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Orientador : Keith Spalding Brown Jr Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Neste trabalho foram estudado vários aspectos da interação entre lthomiinae e suas plantas hospedeiras da larva, pertencentes a subfamília Echitoideae (Apocynaceae), com realce na mediação química dos alcalóides pirrolizidínicos (PAs). A variação e função dos PAs nestes ithomiíneos também foi estudada. As espécies estudadas foram: Tithorea harmonia pseudethra na região de Mogi-Guçú, Aeria olena olena na região de Campinas e Serra do Japi, SP, Brasil. As plantas hospedeiras da larva destas duas espécies são Prestonia acutifolia e p. coalita, respectivamente. Para comparação com um ithomiíneo cuja larva se alimenta de Solanaceae, foi estudado Mechanitis polymnia casabranca na região de Campinas. A planta hospedeira desse ithomiíneo é Solanum paniculatum, além de outras espécies de Solanum. As variações do tamanho populacional de Aeria olena e Tithorea harmonia têm padrão semelhante. Um alto número de indivíduos ocorre no período úmido de março a maio. O tamanho populacional decresce em junho/julho no período seco, voltando a aumentar somente em fevereiro/março do ano seguinte. Estas populações parecem ser reguladas pela disponibilidade de plantas hospedeiras, que por sua vez têm suas fenologias associadas ao clima. Machos de Aeria olena visitam fontes de néctar com PÁS mais freqüentemente do que outras fontes de néctar. Machos desta espécie também visitam fontes de néctar com PAs mais freqüentemente que fêmeas. ...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital Abstract: Aspects of the interaction between Ithomiinae and larval host plants of subfamily Echitoideae (Apocynaceae) were studied, with emphasis on the chemical role of pyrrolizidine alkaloids (PAs). The function of the PAs in these ithomiine and their temporal and spacial variation were aIso studied. The species studied were Tithorea harmonia pseudethra in the region of Mogi-Guaçú, and Aeria olena olena in Campinas and Serra do Japi, both in the state of São Paulo, Brazil. Prestonia acutifolia and P. coalita were the respective larva I host plants of these two insects. Mechanitis polymnia casabranca was studied to provide a comparasion with a solanaceous feeding ithomiine. The larvaI host plants of the latter species are Solanum paniculatum and other Solanum species. Aeria olena and Tithorea harmonia have a similar temporal pattern of variation in population size. Large populations are found under humid conditions from March to May. In June and July, during the dry season, population decrease and return to increase only in the following February and March. These populations seem to be regulated by larval host plant availability; changes in the phenology of larval host plants are associated with climatic cycles. Males of Aeria olena visit in decreasing order the following sources of PAs: Eupatorium maximilianum, Heliotropium transalpinum and Ageratum conyzoides. Qualitative observations showed that Mechanitis rarely visits Heliotropium transalpinum and Ageratum conizoides. ...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations Mestrado Mestre em Ciências Biológicas

Agradecimentos: We thank the Prefeitura Municipal de Jundiai (SP, Brazil) for the permission to work at the Serra do Japi. We also thank Martin Pareja and Daniela Rodrigues for kindly helping in part of the field work, Daniela Rodrigues and Alexander Christianini for their valuable comments in the early version of the manuscript. This work was supported by Grants to JRT (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - FAPESP 98/01065-7 and Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq 304969/2006-0) Abstract: Volatiles released by damaged plants are used as cues by predators and parasitoids to find their herbivorous prey. Here, we assessed whether odor cues released by simulated herbivore-damaged leaves in Piper mollicomum attract predaceous wasps. We applied plasticine dummy caterpillars as an herbivore model to evaluate predation risk on undamaged and artificially damaged leaves by the mandible marks left by foraging wasps. Despite observing a tendency of a visual component in the wasp attraction (more marks on dummies under old naturally damaged leaves), we observed that chemical cues play a crucial role, with recent artificial damage and leaves baited with volatile essential oils of P. mollicomum attracting more wasps for the dummies than those untreated. Headspace analysis by GC-MS showed that undamaged leaves released small amounts of compounds, while damaged ones released 63 times more volatiles, which consisted of a blend containing mostly mono- and sesquiterpenoids. Histochemical tests revealed that terpenoids are located in oil cells spread among the leaf tissue, and may be released by the disruption of such cells when herbivores are feeding on leaves. We suggest that signals of disrupted plants differ from the mosaic of odor blends emitted by the background environment and may provide a detectable, although not necessarily specific, cue for prey presence. Such detectable cues are important for generalist foraging predaceous wasps, since they spend time searching for prey in different host plants CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQ FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULO - FAPESP Fechado

