Interações Entre Formigas e Nectários Extraflorais em

Interações Entre Formigas e Nectários Extraflorais
em Angicos-do-Cerrado (Anadenanthera falcata)
Camila Miranda Lopes
[email protected]
Eliane Pereira
[email protected]
Fernanda Mariano Macieira
[email protected]
Gustavo Maruyama Mori
[email protected]
Luana Cheven Perbore dos Santos [email protected]
Victor Toni Lourenço
[email protected]
RA:031635
RA:032398
RA:032759
RA:033209
RA: 034109
RA:036422
Curso de Graduação em Ciências Biológicas, IB, UNICAMP
Orientadora: Eleonore Setz
1
Resumo:
Nectários extraflorais (NEFs) são estruturas secretoras de néctar não relacionadas à polinização da
planta.
Nesse trabalho foram observadas as interações entre plantas com NEFs, formigas e possíveis
herbívoros. A planta considerada foi a Anadenanthera falcata, o Angico, que apresenta seus NEFs localizados
nos caules próximos às inserções das folhas.
O trabalho em questão foi realizado na Reserva Campininha, em Mogi-Guaçu, São Paulo, em uma
vegetação de cerrado.
O objetivo foi verificar se formigas oferecem proteção potencial contra herbivoria do Angico, analisando
o número de formigas encontradas na planta, o tempo de remoção de um possível herbívoro, no caso desse
estudo um cupim, e a intensidade de herbivoria da planta. Como referência, utilizamos também uma planta
próxima ao angico de porte semelhante e sem nectários extraflorais.
Chegamos a conclusão de que angicos possuem mais formigas quando comparados com plantas
vizinhas. Os angicos com maior número de formigas apresentaram menores tempos de remoção do herbívoro,
mas isso não ocorreu com as plantas vizinhas. Além disso, plantas menos predadas (as que apresentam NEFs)
foram as que possuíram tempo de remoção menor, já que nelas há uma proteção potencial das formigas.
Podemos, então, sugerir que as formigas oferecem proteção potencial contra possíveis herbívoros do
angico.
Palavras-chave:
Anadenanthera falcata, nectários extraflorais, cerrado, formigas, herbivoria
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Introdução:
Os nectários extaflorais são estruturas secretoras de néctar. O termo extrafloral é usado para designar
nectários não envolvidos diretamente na polinização da planta.
Muitas espécies de plantas com nectários extraflorais (NEFs) mantêm uma relação mutualística com
formigas que visitam esses nectários e, portanto, protegem a planta contra possíveis herbívoros.
As plantas que apresentam nectários extraflorais são abundantes entre locais de vegetação arbórea.
Essas glândulas têm-se mostrado muito importantes na atividade de formigas na flora do cerrado.(Oliveira et.al.
2002).
Estudos recentes no cerrado brasileiro revelaram que nectários extraflorais estão presentes em até 25%
das espécies de plantas lenhosas (Costa et.al. 1992). Porém a interação formiga-NEFs ainda demanda
investigações.
Nosso trabalho foi realizado com Anadenanthera falcata, de nome popular “angico-do-cerrado”,
presente nessa vegetação e que apresenta NEFs e visa responder às seguintes perguntas:
-Plantas com nectários extraflorais são mais visitadas por formigas do que plantas sem nectários?
-As formigas oferecem proteção potencial contra possíveis herbívoros do Angico?
-O número de formigas afeta o tempo de remoção do cupim na planta?
Material e Métodos:
O trabalho foi realizado em uma área de cerrado da Reserva Biológica de Mogi-Guaçu do Instituto
de Botânica de São Paulo (350 ha), localizada na Estação Experimental de Mogi-Guaçu (Fazenda Campininha)
do Instituto Florestal do Estado de São Paulo. A Fazenda Campininha está localizada a 22º 11-18’ S, 47º 7-10’
W, próxima a Vila Martinho Prado, no Município de Mogi-Guaçu, Estado de São Paulo (Morais, 1984). Os dados
foram coletados, pela manhã, no dia 28/04/2004, coincidindo com o período de estação seca da região, que
abrange os meses de abril a setembro (Lopes, 1984).
Para o início da realização do trabalho de campo coletamos um fragmento de uma colônia de
cupins. Então, à beira de uma estrada que atravessa a vegetação de cerrado, localizamos indivíduos de angico
e de plantas vizinhas de altura aproximadamente igual a do angico. A altura da planta vizinha devia ser
3
semelhante a do angico para permitir uma comparação entre os dados obtidos para as duas
espécies.Imediatamente contamos o número de formigas presentes em ambas as plantas sem encostar nas
mesmas. Essa medida evitou que as possíveis perturbações na planta pudessem modificar a circulação das
formigas e, desta forma, alterar a contagem.Em plantas com poucos ramos, efetuamos a contagem total de
formigas, ao passo que em plantas com muitos ramos o número de formigas foi estimado através de contagem
em um único ramo e posterior multiplicação pelo número total de ramos da planta. Após a contagem de
formigas, aderimos com o auxílio de cola branca e de pinça macia, um cupim a cerca de 50 cm do ápice.
