Life history and phenology of Phylloicus pulchrus (Trichoptera: Calamoceratidae) in a tropical rainforest stream of Puerto Rico / Historia de vida y fenología de Phylloicus pulchrus (Trichoptera: Calamoceratidae) en una quebrada de bosque tropical lluvioso de Puerto Rico

ABSTRACT

Abstract Caddisflies are abundant, diverse, and important insects in freshwater ecosystems. However our knowledge on their life history is incomplete, in particular for the Neotropics. The objectives of this study were to describe the life history and phenology of Phylloicus pulchrus in the Luquillo Experimental Forest, Puerto Rico. Eggs and larvae were reared to determine the species lifespan and time in each instar. Larval instars were determined based on a head width vs. pronotal suture length correlation (N= 120). Larvae and benthic leaf litter were sampled monthly at a headwater stream for a year; all specimens were classified into instars based on their case size. Adult P. pulchrus were sampled monthly for a year with a light trap and at various times with a Malaise trap. Monthly environmental variables were related to species and sex abundance. There was a gradient of egg development where eggs (within compound masses) closest to the water were more developed. There were five larval instars and reared larvae showed longer development times and more variable body measurements in later instars. The best correlation for larval instar determination was case length-head width (Pearson= 0.90, P= 2.2e-16, N= 120). Phylloicus pulchrus has a multivoltine life cycle, with asynchronous larval development. Adult abundance was low. First to third instar larvae were influenced significantly by rainfall and rainfall seasonality had a negative significant effect on second instar larval abundance (ANOVA= 7.45, P= 0.02).Compound egg masses were probably oviposited by different females that gathered for oviposition. Phylloicus pulchrus follows the predominant developmental characteristic of Trichoptera of having five larval stages. Development times were longer than expected (longest times for a Phylloicus species) and may be an effect of laboratory rearing. The influence of rainfall (and seasonality) on different larval instars highlights the importance of this variable on early larval development. The cause of low adult abundance remains unclear, but may be related to low emergence rates and trap efficiency. Rev. Biol. Trop. 66(2) 814-825. Epub 2018 June 01.

RESUMEN

Resumen Los tricópteros son insectos abundantes, diversos e importantes en los ecosistemas de agua dulce. Sin embargo el conocimiento sobre su historia de vida es incompleto, en particular para el Neotrópico. Los objetivos de este estudio fueron describir la historia de vida y fenología de Phylloicus pulchrus en el Bosque Experimental de Luquillo, Puerto Rico. Huevos y larvas fueron criadas para determinar la extención y tiempo de vida de cada estadio de la especie. Los estadios larvales fueron determinados basados en la correlación del ancho de cabeza vs. largo de la sutura pronotal (N= 120). Se muestrearon larvas y hojarasca béntica mensualmente por un año, todos los especímenes se clasificaron en estadios por el tamaño del estuche. Los adultos de P. pulchrus fueron recolectados mensualmente por un año utilizando una trampa de luz y varias recolectas con una trampa Malaise. Datos mensuales de variables ambientales fueron usados para explicar la abundancia total y por sexo de la especie. Se detectó un gradiente de desarrollo de los huevos donde los huevos (dentro de masa compuesta) más cercanos al agua estaban más desarrollados. Fueron cinco los estadios larvales y las larvas criadas mostraron tiempos de desarrollo más largos y mayor dispersión en las medidas corporales de los estadios tardíos. La mejor correlación para la determinación de estadios fue largo del estuche-ancho de cabeza (Pearson= 0.90, P= 2.2e-16, N= 120). Phylloicus pulchrus tiene un ciclo de vida multivoltino con desarrollo larval asíncrono. La abundancia de adultos fue baja. Los primeros tres estadios larvales fueron influenciados significativamente por la lluvia y la estacionalidad de la lluvia tuvo un efecto significativo en la abundancia del segundo estadio larval (ANOVA= 7.45, P= 0.02). Las masas de huevo complejas fueron probablemente ovipositadas por diferentes hembras que se reunieron para oviponer. Phylloicus pulchrus mantiene la característica de desarrollo predominante en Trichoptera de tener cinco estadios larvales. Los tiempos de desarrollo fueron mayores a lo esperado (los más largos para una especie de Phylloicus) y puede ser un efecto de la crianza en el laboratorio. El ciclo de vida multivoltino asíncrono observado es el esperado en un entorno tropical debido a las temperaturas más cálidas del agua, la disponibilidad constante de recursos y la baja estacionalidad. La causa de la poca abundancia de adultos permanece incierta, aunque puede estar relacionada con bajas tasas de emergencia y la eficiencia de la trampa de luz. La influencia de la lluvia (y su estacionalidad) en diferentes estadios larvales evidencian la importancia de esta variable en el desarrollo larval temprano.