Orientador: Jose Roberto Trigo Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Os imaturos de lepidópteros estão sujeitos a altas taxas de mortalidade no ambiente natural. Uma das formas de defesa mais utilizadas e estudadas é a defesa química, envolvendo, por exemplo, substâncias tóxicas ou impalatáveis. Estas substâncias podem ser adquiridas pelos lepidópteros de suas fontes alimentares ou biosintetisadas de novo. Através de um acompanhamento dos imaturos de Mechanitis po/ymnia no campo observou-se que larvas apresentam as taxas mais altas de sobrevivência quando comparadas a ovos e pupas. A sobrevivência de ovos a adultos de Mechanitis po/ymnia em So/anum tabacifolium (área urbana) foi maior do que em So/anum mauritianum e So/anum concinnum (ambos floresta secundária). Experimentos realizados em laboratório com a formiga predadora generalista Camponotus crassus confirmaram a capacidade de defesa de larvas de Mechanitis po/ymnia contra predadores. Além disto verificou se que o tipo de defesa envolvida seria provavelmente defesa química e que as substâncias de defesa estariam localizadas na superfície das larvas já que a rejeição pelas formigas se dava após breve contato inicial. Uma classe de substâncias possivelmente responsáveis pela defesa seriam os lipídios cuticulares (LCs). Lipídios cuticulares de insetos e plantas terrestres tem como principal função, proteção contra dessecação. Por se localizarem na superfície externa do corpo, podem estar envolvidos em mecanismos de comunicação química tanto inter, quanto intraespecífica. Desta forma, investigou-se o papel de lipídios cuticulares na defesa de larvas de Mechanitis po/ymnia contra a formiga predadora generalista Camponotus crassus. Verificou-se que o padrão químico de LCs de larvas de Mechanitis po/ymnia e de folhas de So/anum tabacifolium é muito semelhante, ao contrário de outros Ithomiinae e suas plantas hospedeiras. Camponotus crassus não predou larvas vivas ou mortas de Mechanitis po/ymnia em bioensaios em laboratório, porém predou larvas vivas de outros Ithomiinae. Formulou-se a hipótese de que as formigas não reconheceram as larvas de Mechanitis po/ymnia como presa devido à sua incapacidade de diferenciar as larvas das folhas de So/anum tabacifolium, causada pela similaridade do padrão químico dos LCs. Quando larvas de Mechanitis po/ymnia foram colocadas em uma situação de baixa similaridade com a folha em que elas se encontravam, elas passaram a ser predadas por Camponotus crassus. Larvas palatáveis de Spodoptera frugiperda foram utilizadas em bioensaios de dupla escolha para comprovar o papel dos LCs nesta defesa química. Dois bioensaios foram realizados: 1. A larva experimental se encontrava em situação de alta similaridade e foi menos visitada pelas formigas; 2. A larva experimental estava em situação de baixa similaridade e foi visitada de forma igual à larva controle. Isto demonstrou que um padrão químico de LCs semelhante ao de uma folha pode ser uma defesa eficiente contra predadores quimicamente orientados como Camponotus crassus. Do ponto de vista da formiga a larva estaria quimicamente camuflada na folha de sua planta hospedeira Abstract: Immature Lepidoptera are subject to high mortality rates in the natural environment. Chemical defences are one of the best studied and known mechanisms of defence employed by butlerflies. In the field, it was observed that larval survivorship is higher than the survivorship of eggs or pupae. The survivorship of Mechanitis po/ymnia from eggs to imagoes on So/anum tabacifolium (urban area) was higher than on So/anum mauritianum or So/anum concinnum (both in a secondary forest). Laboratory experiments assured the defence capability of Mechanitis po/ymnia against generalist predators like Camponotus crassus. It was also observed that the chemistry of defence was located on the surface of the caterpillars because the ants rejected them after a short contact. Because they are located on the external surface of the body, cuticular lipids (CLs) may be involved in chemical communication, both inter and intraspecific. It was verified that the CL profile of Mechanitis po/ymnia larvae and So/anum tabacifolium leaves is almost identical unlike for other Ithomiinae examined. Uve larvae of Mechanitis po/ymnia were not killed by Camponotus crassus which also did not eat dead larvae. On the other hand other Ithomiinae larvae were killed and preyed upon by Camponotus crassus. Two other experiments showed that the similarity between the chemical profiles of CLs of Mechanitis po/ymnia and So/anum tabacifolium was the responsible for the defence against Camponotus crassus. The larvae would be chemically camouflaged on the leaves for an approaching ant that would not be able to distinguish the larvae from the leaf Mestrado Mestre em Ecologia

Orientador : Jose Roberto Trigo Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: As larvas de Utetheisa ornatrix (Lepidoptera: Arctiidae) são encontradas principalmente dentro das vagens verdes de Crotalaria ssp. (Leguminosae, Papilionoideae), onde se alimentam das sementes.As plantas de Crotalaria spp. possuem alcalóides pirrolizidínicos (APs) em seus tecidos, sendo que as maiores concentrações são verificadas nas sementes. Essas substâncias são seqüestradas pelas larvas, protegendo-as contra predadores. Os objetivos desse estudo foram investigar que pressões seletivas estariam influenciando o uso diferencial de duas espécies de Crotalaria pela mariposa U. ornatrix e descobrir quais as pressões seletivas que levaram à utilização de sementes dentro de vagens verdes pela larva. O uso de duas espécies de Crotalaria comumente encontradas na região de Campinas, SP, Brasil (C. lanceolata e C. pallida) por larvas de U. ornatrix foi observados na natureza por 1 ano. Em cada coleta era observada a presença das larvas nas diferentes partes da planta. Algumas medidas de folhas (área, densidade de tricomas e dureza) e vagens (tamanho) de C. paIlida e C. lanceolata foram tomadas com o objetivo de verificar se o uso diferencial dessas espécies de crotalárias por U. ornatrix era influenciado por características morfológicas das plantas. O desempenho (porcentagem de sobrevivência larval, tempo de desenvolvimento larval, peso das pupas e fecundidade das fêmeas) de U. ornatrix foi analisado em diferentes partes das duas crotalárias (folhas, sementes verdes, sementes maduras, vagens maduras com as sementes, vagens maduras sem as sementes, vagens verdes fechadas com as sementes e vagens verdes abertas com as sementes). Análises quantitativas e qualitativas dos APs, e quantitativas de água e proteínas foram feitas nas diferentes partes das duas espécies de plantas. A concentração e os tipos de APs presentes em larvas, pupas e adultos de U.ornatrix criados em folhas e sementes verdes foram determinados. Experimentos de predação foram conduzidos para verificar o papel dos APs seqüestrados de folhas e sementes verdes na proteção de larvas e adultos usando 3 modelos de predadores, formigas, pintinhos e aranhas. Além disso, foi conduzido um experimento com gaiola de exclusão no campo para testar se as vagens conferiam uma proteção mecânica às larvas. Sessenta e seis larvas de U. ornatrix foram encontradas em 72 indivíduos de C. pallida, enquanto apenas 3 larvas foram