Occurrence and characterization of insect galls in two reserves of the Peruvian Amazon / Ocorrência e caracterização de galhas de insetos em duas reservas da Amazônia peruana

Abstract An insect gall inventory was carried out in two reserves of the Peruvian Amazon, Allpahuayo-Mishana National Reserve and Quistococha Regional Reserve, both situated in Iquitos, northeastern Peru. Four vegetation types were surveyed between December, 2021 and December, 2022: terra firme forest, white-sand wet forest, and white-sand dry forest in Allpahuayo-Mishana National Reserve, and palm swamp forest in Quistococha Regional Reserve. Overall, we found 262 gall morphotypes, distributed across 75 host species representing 66 plant genera and 30 families. Fabaceae was the plant family with the greatest number of gall morphotypes (n = 48), followed by Calophyllaceae (n = 21) and Euphorbiaceae (n = 20). The plant genera that supported the highest diversity of galls were Caraipa (n = 17), Eschweilera (n = 16), Tapirira (n = 16), Micrandra (n = 14), and Iryanthera (n = 10). The plant species Tapirira guianensis (n = 16), Caraipa utilis (n = 14), Micrandra elata (n = 14), Eschweilera coriacea (n = 11), and Sloanea parvifructa (n = 10) exhibited the highest richness of galls. Among the host plants, C. utilis stands alone as the only species noted as both endemic to the Amazonian region and bearing a Vulnerable (VU) conservation status. The leaves were the most attacked organs (90% of all galls). Most morphotypes are glabrous (89%), green (67%), globoid (53%), and one-chambered (91%). We found galling insects belonging to the orders Diptera, Thysanoptera, Lepidoptera, and Hemiptera. The galling insects of Cecidomyiidae (Diptera) were the most common, inducing 22% of the gall morphotypes. In addition to the gallers, we also observed the presence of successors, cecidophages, and parasitoids. Among the sampled vegetation types, the terra firme forest presented the highest richness of gall morphotypes and host plant species. This is the first systematic inventory of insect galls in this part of the Peruvian Amazon.

Resumo Um inventário de galhas de insetos foi realizado em duas reservas da Amazônia peruana, Reserva Nacional Allpahuayo-Mishana e Reserva Regional Quistococha, ambas situadas em Iquitos, nordeste do Peru. Quatro tipos de vegetação foram pesquisados entre dezembro de 2021 e dezembro de 2022: floresta de terra firme, floresta úmida de areia branca e floresta seca de areia branca na Reserva Nacional Allpahuayo-Mishana, e floresta de pântano de palmeiras na Reserva Regional Quistococha. No total, encontramos 262 morfotipos de galhas, distribuídos em 75 espécies hospedeiras representando 66 gêneros de plantas e 30 famílias. Fabaceae foi a família de plantas com o maior número de morfotipos de galhas (n = 48), seguida por Calophyllaceae (n = 21) e Euphorbiaceae (n = 20). Os gêneros de plantas que apresentaram a maior diversidade de galhas foram Caraipa (n = 17), Eschweilera (n = 16), Tapirira (n = 16), Micrandra (n = 14) e Iryanthera (n = 10). As espécies de plantas Tapirira guianensis (n = 16), Caraipa utilis (n = 14), Micrandra elata (n = 14), Eschweilera coriacea (n = 11) e Sloanea parvifructa (n = 10) apresentaram a maior riqueza de galhas. Dentre as plantas hospedeiras, C. utilis destaca-se como a única espécie listada como endêmica da região amazônica e com um status de conservação Vulnerável (VU). As folhas foram os órgãos mais atacados (90% de todas as galhas). A maioria dos morfotipos é glabra (89%), verde (67%), globoide (53%) e possui apenas uma câmara interna (91%). Encontramos insetos galhadores pertencentes às ordens Diptera, Thysanoptera, Lepidoptera e Hemiptera. Os insetos galhadores da família Cecidomyiidae (Diptera) foram os mais comuns, induzindo 22% dos morfotipos de galhas. Além dos galhadores, também observamos a presença de sucessores, cecidófagos e parasitoides. Entre os tipos de vegetação amostrados, a floresta de terra firme apresentou a maior riqueza de morfotipos de galhas e espécies de plantas hospedeiras. Este é o primeiro inventário sistemático de galhas de insetos nesta região da Amazônia peruana.