Verificamos o tempo de encontro e remoção do cupim pelas formigas que patrulhavam o angico. Caso não
houvesse encontro ou remoção em até 10 min de observação, considerou-se o cupim como não-removido.
Estimamos a altura e a intensidade de predação na planta, sendo que essa intensidade foi medida em termos
de porcentagem de área foliar perdida na planta.
Ao final da coleta de dados, marcamos as duas plantas com fitas numeradas para evitar que as
mesmas plantas fossem usadas novamente. Para a análise dos dados, foram amostrados 30 pares de plantas
de 50 a 250cm de altura.
Para a análise de alguns dados, aplicamos o teste do Qui Quadrado relacionando os valores
esperados e os observados para formigas nos angicos e para formigas nas plantas vizinhas. A proporção
esperada, se as formigas se distribuíssem ao acaso, entre presença e ausência de formigas, em ambas as
plantas, seria de 5:1 (no caso de 30 indivíduos, 24:6), pois o cerrado apresenta um grande número de formigas
e elas não estariam igualmente divididas entre as árvores com e sem formigas.
Resultados
Relacionamos a altura da planta, tanto dos angicos quanto das “vizinhas”, com o número de formigas
nela presente. Nos angicos, à medida que a altura aumenta, aumenta o número de formigas (Figura1). Já nas
“vizinhas”, não encontramos nenhuma relação entre tamanho e número de formigas (Figura2.). Observamos
também a ausência de formigas em 33,33% das plantas vizinhas, enquanto que 6,66% dos angicos não
apresentavam formigas.
Relacionando os valores esperados e os observados para a presença ou ausência de formigas nos
angicos e nas “vizinhas”, chegamos a um valor de Qui Quadrado igual a 6,6, maior do que o valor crítico de Qui
Quadrado 3,8; para 1% e GL=1.
4
A média de intensidade de predação observada foi menor nos angicos (12,63 +-10,72%) do que nas
plantas vizinhas (15,67 +-12,43%) (figura 3).
Relacionamos também o número de formigas com o tempo de remoção do cupim tanto nos angicos
(figura 4) quanto nas plantas vizinhas (figura 5). Observamos que, tanto no angico quanto nas plantas vizinhas,
quanto maior o número de formigas, menor o tempo de remoção do cupim.
A média de tempo de retirada dos cupins nos angicos foi inferior (178s) à média de tempo de retirada
de plantas vizinhas (201,57s). É necessário salientar que em 23 das 30 plantas vizinhas (76,67%) os cupins
não foram retirados durante o tempo de pesquisa, enquanto que, em apenas 7 dos 30 angicos (23,33%) esse
fato ocorreu.
Nos angicos, quanto maior o tempo de remoção do cupim, maior a predação da planta(figura 6). Já com
relação às plantas vizinhas não houve essa correlação (figura 7).
Discussão
Relacionando o número de angicos e plantas vizinhas com e sem formigas encontramos um valor de
qui quadrado (X²=6,6) que mostra que os angicos efetivamente possuem mais formigas. Além disso, 33,33%
das plantas vizinhas não apresentavam formigas, enquanto que em apenas 6,66% dos angicos elas estavam
ausentes. Esses fatos se devem provavelmente à presença de NEFs, uma fonte fixa de alimentos para as
formigas.
Os angicos com alturas maiores apresentaram mais formigas do que os menores (Figura 1) o que não
ocorre com as “vizinhas” (figura2.). Isso pode significar que plantas maiores possuem mais NEFs, o que implica
em uma maior quantidade de alimento para as formigas.
O tempo de remoção de cupins, nos angicos, é relativamente menor em relação às plantas vizinhas
(Figura 4) quando comparado ao tempo de remoção dos mesmos nos angicos (figura 5). Esse fato deve-se a
reação mais agressiva das formigas, uma vez que elas tendem a proteger essa fonte fixa de alimento.