vistas em C. lanceolata. As larvas foram encontradas predominantemente no interior das vagens verdes (97% e 66% de ocorrência em C. paIlida e C. lanceolata, respectivamente). As vagens de C. pallida são significativamente maiores tanto em comprimento quanto em largura que as de C. lanceolata. Além disso, as folhas de C. pallida apresentam maior densidade de tricomas, maior área e menor dureza que as de C. lanceolata. Todas as larvas de U. ornatrix morreram quando criadas em sementes maduras e vagens maduras com sementes (tanto abertas quanto fechadas) de ambas as espécies de plantas. As maiores porcentagens de sobrevivência foram observadas nas larvas alimentadas com vagens verdes abertas com sementes e com folhas de C. pallida. Em C. lanceolata, as porcentagens de sobrevivência foram similares nos tratamentos sementes verdes, vagens verdes abertas com sementes e folhas. As larvas criadas em folhas apresentaram um tempo de desenvolvimento significativamente maior do que as submetidas ao tratamento sementes verdes em ambas as espécies. As larvas criadas em folhas de C. lanceolata resultaram em pupas fêmeas significativamente mais leves em comparação com os demais tratamentos. A fecundidade das fêmeas não diferiu estatisticamente entre todos os tratamentos de ambas as espécies. Todos os estágios de U. ornatrix que se alimentaram de sementes verdes apresentaram significativamente mais APs que quando alimentados em folhas em ambas as espécies de plantas. Os bioensaios com os adultos utilizando aranhas como predadores mostrou diferença significativa nas taxas de predação. Os adultos resultantes de criações com sementes verdes foram mais freqüentemente rejeitados pela aranha do que aqueles oriundos de larvas criadas em folhas. Entretanto, os bioensaios com larvas utilizando formigas e pintinhos mostraram que a dieta da larva (folhas ou sementes) não confere proteção diferencial. O experimento com gaiola de exclusão mostrou que a proteção mecânica conferi da pelas vagens foi semelhante àquela conferi da pelas gaiolas de exclusão. A escolha de sementes verdes de Grata/afia por U. ornatrix provavelmente está relacionada à proteção mecânica das vagens contra inimigos naturais. A proteção química também pareceu ser importante no estágio adulto da mariposa Abstract: Utetheisa ornatrix larvae (Lepidoptera: Arctiidae) are found mainly inside green pods of Crotalaria spp. (Leguminosae: Papilionoideae), where they feed on seeds. Crotalaria spp. contain pyrrolizidine alkaloids (PAs) in their tissues, but at higher concentration is observed in seeds. These substances are sequestrated by larvae and protected them against predators. The aims of the present study were examine which selective pressures influenced the differential use of two species of Crotalaria by U. ornatrix and investigate which selective pressures leaded to the preferential use of seeds instead of other plant parts by U. ornatrix larvae. I studied the use of two species of Crotalaria (C. pallida and C. Lanceolata) commonly encounter in Campinas, São Paulo state, Brazil by larvae of U. ornatrix were observed during one year. I examined at each collect the presence of U. ornatrix larvae in different plant parts. Morphological characteristics of leaves (area, trichomes density, and tough) and pods (size) of the two studied plant species were taken. I assessed performance (Iarval survival and developmental time, pupal weight, and female fecundity) of U. ornatrix fed on different parts of C. pallida and C. lanceolata (Ieaves, mature closed pods with seeds, green closed pods with seeds, mature open pods with seeds, green open pods with seeds, green seeds, and mature seeds). Qualitative and quantitative analysis of PAs, and quantitative determinations of water and proteins were made in different plant parts. PAs concentration and types in larvae, pupae, and adults reared on leaves and green seeds were determined. I tested the efficacy of PAs sequestrated from leaves and green seeds in protecting larvae and adults experimentally, using 3 model predators, ants, spiders, and chicks. Additionally, we performed field exclusion cage experiments to test the potential mechanical protection conferred by pods to larvae. Sixty six larvae of U. ornatrix were found on 72 examined individuals of C. pallida, while only three larvae were found on 36 studied plants of C. lanceolata. Larvae were found mainly inside green pods (97% and 66% of occurrences for C. pallida and C. lanceolata respectively). Pods of C. pallida were significantly bigger than C. lanceolata. Moreover, leaves of C. pallida were softer, presented higher trichomes density, and bigger area in relation to C. lanceolata. Ali larvae reared on mature seeds and mature pods with seeds (both open and closed pods) of both plant species died. Highest survivals were observed for larvae reared on leaves and green open pods with seeds of C. pallida. On C. lanceolata, larvae survival was similar when reared on leaves, green seeds, and green open pods with seeds. Developmental time was significantly longer in leaves treatments than when reared on green seeds of both plant species. Individuals reared on leaves of C. lanceolata presented significantly lower pupal weight than other diet treatments. Female fecundity did not differ significantly among the plant parts treatments and plant species. All U. ornatrix developmental stages reared on green seeds presented higher concentration of PAs than those reared on leaves. Adult bioassays using spiders as predators showed significantly differences in predation rates. Adults obtained from larvae reared on green seeds were more often rejected by spiders than those reared on leaves. However, larva I bioassays using model predators (ants and chickens) showed that larval diet (Ieaves or green seeds) did not conferred differential protection. Field cage experiments showed that mechanical protection offered by pods were similar to that conferred by predator free exclusion cages. The choice of green seeds of Crotalaria spp. by U. ornatrix is likely to be linked to the mechanical protection conferred by pods against natural predators Mestrado Mestre em Ecologia

Orientador: José Roberto Trigo Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: O resumo poderá ser visualizado no texto completo da tese digital Abstract: The abstract is available with the full electronic document Mestrado Ecologia Mestre em Biologia Animal

