Gall traits and galling insect survival in a multi-enemy context / Características de las agallas, y supervivencia de insectos que producen agallas, en el contexto de enemigos múltiples

ABSTRACT

Introduction: The enemy hypothesis postulates that gall traits protect galling insects against natural enemies. Galls show a huge range of sizes, colors and ornaments, which vary even intraspecifically. However, galling insects are targets of various organisms that attack them directly or indirectly. In this context, to consider only one gall trait to investigate gall structure acting against only one guild of enemies can conceal an understanding of the community-level interactions. Objective: Herein, we take these ideas into consideration to investigate the conspicuous galls induced by Palaeomystella oligophaga Becker and Adamski 2008 (Lepidoptera) on Macairea radula (Bonpl.) (Melastomataceae) as a model system. We characterize this system through categorization of the different enemy guilds present in the community. We identified them to the lowest taxonomic level possible and determined the kind of interaction responsible for galling insects' deaths. Considering the enemy hypothesis and the selection of secondary characteristics, we also aimed to determine which of the multiple gall traits influence the survival success of galling insects in a multi-enemy context. Methods: We inspected galls and characterized the enemy guilds affecting the galling insect and the mortality rates produced by each one of them. Next, we tested whether the distinct gall traits measured (parenchyma thickness, color, projections) promote galling insect survival with respect to each enemy. Results: The mortality induced by indirect enemies (organisms that interact with gall tissues and can interact secondarily with galling insect) was 47.3 %, being higher than that caused by parasitoids and predators (31.5 %). Despite the gall's structural complexity, live galling insects showed the smallest occurrence (21.2 %). Parenchyma thickness was negatively related to Calliephialtes parasitoids, Gelechiidae cecidophages and predation signals. Conclusions: We demonstrated that the attacks to gall tissues by the cecidophages represented the highest threat to P. oligophaga survival, being higher than the mortality caused by direct enemies. That is, the gall traits were not as efficient as supposed to protect the galling insect from the attack of natural enemies. Nevertheless, we also demonstrated that parenchyma thickness can be negatively related to some organisms, especially direct enemies. Other traits hypothesized as defensive (e.g. projections, coloration) may simply play no role.

RESUMEN

Introducción: La hipótesis del enemigo postula que las características de la agalla protegen al agallero contra los enemigos naturales. Las agallas muestran una gran variedad de tamaños, colores y adornos, que varían incluso de forma intraespecífica. Sin embargo, los agalleros son objetivos de varios organismos que los atacan directa o indirectamente. En este contexto, considerar solo una característica para investigar la estructura de la agalla actúando contra un solo gremio de enemigos puede ocultar una comprensión de las interacciones a nivel comunitario. Objetivos: Para investigar las ideas presentadas usamos las agallas conspicuas inducidas por Palaeomystella oligophaga Becker y Adamski 2008 (Lepidoptera) en Macairea radula (Bonpl.) (Meslastomataceae) como sistema modelo. Describimos este sistema a través de la categorización de los diferentes gremios enemigos presentes en la comunidad. Los identificamos al nivel taxonómico más bajo posible y determinamos el tipo de interacción responsable de la muerte de los agalleros. Teniendo en cuenta la hipótesis del enemigo y la selección de características secundarias, también buscamos determinar cuáles de las múltiples caracteristicas de la agalla influyen en el éxito de supervivencia de los agalleros en un contexto de enemigos múltiples. Métodos: Inspeccionamos las agallas y caracterizamos los gremios enemigos que afectan al agallero y las tasas de mortalidad producidas por cada uno de ellos. Luego, probamos si las distintas caracteristicas de las agallas medidas (grosor del parénquima, color, proyecciones) promueven la supervivencia de los agalleros con respecto a cada enemigo. Resultados: La mortalidad indirecta inducida por los cecidofagos fue del 47.3 %, superior a la causada por los parasitoides y los depredadores (31.5 %). Apesar de la complejidad estructural de la agalla, los agalleros vivos mostraron la menor presencia (21.2 %). El grosor del parénquima se relacionó negativamente con los parasitoides de Calliephialtes, los cecidófagos de Gelechiidae y la depredación. Conclusiones: Demostramos que los ataques a los tejidos biliares por cecidófagos representaron la mayor amenaza para la supervivencia de P. oligophaga. Esto es interesante porque, de acuerdo con la hipótesis del enemigo, la estructura de las agallas debería proporcionar protección para los insectos agalleros en lugar de atraer a los insectos que se alimentan de la agalla misma. Sin embargo, también demostramos que el grosor del parénquima puede estar relacionado negativamente con algunos organismos, especialmente los enemigos directos. Otras caracteristicas hipotéticas como defensivas (por ejemplo, proyecciones, coloración) pueden simplemente no desempeñar ningún papel.