Basic ecology of ant gardens in a dry-premontane transitional forest / Ecología básica de jardines de hormigas en un bosque transicional seco-premontano

Abstract Introduction: "Ant gardens'' are ant nests located at different heights on trees on which vascular epiphytic plants that have been transported and sown by ants have germinated. Although this mutualistic relationship has been studied in humid tropical ecosystems, information on other tropical and Colombian ecosystems is scarce. Objective: To characterize the distribution, building, diversity, demography and phenology of ant gardens in dry tropical forest. Methods: In January and February, 2018, we identified 170 ant gardens on a 100x5 m transect on the banks of the Quesada River, Colombia, and in adjacent secondary dry premontane transitional forest; we monitored changes, for gardens and plants, in 28 of them, every two weeks (March 2018-February 2019). Results: The gardens, built by Azteca ulei, were aggregated near water bodies; had 10 species of epiphytes and were on 13 tree species. Larger gardens had more epiphyte species. Some epiphytes had a bimodal phenological pattern. Less seedlings become established in the dry season, and less adults remain in the gardens. Garden characteristics benefit both epiphytes and ants. Conclusions: The gardens built by A. ulei have ecological characteristics that favor the germination, establishment, and reproduction of diverse epiphytes in this dry tropical ecosystem, including aggregation near water flows.

Resumen Introducción: Los "jardines de hormigas'' son nidos de hormigas en árboles, que se localizan a diferentes alturas, sobre los que germinan plantas epífitas vasculares que han sido transportadas y sembradas previamente por hormigas. Aunque esta relación mutualista ha sido estudiada en ecosistemas húmedos tropicales, la información en otros ecosistemas tropicales y en Colombia, es escasa. Objetivo: Caracterizar la distribución, construcción, diversidad, demografía y fenología de los hormigueros en bosque tropical seco. Métodos: En enero y febrero de 2018, identificamos 170 hormigueros en un transecto de 100x5 m a orillas del río Quesada, Colombia, y en el bosque secundario premontano seco de transición adyacente; monitoreamos cambios, para jardines y plantas, en 28 de ellos, cada dos semanas (marzo 2018-febrero 2019). Resultados: Los jardines, construidos por Azteca ulei, se agregaron cerca de cuerpos de agua; tenían 10 especies de epífitas y estaban sobre 13 especies arbóreas. Los jardines más grandes tenían más especies epífitas. Algunas epífitas tuvieron un patrón fenológico bimodal. Se establecen menos plántulas en la estación seca y quedan menos adultos en los jardines. Las características del jardín benefician tanto a las epífitas como a las hormigas. Conclusiones: Los jardines construidos por A. ulei tienen características ecológicas que favorecen la germinación, establecimiento y reproducción de diversas epífitas en este ecosistema tropical seco, incluyendo la agregación cerca de cursos de agua.

Trap rebuilding by Myrmeleon brasiliensis larvae (Neuroptera: Myrmeleontidae) in response to flooding: the effect of body size / Reconstrucción de trampas por larvas de Myrmeleon brasiliensis (Neuroptera: Myrmeleontidae) tras las inundaciones: efecto del tamaño corporal

Abstract Introduction: Immature forms of the antlion Myrmeleon brasiliensis (Neuroptera, Myrmeleontidae) build traps in dry sandy soil to capture prey. Objective: The aim of the present study was to investigate how the waterlogging of the soil due to rain affects the trap rebuilding and relocation behavior of M. brasiliensis of different sizes. Methods: The study was conducted between July and December 2019. Larvae M. brasiliensis were observed and collected from a forest reserve in the municipality of Aquidauana in the state of Mato Grosso do Sul, Brazil. Results: In the natural environment, most larvae rebuilt their traps in the same location seven days after the simulation of rain, with a smaller diameter than that observed prior to the simulation of rain. In the laboratory, the movements of M. brasiliensis larvae and rebuilding of the traps after the waterlogging of the soil was affected by body size. Larger larvae moved more and were more likely to rebuild their traps. Conclusions: The saturation of the soil affects the foraging of M. brasiliensis larvae, which are impeded from rebuilding their traps for a period. In situations of long periods of saturated soil, the mortality rate of the larvae is high and rebuilding of the traps occurs after the soil dries out, but with a smaller trap size. These data suggest that changes in the rainfall pattern can affect the population structure of M. brasiliensis larvae, with the selection of larger individuals in situations of more severe rains. In this process, the smaller larvae are more affected, as their foraging is impeded.

Resumen Introducción: Los insectos inmaduros de hormiga león de la especie Myrmeleon brasiliensis (Neuroptera, Myrmeleontidae), construyen trampas en el suelo arenoso seco para capturar a sus presas. Objetivo: El objetivo de este trabajo fue analizar cómo la inundación del suelo, como la lluvia, afecta al comportamiento de reconstrucción y de desplazamiento de las trampas de M. brasiliensis según las diferentes tallas. Métodos: El estudio fue conducido entre julio y diciembre del 2019. Las larvas fueron observadas y recolectadas en una Reserva Forestal en la ciudad de Aquidauana, Estado de Mato Grosso del Sur, Brasil. Resultados: Observamos que, en el ambiente natural, siete días después de la lluvia simulada, la mayoría de las larvas reconstruyeron a sus trampas en el mismo sitio y con diámetro más pequeño que el observado antes de la lluvia simulada. En el laboratorio fue observado que después de la inundación del suelo, el desplazamiento de las larvas y la reconstrucción de las trampas es afectado por el tamaño de su cuerpo. Así, larvas de M. brasiliensis más grandes se desplazan más y presentan una probabilidad más grande de reconstruir a sus trampas. Conclusión: De esa manera, la inundación del suelo afecta el forrajeo de las larvas M. brasiliensis, que se quedan impedidas por un tiempo durante la reconstrucción de sus trampas. Además, en situaciones de largos periodos de inundación del suelo, las larvas presentan una alta tasa de mortalidad y la reconstrucción de sus trampas ocurre después que se seca el suelo, pero esas trampas suelen ser más pequeñas. Esos datos sugieren que es posible que variaciones en el patrón de lluvia pueden afectar la estructura poblacional de las larvas M. brasiliensis, pues en situaciones de lluvias más fuertes, las larvas más grandes suelen tener más éxito. En este proceso, las larvas más pequeñas se ven más afectadas, ya que se impide su búsqueda de alimento.