Orientador: Jose Roberto Trigo Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas. Instituto de Biologia Resumo: Os Alcalóides Pirrolizidínicos (APs) representam uma classe de compostos secundários da planta com um papel único nas interações entre plantas, insetos herbívoros e seus inimigos naturais. A defesa química em mariposas da família Arctiidae e borboletas das sub-famílias Danainae e Ithomiinae (Nymphalidae), devido a APs, é conhecida contra diferentes predadores vertebrados e invertebrados. A aranha Nephila c/avipes L. (Aranae, Tetragnathidae) é um predador invertebrado muito utilizado em bioensaios com APs, sendo que estas aranhas discriminam adultos de Ithomiinae e Danainae, liberando-os ilesos de sua teia. Neste trabalho, se testou a relação entre diferentes estruturas de APs (macrocíclicos e monoésteres, nas formas base livre e Nóxido, além da base necina, ácidos nécicos e de um AP exclusivo de insetos), em diferentes concentrações, com sua ação anti-predação. Pintinhos Gallus gallus e aranhas Nephila c/avipes foram usados como modelos de predadores em testes com presas palatáveis pinceladas com APs e de alimentação de adultos de Ithomiinae recém emergidos (Mechanitis po/ymnia) oferecidos em diferentes períodos de tempo após a alimentação com APs. Nos bioensaios com presas pinceladas com APs, a mistura dos macrocíclicos integerrimina:senecionina foi mais efetiva contra aranhas na forma N-óxido. Para o AP monoéster senecioilretronecina, aranhas Nephila c/avipes responderam de forma similar às presas pinceladas com a base livre ou o N-óxido. A calimorfina, um AP exclusivo de insetos, foi mais efetiva contra predação por Nephi/a c/avipes do que sua base necina retronecina, corroborando a idéia de que estes APs são produzidos para maximizar a defesa contra predadores. Para todos os APs testados, houve uma clara relação entre a concentração e a efetividade da resposta anti-predação de Nephi/a c/avipes, sendo que as concentrações mais altas provocaram uma maior taxa de liberação das presas pinceladas com APs. Não foram encontradas diferenças nas respostas de predadores vertebrados às formas base livre e N-óxido de APs macrocíclicos e monoésteres. Mais uma vez, a retronecina não foi eficiente contra predação. As concentrações destes APs testadas contra estes predadores não chegaram a provocar respostas efetivas contra predação e, de fato, pintinhos são menos sensíveis a baixas concentrações de APs do que aranhas Nephi/a c/avipes. Nos ensaios com borboletas Mechanitis po/ymnia alimentadas em laboratório, aquelas alimentadas com senecioilretronecina e integerrimina:senecionina foram mais liberadas por Nephila clavipes do que aquelas alimentadas com a retronecina. As diferentes respostas de predadores vertebrados e invertebrados testados neste trabalho, em relação às diferentes estruturas de APs, demonstram a importância da mistura de APs na obtenção de uma defesa química eficiente contra diferentes tipos de predadores potenciais. Além disto, a proteção das presas aumenta de acordo com a concentração de APs em seus tecidos Abstract: Pyrrolizidine Alkaloids (PAs) are secondary plant compounds with a unique role in the interaction between plants, herbivorous insects, and their natural enemies relationships. The chemical defense due to PAs in Arctiidae moths and butterflies of sub-families Danainae and Ithomiinae (Nymphalidae) has been investigated with regards to vertebrate and invertebrate predators. One of the most used model for PAs bioassay is the spider Nephi/a c/avipes L. (Aranae, Tetragnathidae) which rejects adult Ithomiinae and Danainae, releasing then unharmed from the web. This work tested the role of PAs chemical structure (macrocyclics and monoesters, free base and N-oxide, necine base, necic acids and a insect-PA) and concentration in anti-predator activity. Domestic chicks Gallus gallus and spiders Nephila c/avipes were used as models in assays with palatable prey treated with PAs. The macrocyclic PAs integerrimine:senecionine N-oxide were more effective against spiders than its free base. For the monoester senecioilretronecine, no differential response from the spider was found between free base and N-oxide. Callimorphine, an exclusive insect-PA, was more effective against Nephi/a c/avipes predation than its necine base retronecine, supporting the hypothesis that insect-PAs are produced to optimize the insect chemical defense. For ali PAs tested there was a clear correlation between dosage and predator negative response in Nephi/a c/avipes; higher concentrations generated higher prey release. In the vertebrate predator bioassays no differences were found between free base and N-oxide macrocyclics and monoesters PAs. As with the spider, the retronecine was not effective against predation. The tested PAs dosages did not trigger an effective negative response by the chicks. Domestic chicks were less sensitive to lower PAs dosages than Nephi/a c/avipes. In an another set of experiments, recently emerged adults of Mechanitis po/ymnia (lthomiinae) were fed PAs and tested at various time intervals afier ingestion with the spider predation. Freshly emerged Mechanitis po/ymnia those fed senecioilretronecine and integerrimine:senecionine were more released by Nephi/a c/avipes than those fed retronecine. The different responses from vertebrate and invertebrate predators tested in this work, in relation to different PAs structures, demonstrates the importance of PAs mixture to obtain an effective chemical defense against different potential predators. And the prey protection rises in accordance with the PA concentration in theirs tissues Resumo Abstract Mestrado Mestre em Ecologia

