor eficácia em detectar danos, menor eficiência no recrutamento e menor remoção de herbívoros, ou seja, indivíduos que apresentam uma maior quantidade de folhas dificultam ainda mais na atividade das formigas em recrutar os herbívoros.

A variação do órgão vegetal não interferiu no tempo de resposta das formigas (Current effect: F(1, 778) ==, 35798, p==, 54980) para a localização das perfurações do experimento de herbivoria simulada, não apresentando assim disparidade de tempo.

A variação da ordem de perfuração também não interfruiu no tempo de resposta das formigas (Current effect: F(2, 387)=1,4507, p=,23567 ) não havendo assim diferença significativa.

Estudos realizados por Oliveira et al. (1987) relatam que o tempo de localização de herbívoros está diretamente relacionado à proximidade destes da fonte de recurso ou do ninho, e que o tempo de encontro das presas pode ou não variar em função da densidade de formigas sobre a planta.

A quantidade de folhas e flores que sofreram ou não herbivoria apresentam diferença significativa. Destarte, é válido destacar que as folhas e flores sadias apresentam-se em maior número quando comparadas com as herbivoradas.

 

Oliveira et al. (1999) relatam não só o aumento da taxa de herbivoria, como diminuição de produção de frutos, flores e folhas em plantas isoladas das formigas, o que reflete o aumento do sucesso reprodutivo e crescimento para plantas visitadas pelas mesmas corroborando assim com os resultados obtidos na pesquisa.

Conclusão

 

Conclui-se que ocorre uma associação de mimercofitismo entre Turnera ulmifolia L. (chanana) e espécies de formigas, onde, através de uma interação mutualística, a formiga fornece proteção e a planta é beneficiada com aumento no seu crescimento e de seu potencial reprodutivo e a formiga é beneficiada na alimentação fornecida pela planta.

Referências

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BRONSTEIN, J. L. Our current understanding of mutualism. The Quarterly Review of Biology, v. 69, p. 31-51, 1994.

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