MUTUALISMOSeco.ib.usp.br/bie315/2018/Aula 5 - Mutualismos Animais X... · 2018-04-13 · de plantas por animais 1 . Mutualismo - Definição ... insetos que digerem a polpa/arilo

MUTUALISMOS: os casos da dispersão de sementes e da defesa

de plantas por animais

1. Mutualismo

- Definição

2. Proteção de plantas por formigas

- Vantagens

3. Dispersão de sementes por animais - Síndromes

- Vantagens

4. Eficácia de agentes dispersores

5. Estudos de caso de dispersão de sementes por animais

6. Breve introdução à prática formigas x embaúbas

ECOLOGIA ANIMAL – BIE 315 – Mutualismos

1. MUTUALISMO

Mutualismo – interação reciprocamente benéfica entre duas ou mais espécies que

têm seu valor adaptativo aumentado. Pode ser obrigatório (quando a ausência de

uma espécie acarreta desaparecimento da outra) ou facultativo (neste caso,

também chamado de proto-cooperação).


Alguns dos principais mutualismos entre animais e plantas

Vantagem para o animal Vantagem para a planta Interação

Adaptado de Howe e Westley (1988).

Néctar e/ou pólen - alimento para

insetos e vertebrados

Fertilização, especialmente com pólen de outras

plantas

Polinização

Alimento para vertebrados e

insetos que digerem a polpa/arilo

comestível

Fuga das sementes de predadores,

competidores ou patógenos próximos da planta-

mãe; disseminação p/a locais apropriados a

germinação e estabelecimento

Dispersão de

sementes

Alimento de nectários extraflorais

e corpúsculos alimentares; abrigo

As formigas matam ou afastam herbívoros;

controlam a incidência de trepadeiras e outras

plantas competidoras da hospedeira

Proteção de

plantas por

formigas

2. PROTEÇÃO DE PLANTAS POR FORMIGAS ECOLOGIA ANIMAL – BIE 315 – Mutualismos

• Algumas ervas, arbustos e árvores são

protegidas por formigas que patrulham suas

folhas, caules além de estruturas

reprodutivas, defendendo nectários

extraflorais ou corpúsculos alimentares

produzidos pela planta.

• As formigas podem apenas afastar

herbívoros, mas em certos casos também

podem se alimentar dos mesmos.

• Ocorrência nas plantas pode variar com

a ontogenia destas.

• Principalmente em florestas tropicais

e temperadas.


Essas plantas intimamente associadas a formigas, chamadas mirmecófitas, podem ter

estruturas (domatia) que propiciam abrigo para as colônias de formigas

© Alex Wild

Acacia x Pseudomyrmex

As formigas podem proporcionar

maior crescimento de partes

vegetativas das plantas.

Ex.: Cecropia obtusifolia no Equador


VANTAGENS PARA PLANTAS

As formigas podem propiciar maior

produção de estruturas reprodutivas;

Ex.: Maieta guianensis

Plantas do mesmo gênero (Acacia) com e sem associação c/ formigas

apresentam diferentes níveis de compostos químicos em suas folhas

(Rehr et al. 1973).


Defesas bioquímicas são fracas nas espécies com formigas, enquanto nas

spp. que não apresentam simbiose com formigas, são fortes.

Evidência de falta de defesa bioquímica em

plantas mirmecófitas

3. DISPERSÃO DE SEMENTES POR ANIMAIS

Anemocoria - dispersão pelo vento

Hidrocoria - dispersão pela água

Autocoria – expelida pela própria planta

Zoocoria – por animais • epizoocoria – semente c/aderência ao corpo do animal

• endozoocoria – animal ingere fruto e depois expele semente intacta

Principais tipos de dispersão


“Síndromes” de dispersão por animais ECOLOGIA ANIMAL – BIE 315 – Mutualismos

Dispersão secundária e

“policoria”

Na maioria dos casos o processo

de dispersão de sementes é

efetuado primariamente por um

agente dispersor e

secundariamente por outro, em

alguns casos podendo envolver

mais agentes.

p.ex. Pinto (1998)

lobo/anta x lobeira – saúvas

© A

. D

anin

© J

. D

onnelli

© J

.C.M

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-Jr

Cores vivas: aves e primatas

Odores: demais mamíferos

Mirmecocoria

Elaiossomos em sementes


(Beattie 1985)

Elaiossomos atraem as formigas pelo odor

Hipótese da “fuga de sementes” de Janzen-Connell

ECOLOGIA ANIMAL – BIE 315 – Mutualismos VANTAGENS DA DISPERSÃO POR ANIMAIS

Fonte: Godoy & Jordano (2001)

Evidência por análise de DNA do padrão de “Chuva de sementes” de Prunus mahaleb


© https://gobotany.newenglandwild.org

“Chuva de sementes” e sobrevivência de plântulas de Virola surinamensis


Passagem pelo tubo digestivo dos animais pode aumentar velocidade e

porcentagem de germinação das sementes


Orrock (2005)

Maior rapidez em germinar é importante pois:

• diminui chances de granívoros encontrarem as

sementes;

• evita morte de sementes intolerantes a ressecamento.