Orientadores: Luiz F. L. Duarte, Jose R. Trigo Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: A associação de ofiuróides com outras espécies marinhas é uma estratégia comum, entretanto, a influência das características do microhabitat sobre parâmetros populacionais e respostas comportamentais dos ofiuróides ainda é pouco conhecida. Este trabalho teve como objetivo investigar esta influência sobre as espécies de ofiuróides associadas às algas Amphiroa beauvoisii, Dictyota cervicornis, Galaxaura stupocaulon e Sargassum furcatum, às esponjas Amphimedon viridis e Mycale angulosa e à ascídia Phalusia nigra. Em ordem de abundância os ofiuróides observados foram: Ophiactis savignyi, Amphipholis squamata, Ophiothrix angulata, Ophiactis lymani, Ophioplocus januarii, Ophiothela sp. e Amphiodia atra. As quatro mais abundantes foram coletadas em todos os substratos amostrados, especialmente como juvenis e, de modo geral, experimentos de quimiorrecepção não indicaram uma preferência dos ofiuróides por nenhum dos hospedeiros testados. Portanto, maior abundância de ofiuróides em alguns microhabitats não pode ser atribuída a seleção ativa pelo hospedeiro, talvez sendo resultado de predação diferenciada. O maior risco de predação associado à alga calcária A. beauvoisii foi indiretamente evidenciado a partir dos resultados referentes à sinalização de alarme. Tanto A. squamata, como indivíduos de O. savignyi coletados neste microhabitat, apresentaram um reconhecimento amplo deste sinal, tanto intra como interespecífico. O mesmo não se deu para indivíduos desta última espécie amostrados em esponjas, um tipo de hospedeiro que forneceria refúgio tanto físico como químico contra a predação. O microhabitat também afetou diretamente o sucesso de recrutamento, com uma maior variabilidade sendo observada em populações associadas à alga calcária, mesmo para espécies com adaptações que resultem num aumento do número de recrutas ou numa maior chance de sobrevivência destes. Houve também uma tendência de maior mortalidade neste substrato, assim como uma menor taxa de crescimento quando comparada a populações associadas a esponjas Resumo: A associação de ofiuróides com outras espécies marinhas é uma estratégia comum, entretanto, a influência das características do microhabitat sobre parâmetros populacionais e respostas comportamentais dos ofiuróides ainda é pouco conhecida. Este trabalho teve como objetivo investigar esta influência sobre as espécies de ofiuróides associadas às algas Amphiroa beauvoisii, Dictyota cervicornis, Galaxaura stupocaulon e Sargassum furcatum, às esponjas Amphimedon viridis e Mycale angulosa e à ascídia Phalusia nigra. Em ordem de abundância os ofiuróides observados foram: Ophiactis savignyi, Amphipholis squamata, Ophiothrix angulata, Ophiactis lymani, Ophioplocus januarii, Ophiothela sp. e Amphiodia atra. As quatro mais abundantes foram coletadas em todos os substratos amostrados, especialmente como juvenis e, de modo geral, experimentos de quimiorrecepção não indicaram uma preferência dos ofiuróides por nenhum dos hospedeiros testados. Portanto, maior abundância de ofiuróides em alguns microhabitats não pode ser atribuída a seleção ativa pelo hospedeiro, talvez sendo resultado de predação diferenciada. O maior risco de predação associado à alga calcária A. beauvoisii foi indiretamente evidenciado a partir dos resultados referentes à sinalização de alarme. Tanto A. squamata, como indivíduos de O. savignyi coletados neste microhabitat, apresentaram um reconhecimento amplo deste sinal, tanto intra como interespecífico. O mesmo não se deu para indivíduos desta última espécie amostrados em esponjas, um tipo de hospedeiro que forneceria refúgio tanto físico como químico contra a predação. O microhabitat também afetou diretamente o sucesso de recrutamento, com uma maior variabilidade sendo observada em populações associadas à alga calcária, mesmo para espécies com adaptações que resultem num aumento do número de recrutas ou numa maior chance de sobrevivência destes. Houve também uma tendência de maior mortalidade neste substrato, assim como uma menor taxa de crescimento quando comparada a populações associadas a esponjas Doutorado Doutor em Ecologia

Orientador: Jose Roberto Trigo Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Não informado Abstract: Not informed. Mestrado Mestre em Ecologia

Orientador: José Roberto Trigo Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Algumas espécies de Crotalaria (Fabaceae: Papilionoideae: Crotalarieae) que ocorrem nos Neotrópicos apresentam duas características marcantes de defesa contra herbívoros: defesas químicas baseadas em alcaloides pirrolizidínicos (APs) e defesas extrínsecas baseadas na atração de inimigos naturais para seus nectários extraflorais (NEFs). Nos Neotrópicos espécies de Crotalaria geralmente são atacadas por larvas da mariposa especialista Utetheisa ornatrix (Erebidae: Arctiinae: Arctiini), adaptada ao consumo e sequestro de APs e muitas vezes por larvas da mariposa Etiella zinckenella (Pyralidae), não especializada no sequestro destes alcaloides. Ambas as espécies são predadoras de sementes verdes, sendo que U. ornatrix também pode se alimentar de folhas e flores. Plantas supostamente diferem na forma de resposta ao ataque de herbívoros especialistas e não especialistas, alterando os níveis de defesas químicas ou investindo em outras formas de defesas. Desta forma, diferenças na incidência dos herbívoros especialistas e não especialistas e, assim como em outros fatores bióticos e abióticos podem gerar uma grande variação nos resultados das interações entre as populações de plantas. Nesse cenário, levantamos a hipótese que populações com maior incidência relativa do herbívoro especialista U. ornatrix apresentariam uma menor concentração de APs do que populações com maior incidência relativa do não especialista E. zinckenella, enquanto que populações com uma incidência similar de ambos os herbívoros apresentariam uma concentração intermediária destas defesas. Especificamente, investigamos as seguintes questões: (1) há correlação entre defesas químicas de C. pallida e seus herbívoros (especialista e não especialista) no contexto geográfico e temporal? (2) U. ornatrix induz a produção de APs em C. pallida? Nós mostramos que não há correlação entre defesas químicas de C. pallida e seus herbívoros (especialista e não especialista) no contexto geográfico e temporal. Além disso, mostramos evidências que o herbívoro especialista não induz a produção de APs em sementes de C. pallida. Nós discutimos os aspectos de seis possíveis cenários para explicar a ausência de correlação entre defesas químicas de C. pallida e seus herbívoros. No primeiro, sugerimos que a variação temporal na incidência dos herbívoros especialista e não especialista geraria um ambiente imprevisível tanto no tempo quanto no espaço em termos de risco de predação. No segundo, C. pallida estaria investindo em outras