Superhost Plants Alter the Structure of Plant-Galling Insect Networks in Neotropical Savannas.

Host plants may harbor a variable number of galling insect species, with some species being able to harbor a high diversity of these insects, being therefore called superhost plants. In the present study, we tested the hypothesis that the occurrence of superhost plant species of genus Qualea (Vochysiaceae) affects the structure of plant-galling insect ecological networks in Brazilian Cerrado. We sampled a total of 1882 plants grouped in 131 species and 43 families, of which 64 species and 31 families of host plants hosted 112 galling insect species. Our results showed that occurrence of superhosts of genus Qualea increased the linkage density of plant species, number of observed interactions, and the size of plant-galling insect networks and negatively affected the network connectance (but had no effect on the residual connectance). Although the occurrence of Qualea species did not affect the plant species richness, these superhosts increased the species richness and the number of interactions of galling insects. Our study represents a step forward in relation to previous studies that investigated the effects of plant diversity on the plant-insect networks, showing that few superhost plant species alter the structure of plant-herbivore networks, even without having a significant effect on plant diversity.

Distribuição de insetos galhadores em diferentes formações vegetais e paisagens do cerrado brasileiro / Galling insect distribution in different vegetation types and landscapes in the brazilian cerrado

Nesse estudo, testamos os efeitos da altitude, tipo de vegetação, estrutura da paisagem e tipo de matriz ambiental sobre a riqueza de insetos galhadores. Inventários de insetos galhadores foram realizados em 15 fragmentos de cerrado sensu stricto nos estados de DF, GO, MG e TO. Foram amostradas 1882 plantas pertencentes a 131 espécies e 43 famílias vegetais, sendo que 64 espécies (48,8%) e 31 famílias (72,1%) hospedaram galhas. Registramos 112 espécies de insetos galhadores. Vochysiaceae foi a família vegetal que apresentou a maior riqueza de morfoespécies de galhas (19 espécies). A riqueza de galhas não foi correlacionada com a altitude das áreas. Por outro lado, a riqueza de morfotipos foi significativamente influenciada pelo tipo de vegetação, estrutura da paisagem e tipo de matriz ambiental. Nossos resultados apontam que as diferentes configurações espaciais dos fragmentos podem provocar alterações microclimáticas que influenciam a estrutura da vegetação e aumentam as taxas de ocorrência de insetos galhadores. Concluímos que elementos da paisagem podem ser importantes para explicar os padrões de distribuição de insetos galhadores, principalmente com as crescentes alterações das paisagens naturais.

We tested the effects of altitude, vegetation type, landscape structure and environmental matrix type on diversity of galling insect. Surveys of galls were realized in 15 fragments of neotropical savanna (cerrado sensu stricto) in the states of DF, GO, MG and TO. Were sampled 1882 plants of 131 species and 43 families of plants, being that 64 species (48.8%) and 31 families (72.1%) hosted galls. We recorded 112 galling insect species and Vochysiaceae the host plant family with more galling (19 species). The galling richness was not related with altitude. On other hand, the galls diversity was significant influenced by vegetation type, landscape structure and environmental matrix type. Our results points that changes in the spatial configuration of vegetation fragments may cause microclimatic and structural modifications that increase the occurrence rates of galling insects. We conclude that landscape elements can be important to understand the distribution patterns of galling insects, main with increasing changes on natural landscapes.

