Antagonistic interaction networks in a native and an exotic legume species in Colombian tropical dry forest

• Mariana Camacho-Erazo ^[1] ; Jorge Robles ^[1] ; Ángela R. Amarillo-Suárez ^[1]
  1. [1] Pontífica Universidad Javeriana

     Pontífica Universidad Javeriana

     Colombia

     
• Localización: Acta zoológica mexicana, ISSN-e 2448-8445, ISSN 0065-1737, Vol. 37, Nº. 0, 2021
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Redes de interacción antagonística en una especie de leguminos nativa y una exótica en el bosque seco tropical colombiano
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• Resumen
  • español

    Las interacciones entre plantas y animales desempeñan un papel fundamental en el funcionamiento y la estructura de los ecosistemas. Se espera que las comunidades de insectos asociados a semillas sean muy específicas para cada especie de planta debido a la gran cantidad de barreras físicas y químicas que las semillas imponen a los herbívoros. Además, las especies leguminosas, el taxón vegetal dominante en el bosque seco tropical, ofrecen una gran cantidad de recursos para la especialización de insectos, estructurando comunidades especiliazadas de herbivoros. Sin embargo, la introducción de especies exóticas en este ecosistema puede reducer la diversidad y simplificar las interacciones. Mediante el análisis de redes ecológicas, comparamos la diversidad y estructura de los insectos asociados a las semillas y sus parasitoides entre la especie de leguminosa nativa Pseudosamanea guachapele y la leguminosa exótica e invasora Leucaena leucocephala. También evaluamos las diferencias en la composición química de semillas con el fin de determinar en qué medida ésta podría ayudar a explicar las diferencias en las comunidades de insectos asociadas. El estudio se llevó a cabo en un bosque seco tropical en el departamento de Tolima, Colombia. Encontramos siete especies de escarabajos y ocho especies de parasitoides. Las redes de interacción de insectos de ambas especies de plantas tenían baja conectividad, anidamiento, generalidad y vulnerabilidad. Leucaena leucocephala tuvo la mayor diversidad de escarabajos y parasitoides en comparación con P. guachapele, tal vez porque L. leucocephala produce semillas durante todo el año, mientras que P. guachapele tiene una estacionalidad marcada produciendo frutos sólo durante uno o dos meses del año. Identificamos un total de 26 compuestos en las semillas de los dos huéspedes. Las semillas de P. guachapele, tienen el doble de compuestos que las de L. leucocephala. Entre las principales diferencias entre la composición de las semillas de la planta hospedera se encuentran la composición de ácidos grasos, que ofrecen diferentes fuentes de colesterol para el desarrollo de insectos. Esto puede ayudar a explicar la presencia de especies de consumidores de semillas asociadas a cada planta. Es importante resaltar que las redes descritas aquí pueden cambiar a través del tiempo y los paisajes, haciendo interesante seguir analizando la variación en la riqueza y estructura de dichas redes con el fin de definir hasta qué punto las interacciones encontradas en este estudio se mantienen constantes.

  • English

    Plant-animal interactions play a fundamental role in ecosystem functioning and structure. Seed-associated insect communities are expected to be very specific for each plant species due to the large amount of physical and chemical barriers plants impose on the herbivores. In addition, leguminous species, the dominant plant group in the tropical dry forest (TDF), offer a large quantity of resources for insect specialization, structuring specialist communities of herbivorous and parasitoids. However, the introduction of exotic species to TDF may alter the insect associated communities by diminishing diversity and simplifying interactions. By using ecological network analysis, we compared the diversity and structure of the insects associated with seeds and parasitoids of the native leguminous species Pseudosamanea guachapele (Kunth) Harms and the exotic and invasive leguminous Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit. We also evaluated differences in seed chemistry between these species in order to determine to what extent this could help to explain differences in associated insect communities. The study was carried out in a tropical dry forest remnant in the department of Tolima, Colombia. We found seven species of herbivores and eight species of parasitoid insects. The insect interaction networks from both species of plants had low connectance, nestedness, generality, and vulnerability. Leucaena leucocephala had the greatest diversity of herbivores and parasitoid insects compared to P. guachapele, perhaps because Leucaena leucocephala produces seeds all year around, while P. guachapele has marked seasonality, producing fruits only during one or two months of the year. We identified a total of 26 compounds in the seeds of the two hosts. Seeds of P. guachapele have twice the number of compounds than those of Leucaena leucocephala. Among the main differences between the composition of the host plant seeds are the fatty acids that offer different sources of cholesterol for insect development. It may help to explain the presence of species of seed feeders associated with each plant. It is important to notice that the networks described here may change across time and landscapes, making it interesting to continue analyzing the variation in richness and structure of such networks in order to define the extent to which the interactions found in this study remain constant.