Los biólogos Laura Carolina Leal y Felipe Passos realizaron una serie de experimentos en la región noreste de Brasil, específicamente en el interior del estado de Bahía, donde predomina el bioma Caatinga semiárido, para determinar cómo las plantas con nectarios extraflorales interactúan con las hormigas.
Los nectarios extraflorales son glándulas secretoras de néctar que no participan en la polinización y suministran a los insectos carbohidratos a cambio de defensa contra los herbívoros. El néctar atrae a los insectos depredadores que consumen el néctar y los artrópodos que se alimentan de plantas, y funcionan como guardaespaldas.
"En contraste con la creencia anterior, descubrimos que los carbohidratos son solo una de las formas de pago ofrecidas por las plantas a las hormigas que las protegen. Otra es la proteína, que las hormigas obtienen al consumir los artrópodos herbívoros disponibles en las plantas o alrededor de ellasvisitan ", dijo Leal, profesor del Instituto de Ciencias Ambientales, Químicas y Farmacéuticas de la Universidad Federal de São Paulo ICAQF-UNIFESP en Brasil.
"Este hallazgo contradice la idea de que el pago es solo con azúcar", dijo Leal. "Muestra que lo que las hormigas obtienen de los herbívoros también es importante. Descubrimos que las hormigas pueden ser más agresivas en entornos donde los artrópodos y otras fuentes de proteínas son escasos, defendiendo sus fuentes de alimento y, por lo tanto, protegiendo las plantas ".
El estudio fue apoyado por la Fundación de Investigación de São Paulo - FAPESP y por el Consejo de Investigación de Posgrado del Ministerio de Educación de Brasil CAPES. Recientemente se publicó un artículo sobre este tema Revista Biológica de la Sociedad Linneana .
Los intereses de investigación que persiguen Leal y Passos se centran en las diversas formas de mutualismo entre insectos y plantas. "El mutualismo es una forma de interacción entre dos especies en la que cada uno se beneficia de la interacción de alguna manera. Si no es ventajoso para ambosespecies, pero solo para una, es parasitismo ", dijo Leal.
"Varios estudios han demostrado que las hormigas nectarívoras expulsan a los herbívoros y mejoran el éxito reproductivo de las plantas con nectarios extraflorales. Cuanto mayor sea la importancia del néctar extrafloral para las hormigas, mejor para las plantas, ya que esto aumenta la agresividad de las hormigas hacia los herbívoros.Decidimos averiguar si el néctar es el único pago de las plantas para la protección de las hormigas o si comer herbívoros también podría ser ventajoso para las hormigas ".
Leal y Passos confirmaron la hipótesis de que la asistencia a las plantas de hormigas más agresivas y la eficiencia de su defensa aumentan cuando la disponibilidad de carbohidratos y / o proteínas para las hormigas es baja, lo que aumenta el valor relativo de los nectarios extraflorales y los herbívoros ricos en proteínasa estos insectos
El estudio se realizó en el campus de la Universidad de Feira de Santana en Bahía. La región tiene un clima semiárido con una temperatura promedio anual de 25.2 ° C y una precipitación promedio de 848 mm por año. La vegetación en la Caatinga es xerofítica adaptado a la vida en un hábitat seco, que consiste en un mosaico de arbustos espinosos y bosques estacionales secos.
Los investigadores establecieron 19 parcelas de estudio que miden 16 metros cuadrados cada una, a principios de 2017. Las parcelas estaban separadas por al menos 30 m y estaban contenidas principalmente Turnera subulata , una planta aglomerante en la familia de la pasiflora conocida como aliso blanco. Era la única planta con nectarios extraflorales en las parcelas. Su densidad variaba de cinco a 218 individuos por parcela.
" T. subulata tiene un par de nectarios extraflorales en cada pecíolo [el tallo que une la lámina de la hoja al tallo] y la base de inflorescencia ", dijo Leal. Los nectarios extraflorales son visitados constantemente por diferentes especies de hormigas que pueden defender la planta contra los herbívoros.
"La importancia relativa de cualquier recurso para los animales está influenciada no solo por su abundancia en el hábitat sino también por la cantidad de individuos que lo comparten. Por lo tanto, nuestro primer paso fue contar los nidos de hormigas que se alimentaron en nuestras parcelas de estudio".