Mutualistic interaction of aphids and ants in pepper, Capsicum annuum and Capsicum frutenscens (Solanaceae) / Interacción mutualista de pulgones y hormigas en pimiento, Capsicum annuum y Capsicum frutenscens (Solanaceae)

Abstract Introduction: Adequate biological identification is fundamental for establishing integrated pest management programs and identifying the trophic and mutualist relationships that can affect pest population dynamics. Aphids are the main pest of pepper Capsicum spp. (Solanaceae) crops in Southwestern Colombia, due to their role as vectors of viruses. However, the identification of aphid species is complex, limiting the investigations performed to address their interactions with other organisms. Ants and aphids present a facultative mutualistic relationship, that promotes the growth of hemipteran colonies, for this reason, the study of the ecological mutualistic association between aphids and ants is important. Objective: The main objective was to discriminate the aphid species present in commercial crops of Capsicum spp., and to identify the ant community that attends the aphid colonies and its effects on the size of the aphid colonies. Methods: Aphid species, and their ant mutualist, were collected from Capsicum annuum and Capsicum frutescens, in the Cauca valley, Southwestern Colombia. We used the DNA barcoding approach to identify aphid species, and the ants were identified by morphology-based taxonomy. To evaluate the effect of ant care on the size and structure of aphid colonies, generalized linear models were calculated using as the response variables the total number of aphids for each colony and the proportion of nymphs. Results: The aphid species that attack pepper crops, are: Aphis gossypii and Myzus persicae (Hemiptera: Aphididae), with A. gossypii being the species that interacts with ants (19 ant species). A. gossypii colonies attended by ants had larger sizes and more nymphs per colony, than those not attended. Conclusions: Although the aphid-ant interaction is not species-specific, it is necessary to consider its role in the propagation of viral diseases in peppers and to determine how this interaction may affect regional biological control strategies.

Resumen Introducción: La adecuada identificación biológica es fundamental para establecer programas de manejo integrado de plagas e identificar las relaciones tróficas y mutualistas que pueden afectar la dinámica poblacional de insectos plaga. Los áfidos son las principales plagas del ají Capsicum spp. (Solanaceae) en el suroccidente colombiano, debido a su rol como vectores de virus. Sin embargo, su identificación es compleja, y limita las investigaciones que intentan revelar sus interacciones con otros organismos. Las hormigas y los áfidos presentan una relación mutualista facultativa, que promueve el crecimiento de las colonias de los hemípteros, por esta razón, el estudio de la asociación ecológica y mutualista entre áfidos y hormigas es importante. Objetivo: El principal objetivo de esta investigación fue discriminar las especies de áfidos presentes en cultivos comerciales de Capsicum spp., e identificar la comunidad de hormigas que atiende las colonias de áfidos y su efecto en el tamaño de las colonias de áfidos. Métodos: Los áfidos, y las hormigas mutualistas de estos áfidos, se recolectaron de Capsicum annuum y Capsicum frutescens, en el valle del rio Cauca, en el suroccidente colombiano. Se empleó el Código de barras del ADN para identificar las especies de áfidos, y las hormigas se identificaron empleando taxonomía basada en morfología. Para evaluar el efecto que tiene el cuidado de las hormigas sobre el tamaño de las colonias de áfidos, se empleó un modelo lineal generalizado, utilizando como variables de respuesta el número total de áfidos por cada colonia y la proporción de ninfas por colonia. Resultados: Las especies de áfidos que atacan los cultivos de ají, son: Aphis gossypii y Myzus persicae (Hemiptera: Aphididae), siendo A. gossypii la especie que interactúa con hormigas (19 especies). Las colonias de A. gossypii atendidas por hormigas presentan mayor tamaño y número de ninfas, que aquellas desatendidas. Conclusiones: Aunque la interacción áfido-hormiga no es especie específica, es necesario considerar su rol en la propagación de enfermedades virales en plantas cultivadas y determinar cómo esta interacción puede afectar la implementación de estrategias de control biológico.

Description of the immatures of Linepithema humile Mayr (Hymenoptera: Formicidae)

Linepithema humile Mayr is an ant species originally native to South America that has been spread accidently throughout the globe through international trade. It is a serious urban and crop pest. Despite its economic importance, little is known about the larvae of this species apart from a brief description based on a few specimens. The present investigation is aimed at describing every immature stage of L. humile. Three larval instars were determined through the frequency distribution of the maximum width of head capsules from a sample of 525 larvae. The morphological descriptions were based on 150 eggs, 70 larvae, and 90 pupae examined by light and scanning electron microscopy. Some morphological characteristics reported to be typical of Linepithema Mayr larvae were confirmed - dolichoderoid body shape, presence of dorsal protuberance, sparse simple body hairs, presence of nine pairs of spiracles and dolichoderoid mandibles. We concluded that an earlier published description was based on queen larvae, and that the protuberance is only present in worker larvae. The information provided in this study may aid ant systematics and phylogenetics, as well provide a better understanding of the biology of this species.