formas de defesas (p.e. NEFs) juntamente com defesas químicas, por estar sendo atacada por herbívoros com diferentes níveis de especialização. No terceiro, sugerimos que as concentrações de APs encontradas em sementes verdes de C. pallida não são deterrentes para E. zinckenella e que ela possa ser especialista. No quarto, sugerimos que como C. pallida é uma espécie introduzida, ela não seria coadaptada aos herbívoros nativos e, portanto, não apresentaria uma resposta induzida ao ataque por parte destes herbívoros. No quinto, a planta poderia estar respondendo ao ataque dos herbívoros, ao mesmo tempo que eles poderiam estar escolhendo as plantas de acordo com a concentração dos compostos químicos. No sexto, sugerimos que outros potenciais compostos de defesas estariam mediando as interações ou a presença de outros herbívoros Abstract: Some Crotalaria species (Fabaceae: Papilionoideae: Crotalarieae) that occur in the Neotropics show two striking characteristic of defense against herbivores: chemical defense based on pyrrolizidine alkaloids (PAs) and extrinsic defense based on attraction of natural enemies to extrafloral nectaries (EFNs). In the Neotropics Crotalaria species are generally attacked by larvae of the specialist moth Utetheisa ornatrix (Erebidae: Arctiinae: Arctiini), adapted to the consumption and sequestration of PAs and often by larvae of the moth Etiella zinckenella (Pyralidae), not specialized on sequestration of these alkaloids. Both species are predators of unripe seeds, and U. ornatrix can also feed on leaves and flowers. Plants supposedly differ in the answer to the attack of specialist and non-specialist herbivores by altering the chemical defenses levels or investing in other forms of defenses. Thus, differences in incidence of specialist and non-specialist herbivores, as well as other biotic and abiotic factors can generate large variation in the results of interactions between the populations of plants. In this context, we hypothesized that populations with higher relative incidence of specialist U. ornatrix would have lower concentration of PAs than populations with higher relative incidence of non-specialist E. zinckenella, while populations with incidence similar of both herbivores would have intermediary concentration. Specifically, we investigated the follows questions: (1) Is there correlation between chemical defense of C. pallida and its herbivores (specialist and non-specialist) on geographic and temporal context? (2) U. ornatrix induces the production of PAs in C. pallida? We show that there is no correlation between chemical defense of C. pallida and its herbivores (specialist and non-specialist) on geographic and temporal context. Besides, we show evidence that the specialist herbivore does not induce the production of PAs in seeds of C. pallida. We discussed aspects of six possible scenarios to explain the absence of correlation between chemical defense of C. pallida and its herbivores. First, we suggest that the temporal variation on the incidence specialist and non-specialist herbivores would create an unpredictable environment in both time and space in terms of predation risk. Second, C. pallida would be investing in other forms of defenses (e.g. EFNs) along with chemical defense, for being attacked by herbivores with different levels of specialization. Third, we suggest that PAs concentrations found in unripe pods of C. pallida are not deterrents for E. zinckenella and it can be a specialist. Fourth, we suggest that as C. pallida is an introduced species, it would not be coadapted to native herbivores and thus does not show induced response to the attack by these herbivores. Fifth, the plant could be responding to herbivore, while they could be selecting plants to accord to concentration of chemical compounds. Sixth, we suggest that other potential compounds defenses would mediate interactions or the presence of other herbivores Doutorado Biologia Vegetal Doutor em Biologia Vegetal CNPQ 148184/2012-0 CAPES

Orientador: José Roberto Trigo Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: As interações entre os insetos herbívoros e as plantas foram moldadas ao longo de um extenso processo coevolutivo, que gerou adaptações das plantas para evitarem a herbivoria e contra-adaptações dos herbívoros para superarem as defesas impostas pelas plantas. As folhas de Ipomoea carnea subsp. fistulosa (Convolvulaceae) são atacadas pelos besouros Cassidinae (Chrysomelidae), Chelymorpha reimoseri, Chelymorpha cribraria e Charidotella rubicunda. Esses besouros depositam seus ovos nas folhas e se alimentam das mesmas nos estágios de larva e adulto. Nesse trabalho, demonstramos a eficácia de dois mecanismos de defesa de I. carnea contra a deposição de ovos por C. reimoseri: (1) o descolamento de posturas, devido a formação de neoplasmas abaixo da postura e (2) a atração de parasitoides de ovos, por voláteis liberados de plantas induzidas pela própria postura ou por um indivíduo realmente capaz de ovipor, uma fêmea que copulou. Além disso, demonstramos duas estratégias de defesa para as três espécies cassidíneas supramencionadas contra predadores: (1) a impalatabilidade, devido ao alcaloide swainsonina, sequestrado da planta hospedeira e cuja atividade deterrente foi demonstrada para Gallus gallus e (2) a camuflagem química das larvas de C. reimoseri nas folhas da planta hospedeira, devido à alta similaridade química entre seus compostos cuticulares e os da planta hospedeira larval, que dificulta o reconhecimento por predadores quimicamente orientados Abstract: The interactions between herbivorous insects and plants have been shaped over a co-evolutionary process that spawned adaptations of plants to avoid herbivory and counter adaptation of herbivores to overcome the defenses imposed by plants. The plant Ipomoea carnea subsp. fistulosa (Convolvulaceae) has as herbivores, beetles of Cassidinae subfamily (Chelymorpha reimoseri, Chelymorpha cribraria, and Charidotella rubicunda), which use the leaves to feed larvae and adults, as well as places for depositing their eggs. This study demonstrated the efficiency of two I. carnea defensive mechanisms against oviposition by C. reimoseri: (1) the detachment of eggs neoplasm formation, below the eggs, and (2) the attraction of eggs parasitoids by volatile released from posture-induced plants and plants induced by an individual capable of laying eggs, a mated female. Furthermore, we demonstrated the effectiveness of two defensive strategies in the three above mentioned cassidine species; (1) the unpalatability, due to swainsonine, an akaloid provided by the host plant, and its deterrent effect against predator, the chicken Gallus gallus; (2) the chemical camouflage of C. reimoseri larvae on its host plant, due to high chemical similarity among their cuticular compounds that turns difficult recognition by a chemical oriented predator Doutorado Doutor em Ecologia FAPESP