Los investigadores dejaron cinco mezclas de carbohidratos y proteínas sardina y miel como cebo en el suelo de cada parcela entre las 7 y las 11 de la mañana, cuando las hormigas estaban más activas en el sitio. Se colocó un trozo de cebo en el centro y elotros cuatro aproximadamente a tres metros de distancia en las esquinas.
"Esperamos hasta que las hormigas localizaron el cebo y los seguimos hasta sus nidos, incluso cuando estos se encontraban fuera de nuestro sitio de estudio", dijo Leal.
contaron los nidos de hormigas y estimaron la abundancia de recursos de proteínas y carbohidratos para las hormigas en cada parcela. Porque T. subulata es una planta herbácea postrada que se encuentra en hábitats abiertos, es visitada principalmente por especies de hormigas que se alimentan del suelo.
"Registramos 312 ocurrencias de 13 especies de hormigas en estas plantas. La mayoría fueron visitadas por dos o más especies de hormigas simultáneamente", dijo Leal.
La especie más frecuente fue Camponotus blandus 42% de las ocurrencias, seguida de Dorymyrmex piramicus 25.6%. Los artrópodos muertos en el suelo son la principal fuente de proteínas para estas hormigas.
Los investigadores utilizaron la biomasa de artrópodos del suelo como indicador de la disponibilidad de proteínas para las hormigas que visitaron los nectarios extraflorales en cada parcela. Para obtener esta métrica, instalaron cinco trampas de trampa en cada parcela, nuevamente una en el centro y otra en cada esquina.
"Las trampas de peligro permanecieron activas durante 24 horas. Filtramos su contenido y lo secamos en un horno a 60 ° C durante 24 horas. Cuanto menor era la biomasa seca de artrópodos secos promedio recolectada de cada parcela, menor era la disponibilidad local de proteínasa las hormigas ", dijo Leal.
Menos proteína, más agresividad
Los investigadores también observaron el comportamiento de las hormigas que visitan nectarios extraflorales con respecto a un herbívoro simulado para determinar si la disponibilidad de carbohidratos y / o proteínas en el hábitat afectó la eficiencia de la defensa de las hormigas.
"Simulamos la presencia de herbívoros en las plantas usando las larvas de Ulomoides dermestoides, un depredador común de semillas de maní conocido como escarabajo de maní o gorgojo chino. En la rama más apical de cada planta focal, colocamos una larva en elhoja que ofrecía la mejor plataforma horizontal o casi horizontal para el insecto. Permitimos que la larva se moviera libremente sobre la hoja y esperamos que las hormigas la encontraran ", dijo Leal.
Los biólogos identificaron las hormigas presentes en cinco plantas en cada parcela y midieron su eficiencia para eliminar los herbívoros simulados de las plantas.
"Cuando se localizó una larva, observamos el comportamiento de las hormigas con respecto a la larva. Observamos si la larva fue retirada de la planta, si las hormigas la llevaron al suelo, la empujaron fuera de la planta, olo consumió donde estaba ", dijo Leal.
Según ella, la probabilidad de interacción entre las plantas y las especies de hormigas más agresivas no fue influenciada por el número de nectarios extraflorales activos o la biomasa de artrópodos que se encuentra en las parcelas.
"Sin embargo, los herbívoros simulados se eliminaron con mayor frecuencia en parcelas con menos biomasa de artrópodos. Esto sugiere que las hormigas, independientemente de la especie, se vuelven más agresivas hacia otros artrópodos en hábitats pobres en proteínas. Este aumento de la agresividad potencialmente aumenta la eficiencia con la cuallas plantas que tienen nectarios extraflorales se defienden contra los herbívoros ", dijo Leal.
A diferencia de los carbohidratos, los recursos proteicos no son renovables y se distribuyen aleatoriamente en el medio ambiente. Los insectos muertos, por ejemplo, no tienen un patrón de distribución predecible y pueden encontrarse en casi cualquier lugar. Una vez consumidos, estos insectos muertos no están disponibles para otras especies de hormigasen la comunidad.
"Esto nos llevó a proponer que las plantas con nectarios extraflorales pueden defenderse de manera más eficiente en hábitats pobres en proteínas, independientemente de cuánto inviertan en la interacción a través de la secreción de néctar", dijo Leal.
Si es así, incluso las plantas que secretan néctar extrafloral de baja calidad pueden defenderse eficientemente porque el comportamiento de las hormigas hacia los herbívoros será impulsado por su demanda de proteínas y no de carbohidratos.
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Materiales proporcionado por Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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