Insect galls from Serra dos Pireneus, GO, Brazil / Galhas de insetos da Serra dos Pireneus, GO, Brasil

In this study we recorded the occurrence of insect galls, inductors and parasitoids in plants of several physiognomies of Brazilian Cerrado in the Serra dos Pireneus, Goiás State, Brazil. We found 62 morphotypes of gall on 28 botanical families, comprising 44 genera and 51 species. The plant families that showed the greatest richness of galls were Fabaceae, with eight morphotypes, and Styracaceae with six. Styrax pohlii (Styracaceae) was the host plant species with the greatest gall richness, featuring five morphotypes. Most of galls occurred on the leaves (82.6 percent), 45.1 percent in vegetation of typical savanna and 35.4 percent in rocky savanna. Dipteran, Hemipteran and Lepidopteran galls were found, being 50.9 percent of them induced by Cecidomyiidae (Diptera). Several parasitoids were obtained, Eulophidae (Hymenoptera: Chalcidoidea) was the most representative group (occurring in approximately 40 percent of the galls). Nine species of plants were recorded for the first time in the Neotropical as host of gallers.

Neste estudo, registramos a ocorrência de galhas, galhadores e parasitóides em plantas de várias fitofisionomias de Cerrado na Serra dos Pireneus, Estado de Goiás, Brasil. Foram encontrados 62 morfotipos de galhas em 28 famílias botânicas, compreendendo 44 gêneros e 51 espécies. As famílias botânicas que apresentaram maior riqueza de galhas foram Fabaceae, com oito morfotipos e Styracaceae com seis. Styrax pohlii (Styracaceae) foi a espécie de planta hospedeira mais rica em galhas, apresentando cinco morfotipos. A maioria das galhas ocorreu nas folhas (82,6 por cento) e em fitofisionomias de cerrado típico (45,1 por cento) e cerrado rupestre (35,4 por cento). Galhas de Diptera, Hemiptera e Lepidoptera foram encontradas, sendo 50,9 por cento induzidas por Cecidomyiidae (Diptera). Vários parasitóides obtidos, dentre eles, Eulophidae (Hymenoptera: Chalcidoidea) foram foi o grupo mais representativo (ocorrendo em aproximadamente 40 por cento das galhas). Nove espécies de plantas são registradas pela primeira vez na região Neotropical como hospedeiras de galhadores.

Complexidade estrutural e diversidade de insetos galhadores em Styrax pohlii Fritsch (Styracaceae) / Structural complexity and diversity of insects gall makers in Styrax pohlii Fritsch (Styracaceae)

Esse trabalho teve por objetivo testar o efeito da complexidade estrutural da planta hospedeira Styrax pohlii Fritsch (Styracaceae) na riqueza e abundância de insetos galhadores. No estudo 30 indivíduos da planta hospedeira foram amostrados em um fragmento de mata semidecídua no Campus da Universidade Federal de Goiás em Goiânia, Goiás, Brasil. De cada indivíduo foram medidos a altura, circunferência do caule ao nível do solo, diâmetro da copa e número de folhas por ramo. Para estimativa da riqueza e abundância de galhas foram coletados 10 ramos apicais de cada indivíduo. Segundo as análises realizadas, a altura da planta hospedeira, o diâmetro da copa e a circunferência do caule não influenciaram no número de folhas com galhas, galhas por folha, galhas por indivíduo e riqueza de morfotipos. O número de folhas por ramo, por outro lado, esteve positivamente e significativamente relacionado com a riqueza e abundância de galhas por indivíduo em S. pohlli. Como estratégia de reprodução, muitos insetos galhadores realizam a oviposição em plantas com grande abundância de folhas, uma vez que, oferecem uma maior disponibilidade de sítios de oviposição.