Orientador: Jose Roberto Trigo Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: A produção de defesas contra a herbivoria é essencial para o sucesso reprodutivo das plantas, no entanto pode ser custosa. Esses custos resultam da redução de investimento em outras partes do metabolismo, como o crescimento e a reprodução. Nesse estudo, usamos Asclepias curassavica (Apocynaceae: Asclepiadoideae) como modelo para avaliar como uma planta divide seus recursos entre crescimento, reprodução e defesas. A. curassavica é uma planta anual que possui cardenolidas como defesas. Para verificar como esta responde a herbivoria, simulamos a mesma através de dano artificial (DA) e medimos crescimento (biomassa de folhas e raízes) e reprodução (número de flores, frutos e sementes e biomassa de sementes) em um experimento em longo prazo. Em um experimento em curto prazo, medimos a produção de defesas (concentração de cardenolidas), para avaliar se estas podem estar interferindo no crescimento e reprodução desta espécie. Correlacionamos também, em uma população natural, a concentração de cardenolidas com a percentagem de herbivoria foliar. O hormônio jasmonato de metila (JM) é usado para induzir compostos do metabolismo secundário em plantas, sem o custo adicional da remoção de tecido fotossinteticamente ativo causada por dano artificial ou natural. Usamos esse composto em ambos os desenhos experimentais acima ao invés de remoção da área foliar para avaliar se havia indução de cardenolidas e seu efeito sobre o crescimento e reprodução de A. curassavica. Nossos resultados demonstraram uma redução significativa do número total de frutos, sementes e da massa final de raízes em plantas com tratamento de DA em longo prazo. O crescimento do tratamento DA não diferiu do controle, sugerindo crescimento compensatório das folhas à custa do investimento em raízes e em reprodução. Os custos reprodutivos e de crescimento de raízes detectados no experimento de longo prazo podem resultar da diminuição da capacidade fotossintética em plantas danificadas e investimento simultâneo em crescimento compensatório das folhas. No experimento de curto prazo, não houve alteração da razão de indução de cardenolidas sugerindo que o dano artificial não induz defesas nessa espécie. A ausência de correlação entre cardenolidas e porcentagem de dano natural em plantas coletadas em campo pode sugerir dois cenários excludentes: 1. a indução de cardenolidas não seria importante para a defesa de A. curassavica, ou 2. a ausência de correlação, associada a baixa percentagem de herbivoria implicaria em uma defesa constitutiva eficaz contra herbívoros. O tratamento com JM a longo prazo também mostrou uma tendência à redução do crescimento de raízes e redução significativa da biomassa e porcentagem de germinação de sementes. Nas plantas tratadas com JM a curto prazo, houve um aumento significativo de cardenolidas tardio (384 h após tratamento) sugerindo que estas podem contribuir para a redução de aptidão observada no experimento de longo prazo e que existem custos da produção das mesmas. Dano artificial leva à diminuição da aptidão, através de desvio de investimento em raízes para o crescimento compensatório das folhas. No caso do jasmonato, não houve perda de massa fotossinteticamente ativa (folhas) e a redução do crescimento de raízes pode ser resultado de um efeito direto do tratamento de JM ou indireto causado pela indução de outras partes do metabolismo (p.ex. metabolismo secundário) causada por esse fitohormônio. Experimentos futuros devem comparar os presentes resultados com dano real por um dos herbívoros especialistas para avaliar a eficácia do dano artificial em induzir cardenolidas e o papel dessa indução sobre outras partes do metabolismo da mesma Abstract: Although the investment in defensive traits against herbivory is essential to the reproductive success of plants, it may be costly. These costs result from reduced investment in other metabolic functions such as growth and reproduction. In the present study, we used the milkweed Asclepias curassavica (Apocynaceae: Asclepiadoideae) as a model to study how a plant divides its resources between growth, reproduction and defense. A. curassavica is an annual weed that uses cardenolides as defenses against herbivory. To evaluate how Asclepias curassavica responds to herbivores, we simulated herbivory by artificial damage (AD) and measured growth (leaf and root biomass) and reproduction (number of flowers, fruit and seeds and seed biomass) in a long term experiment. We also measured defensive traits (cardenolide concentration) in a short term experiment to verify whether there is an investment in defense that may interfere with growth and reproduction. We also correlated cardenolide concentration in a natural population with percent leaf damage. As the plant hormone, methyl jasmonate (MJ) is commonly used to induce secondary metabolism in plants without the additional costs of tissue removal, we used this compound in the same experimental designs instead of AD. Our results from the long term AD treatment showed a significant decrease in final root biomass and in total fruit set and seed number. Plants from the AD treatment did not differ from controls in leaf growth, suggesting that there was a compensatory growth in the former at the expense of root growth. The reproductive and growth costs detected in this experiment may result from reduced photosynthetic capacity in damaged plants and concomitant compensatory leaf growth. In the short term, we found no induction of cardenolides compared to controls, suggesting that artificial damage does not induce defenses. The lack of correlation between cardenolides and percentage leaf damage in plants collected from a natural population