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Metal bioaccumulation alleviates the negative efects of herbivory on plant growth.
(2021) Dueli, Grazieli de França; Souza, Og Francisco Fonseca de; Ribeiro, Sérvio Pontes
Metalliferous soils can selectively shape plant species’ physiology towards tolerance of high metal concentrations that are usually toxic to organisms. Some adapted plant species tolerate and accumulate metal in their tissues. These metals can serve as an elemental defence but can also decrease growth. Our investigation explored the capacity of natural metal accumulation in a tropical tree species, Eremanthus erythropappus (Asteraceae) and the efects of such bioaccumulation on plant responses to herbivory. Seedlings of E. erythropappus were grown in a glasshouse on soils that represented a metal concentration gradient (Al, Cu, Fe, Mn and Zn), and then the exposed plants were fed to the herbivores in a natural habitat. The efect of herbivory on plant growth was signifcantly mediated by foliar metal ion concentrations. The results suggest that herbivory efects on these plants change from negative to positive depending on soil metal concentration. Hence, these results provide quantitative evidence for a previously unsuspected interaction between herbivory and metal bioaccumulation on plant growth.
Ovipostura e desenvolvimento de Merosargus loew (Diptera: Stratiomyidae) em pseudocaules de Heliconia l. (Heliconiaceae) no Parque Estadual do Rio Doce – MG.
(Programa de Pós-Graduação em Ecologia de Biomas Tropicais. Departamento de Biodiversidade, Evolução e Meio Ambiente, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2012) Dueli, Grazieli de França; Fontenelle, Júlio Cesar Rodrigues
Merosargus é um gênero da família Stratiomyidae conhecida como mosca-soldado. Essas moscas pertencem estritamente ao Novo Mundo, ocorrendo amplamente na região Neotropical. As larvas desenvolvem-se em matéria orgânica vegetal, contribuindo para a ciclagem de nutrientes. Várias espécies de Merosargus ocorrem no Parque Estadual do Rio Doce (PERD) – local em que este trabalho foi desenvolvido. O objetivo deste estudo foi testar se ocorre preferência por substratos para visitas e ovipostura de Merosargus e a influência destes no tamanho e no tempo de desenvolvimento das moscas. Foram usados pseudocaules de duas espécies de Heliconia (H. episcopalis e H. spathocircinata) e de um híbrido natural (H. x mantenensis) em três tamanhos (5, 10 e 20 cm) como sítios de ovipostura de Merosargus. Os substratos foram deixados em campo e as visitas e posturas foram observadas ao longo do dia. Após o término do experimento, os pseudocaules foram mantidos em estufa (25±1ºC) até a emergência dos adultos. Para testar a preferência de Merosargus por espécie e tamanho de psedocaules, usou-se uma Anova (two-way) e para avaliar a influência dos substratos no tamanho e no tempo de desenvolvimento das moscas, usou-se uma Anova (three-way). As análises foram feitas em nível de gênero, visto que algumas espécies apresentaram amostras inviáveis para tal. Nas observações de campo, M. gracilis foi a espécie dominante, mas, também apareceram M. cingulatus, M. azureus e M. gowdeyi e pseudocaules de H. x mnantenensis e de 20 cm receberam maior número de visitas e posturas. Em laboratório, houve maior emergência de M. gracilis e números bem inferiores das demais espécies que ocorreram em campo. Os pseudocaules maiores e de H. spathocircinata mostraram-se melhores para o desenvolvimento de Merosargus, originando insetos de maior tamanho corpóreo e com menor tempo de desenvolvimento. O tempo de desenvolvimento teve relação inversa com o tamanho dos insetos: moscas que emergiram em menor tempo tiveram maior tamanho médio do tórax. Os resultados demonstram que Merosargus consideram a quantidade e a qualidade dos substratos para ovipostura, mas, nem sempre os substratos preferidos são os melhores para o desenvolvimento larval. Este trabalho elucidou um pouco sobre a preferência e o desenvolvimento de algumas espécies de Merosargus. Mas, seriam interessantes a realização de outros estudos e análises para melhor justificar os resultados encontrados.
Plant defense against leaf herbivory based on metal accumulation : examples from a tropical high altitude ecosystem.
(2016) Ribeiro, Sérvio Pontes; Londe, Vinícius; Bueno, Amauri Pires; Barbosa, Juliana Silveira; Corrêa, Tatiana Lopez; Soeltl, Tatiana Maria; Maia, Márcia; Pinto, Victor D.; Dueli, Grazieli de França; Sousa, Hildeberto Caldas de; Kozovits, Alessandra Rodrigues; Nalini Júnior, Hermínio Arias
Species that evolved in high-altitude grasslands, where soils are dystrophic and metal rich, developed adaptations for these extreme conditions, such as metal accumulation and sclerophyllous leaves, and these adaptations may secondarily affect insect herbivory activity. The present study investigates the hypothesis that costs related to accumulation of certain metals may be evolutionarily compensated for by decreasing leaf herbivory in some plant species from rupestrian fields. Studies were conducted in different locations at the Ferriferous Quadrangle, a metal-rich region in south-east Brazil, with four species adapted to high-altitude grasslands: Eremanthus erythropappus, Eremanthus incanus, Lychnophora ericoides and Byrsonima variabilis. Sample design varied according to population sizes and spatial distribution of individuals. We found that concentrations of manganese (Mn) and iron (Fe) significantly reduced the herbivory in the leaves of E. erythroppapus and E. incanus, whereas aluminum (Al) reduced herbivory in L. ericoides, and Mn affected negatively the herbivory in B. variabilis. These results support the hypothesis that metal-accumulating plants, as a response to the harsh environment in which they evolved, are protected against foliar damage caused by insect herbivores in rupestrian fields.