Fatores que afetam a eficácia da dispersão de

sementes (seg. Schupp 1993, 2010)

A eficácia de dispersão apresenta componentes tanto qualitativos

como quantitativos.

Qualitativamente:

1. a qualidade do tratamento dado às sementes na boca/bico e no

estômago/intestino;

2. a qualidade da deposição das sementes: local propício à

sobrevivência inicial/germinação e ao estabelecimento.

Quantitativamente:

1. o número de visitas à planta pelo agente dispersor;

2. o número de sementes removidas por visita.


4. EFICÁCIA DE AGENTES DISPERSORES

Modelo de dispersão endozoocórica: determinantes na

Eficácia da Dispersão de Sementes (SDE)

Schupp (2010)


Fonte: Wang & Smith (2002).


Ciclo da dispersão de sementes no caso de zoocoria

5. ESTUDOS DE CASO EM DISPERSÃO DE SEMENTES POR ANIMAIS

Afrescos de ~2000

anos atrás, Roma.

1 e 2 decoração em

Columbarium;

3 a 5 detalhes de

paredes na casa de

Lívia.

© J.C. Motta-Jr

1

2 3

4 5

© J

. C

. M

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Dispersão de sementes - Lobo-guará x lobeira

Testes de germinação de sementes da lobeira.

χ2 Controle Defecadas

ns 84 % 87 % Experimento 4 (n = 85 )

ns 71 % 68 % Experimento 3 (n = 100)

* 51 % 74 % Experimento 2 (n = 120)

* 43 % 68 % Experimento 1 (n = 100)

(*) p < 0,05 segundo teste qui-quadrado. Fonte: Motta-Junior & Martins (2002)

Lobos vivem 85% do tempo

em paisagens abertas, assim

defecam a maioria das

sementes nos campos e

cerrados abertos, adequados

ao esenvolvimento das

lobeiras.



Virola surinamensis na América Central

Animais ineficazes como dispersores para uma planta podem ser eficazes

para outras e vice-versa.

© Smithsonian Tropical Research Institute


Tityra semisfasciata mais

eficiente dispersor – visitas

curtas – consegue engolir

sementes pequenas.

Para Ramphastos swainsoni é

necessário permanecer muito

tempo na planta para se

satisfazer – ineficiente dispersor.

Casearia corymbosa e Tityra semisfasciata – Matas secas Costa Rica

80g

750g


Dispersão de sementes por

formigas na Caatinga

Fonte: Leal (2003) e Leal et al. (2007)

Remoção do elaiossomo aumenta

porcentagem de germinação

Fonte: Leal (2003) e Leal et al. (2007)


Dispersão de sementes por

formigas na Caatinga

Fonte: Leal 2003 e Leal et al. 2007

Solo de formigueiro é mais

propício à germinação

e aumenta o crescimento da plântula

ECOLOGIA ANIMAL – BIE 315 – Prática Formigas x embaubas

Prática sobre a relação entre formigas Azteca sp. X embaúbas (Cecropia pachystachya)

© J

. C. M

ott

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unio

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Base de pecíolo de embaúba com corpúsculos de Müller.

24 plantas coletadas de 1,6 a 2m de altura no Triângulo Mineiro:

12 com formigas habitanto e 12 sem formigas


As formigas vivem no caule oco da embaúba e se aproveitam dos corpúsculos de Müller como alimento.

© J

. C. M

ott

a-J

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As formigas Azteca sp repelem ou até matam e consomem animais que se aventuram pelo caule e folhas das embaúbas.

© J

. C. M

ott

a-J

unio

r

DADOS A OBTER: No. Folhas / planta analisada No. total de folíolos em todas as folhas da planta analisada; No. folíolos com sinal de herbivoria em todas as folhas Razão do No. folíolos atacados/ No. total de folíolos para a planta analisada Maior raio foliar (cm)

Folha de embaúba herborizada


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