This work was aimed to test whether the structural complexity of the host plant Styrax pohlii Fritsch (Styracaceae) in the diversity of insects gall makers. In the study, 30 individuals of the host plant were sampled in a fragment of semideciduous forest Campus of the Universidade Federal de Goiás, Goiânia, Goiás, Brazil. From each individual, height, circumference of the stem at ground level, crown diameter and number of leaves per branch were measured, In addition, 10 branches apical for each individual were collected to estimate the richness and abundance of galls. According to our analyses, canopy diametes and trunk circumference of the host plant did not effect the number of leaf with galls, galls per leaf, galls for individual and richness of morphotypes. The number of leaf per stem, on the other hand, was the parameter positively and significantly correlated to the richness and abundance of galls in S. pohlii. As a strategy of reproduction, many gall-inducing insects perform the oviposition in plants with great abundance of leaves, since they offer a greater availability of sites for oviposition.

Efeitos da sazonalidade e do tamanho da planta hospedeira na abundância de galhas de Cecidomyiidae (Diptera) em Piper arboreum (Piperaceae) / Effects of seasonality and the size of host plants on abundance of Cecidomyiidae (Diptera) galls on Piper arboreum (Piperaceae)

Este trabalho teve por objetivo verificar se existem efeitos da sazonalidade e do tamanho da planta hospedeira na ocorrência de galhas de Cecidomyiidae (Diptera) em Piper arboreum (Piperaceae). O estudo foi conduzido mensalmente de setembro/2006 a agosto/2007, em uma área remanescente de Mata Mesófila Semidecídua em Goiânia, Goiás, Brasil. Em cada coleta, 10 indivíduos da planta hospedeira foram escolhidos aleatoriamente, e a altura, o número total de folhas, o número de folhas com galhas e o número de galhas por folhas foram estimados. A abundância de galhas variou significativamente durante o período de estudo, sendo que a maior abundância foi encontrada no início da estação chuvosa. A altura da planta hospedeira e o número de folhas por indivíduo também estiveram positivamente e significativamente relacionados com a abundância de galhas, uma vez que, plantas maiores oferecem maior disponibilidade de recursos e sítios de oviposição. Os resultados do presente estudo apontam que a sazonalidade pode ser tão determinante na abundância de galhas quanto os padrões arquitetônicos da planta hospedeira. As mudanças sazonais podem influenciar diretamente o desenvolvimento da planta hospedeira e assim, alterar a quantidade e a qualidade dos nutrientes oferecidos aos insetos galhadores.

The objective of this work was to verify the effects of seasonality and the size of host plants on occurrence of Cecidomyiidae (Diptera) galls on Piper arboreum (Piperaceae). This study was carried out monthly, from September, 2006 to August, 2007, in a remnant area of Semidecidual Forest in Goiânia, Goiás, Brazil. In each survey, 10 individuals of the host plant were chosen randomly, and the height, the total number of leaves, the number of leaves with galls and the number of galls per leaves were estimated. The abundance of galls varied significantly during the study period, being the greatest abundance found at the beginning of the rainy season. The height of the host plant and number of leaves per individual were also positively and significantly related to the abundance of galls, since larger plants offer greater availability of resources and sites of breeding. The results of this study suggest that the seasonality may be decisive in the abundance of galls as well as the architectural patterns of the host plant. The seasonal changes can directly influence the development of the host plant and thus alter the quantity and quality of nutrients offered to insects galling.

Uma nova espécie de Schizomyia (Diptera, Cecidomyiidae), indutora de galhas nos botões florais de Jacquemontia holosericea (Convolvulaceae) / A new species of Schizomyia (Diptera, Cecidomyiidae), inducing galls on flower buds of Jacquemontia holosericea (Convolvulaceae)

Schizomyia santosi, uma nova espécie de Cecidomyiidae (Diptera), que induz galhas nos botões florais de Jacquemontia holosericea (Convolvulaceae) é descrita nas fases de larva, pupa e adulto (macho e fêmea). Ilustrações dos principais caracteres morfológicos são apresentadas.

Schizomyia santosi, a new species of Cecidomyiidae (Diptera), which induces flower bud galls on Jacquemontia holosericea (Convolvulaceae), is described as larva, pupa, and adult (male and female). Illustrations from the main morphological characters are given.