Plantas que apresentam um maior número de formigas possuem uma intensidade de predação menor,
o que pode evidenciar o papel das formigas em proteger plantas contra a herbivoria (Costa et al., 1992). Quanto
menor o número de formigas no angico, maior o tempo de remoção do cupim, menor a proteção potencial e,
conseqüentemente, maior a intensidade de predação da planta. Já nas plantas vizinhas, não encontramos essa
5
correlação. Essa diferença entre angicos e “vizinhas” pode ser explicada pela ausência da relação de
protocooperação, entre as formigas e as plantas vizinhas.
A interação formiga-herbívoro-planta é especialmente difundia no cerrado, o que pode ser observado
pela grande abundancia de nectários extraflorais presentes nesse ambiente (Oliveira et al., 2002 apud Oliveira
and Oliveira-Filho 1991). Observações feitas em áreas de cerrado confirmaram a ocorrência de visitas de
formigas em plantas com nectários extraflorais (Costa et al., 1992 apud Oliveira et al., 1987).
Nossas conclusões foram semelhantes às de experimentos anteriores sobre a interação planta-formiga,
que revelaram que as visitas das formigas aos nectários extraflorais diminuem o nível de herbivoria,
consideravelmente (Oliveira et al., 2002 apud Oliveira 1997).
Entretanto, para melhor avaliar quão relevante os NEFs podem ser para a manutenção da
Integridade da planta na comunidade do cerrado experimentos adicionais devem ser realizados com essa
espécie nesse tipo de vegetação.
Referências Bibliográficas:
COSTA, F.M.C.B., OLIVEIRA-FILHO, A.T., OLIVEIRA, P.S. 1992, The role of extrafloral nectaries in Qualea
grandiflora
(Vochysiaceae) in limiting herbivory: an experiment of ant protection in cerrado vegetation.
Ecological Entomology 17, 363-365,.
FERREIRA, S. O. 1994. Nectários extraflorais de Qualea spectabilis (Ochnaceae) e a comunidade de formigas
associadas: um estudo em vegetação de cerrado, no Sudeste do Brasil. T/UNICAMP- Campinas.
LOPES, BENEDITO CORTES. 1984. Aspectos da ecologia de mebracídeos (insecta: homóptera) em vegetação
de cerrado do estado de São Paulo, Brasil. Campinas, SP: [s.n.]
MORAIS, HELENA CASTANHEIRA de. 1984. Estrutura de uma comunidade de formigas arborícolas em
vegetação de campo cerrado. Campinas,SP: [s.n.].
OLIVEIRA, P.S., SILVA, A. F. AND MARTINS A.B. 1987. Ant foraging on extrafloral nectaries of Qualea
grandiflora (Vochysiaceae) in cerrado vegetation: ants as potential ant herbivore agents. Ecologia 74: 228230.
OLIVEIRA, P.S., MARQUIS, R.J. 2002. The Cerrados of Brazil. Ecology and Natural History of a Neotropical
Savanna. Columbia University Press, New York.
6
Apêndice:
Figura1. Altura do angico em relação ao número de formigas nele presente.
35
N. formigas
30
25
20
R2 = 0.2705
15
10
5
0
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
Altura (m)
p=0,0032
Figura2. Altura da planta vizinha em relação ao número de formigas nela presente.
10
número de formigas
9
8
7
6
5
4
3
R2 = 0,0001
2
1
0
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
altura da planta vizinha (m)
p=0,9573
7
Figura 3. Comparação entre as médias da intensidade de predação dos angicos e das planta vizinhas com
Média da Intensidade de Predação das Plantas (%)
seus respectivos desvios padrão.
30
25
20
Angico
15
Planta Vizinha
10
5
0
Figura 4. Número de formigas em relação ao tempo de remoção do cupim nos Angicos que tiveram seus cupins
removidos.
500
tempo de remoção (s)
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
0
5
10
15
20
25
30
35
nº de formigas
P=0,6450
8
Figura 5. Número de formigas em relação ao tempo de remoção do cupim nas Plantas Vizinhas que tiveram
Tempo de remoção do cupim
(s)
seus cupins removidos.
400
350
300
250
200
150
100
50
0
0
2
4
6
8
10
Nº de formigas
P=0,5235
Figura 6. Relação entre intensidade de predação e tempo de remoção do cupim nos Angicos, considerando-se
intensidade de predação
(%)
apenas os angicos que tiveram cupins removidos.
30
25
20
15
R2 = 0,1865
10
5
0
0
100
200
300
400
500
tempo de remoção (s)
p=0,0395
9
Figura 7. Relação entre intensidade de predação e tempo de remoção do cupim nas plantas vizinhas,
intensidade de predação (s)
considerando apenas as plantas vizinhas que tiveram seus cupins removidos.
45
40
35
30
25
20
15
10
R2 = 0,0593
5
0
0
100
200
300
400
tempo de remoção (%)
p=0,5986
10