suggest two self-excluding scenarios: 1. the induction of cardenolides is not important for the defense of A. curassavica, or 2. the lack of correlation, coupled with low herbivore damage, suggests that this plant has an efficient constitutive defense against herbivores. The long term MJ treatment showed a trend in reduced root biomass and significantly reduced seed biomass and percentage germination. In the short term MJ treatment we found a significant increase in cardenolide concentration (after 384 h) suggesting that the production of these defenses is costly and this may have contributed to observed costs in the long term experiment. Apparently, the artificial damage treatment leads to reduced fitness through reduced root growth which is a consequence of compensatory leaf growth. In the methyl jasmonate treatment, there was no removal of photosythetically active tissue (leaves) and the reduced root growth may be a direct effect of this phytohormone or an indirect effect caused by the induction of other metabolic pathways (such as secondary metabolism) caused by this hormone. Future experiments should compare the present results with natural damage by specialist herbivores to evaluate the efficiency of artificial damage in inducing cardenolides and the role of the induction of these substances on other metabolic functions Mestrado Mestre em Ecologia

Orientador: Jose Roberto Trigo Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Formigas podem exercer um efeito positivo ou negativo na aptidão das plantas com as quais inferagem, dependendo de suas relações com herbívoros, polinizadores e dispersores de sementes. Uma notável característica das interações entre formigas e plantas é a alta freqüência com a qual essas interações são mutualísticas. O suposto beneficio dessas interações é que a aptidão da planta pode ser aumentada indiretamente, já que uma redução na taxa de herbivoria significa uma maior produção de sementes, ou diretamente, através de redução da predação de sementes. Mas será que as plantas realmente se beneficiam da presença dos insetos que atraem?Apesar de alguns estudos terem encontrado beneficios para a planta, há aqueles que indicam o oposto, como os casos em que polinizadores e dispersores de sémentes evitam flores e frutosdevido à presença de formigas. O legado evolutivo das interações entre plantas, herbívoros e formigas é o aparecimento de novas estruturas em plantas. Crotalaria pallida é uma planta muito visitada por formigas devido à presença de nectários extraflorais (NEFs), glândulas produtoras de açúcar sem relação direta com polinização. Superficialmente, pode parecer que as conseqüências para a planta das suas relações com seus herbívoros sejam necessariamente contrárias às conseqüências para o herbívoro. Por outro lado, uma observação mais.cautélosa revela que alguns mecanismos que produzem efeitos negativos no herbívoro não levam automaticamente a um beneficio da planta. Sendo assim, este estudo visa avaliar a relação custo-beneficio da visitação por formigas em C. pallida através de sua aptidão na presença e ausência de formigas, assim como de observações de campo de interações destas plantas com vespas. As taxas de ganho de biomassa e de herbivoria, assim como a produção de flores, vagens e sementes, bem como o peso das sementes não diferiram estatisticamente entre indivíduos de C. pallida com e sem formigas. Por outro lado, o ataque às vagens foi significativamente menor nos indivíduos de C. allida em que as formigas foram excluídas, e a sobrevivência destas plantas foi maior, em comparação com as plantas que foram visitadas normalmente por formigas. Um experimento de campo indicou que a predação de larvas não parece ser influenciada pela presença de vespas, mas apenas por formigas. Por outro lado, durante observações de campo todas as vespas que visitaram racemos de C. pallida foram influenciadas pela Presença de formigas, sendo que algumas reduziram seu tempo de visitação e outras deixaram o racemo após o encontro com formigas. Assim, os resultados obtidos através dos experimentos e observações de campo sugerem que as formigas não afetam a aptidão de C. pallida, pelo menos não nas condições encontradas na área de estudo deste trabalho Abstract: Ants may have a positive or negative effect on the fitness of the plants with which they interact, depending on its relationship with herbivores, pollinators and seed dispersers. A remarkable characteristic of the interactions between ants and plants is the high frequency with which they are mutualistic. The supposed benefit of these interactions is that the plant fitness may be enhanced indirectly, since herbivory reduction means larger seed production, or direct1y, by reduction on seed predation. But do plants really benefit from the presence of the insects they attract? Despite some studies have found benefits to the plant, there are some that indicate the opposite, like those cases in which pollinators and seed dispersers avoid flowers and fruits due to ant attendance. The evolutive legacy of the interactions between plants, herbivores and ants is the appearance of new plant structures. Crotalaria pallida is a plant highly attended by ants because of its extrafloral nectaries (EFNs), su gar-producing glands with no pollination relationship, located on the base of each flower or pod. Superficially, it may seem that the consequences of the plant relationship with its herbivores are necessar~ly opposed to the consequences to the herbivore. On the other hand, a cautious observation reveals that some mechanisms ;that produce negative effects on the herbivore not automatically lead to a benefit for the plant. Therefor, this work aim to evaluate the magnitude of the costs and benefits of ant attendance to the EFN s of C. pallida on the protection against phytophagous insects, by estimating its fitness in the presence and absence of ants, as well as using field observations of the interactions of these plants with wasps. The rates of biomass gain and herbivory, likewise the flower, pod and seed production, and also seed weight didn't differ significantly between ant-attended and non ant-attended C. pallida plants. As opposed to this, the pod attack was significant1y lower in C. pallida plants not attended by ants, and the survival of these plants was higher, in comparison to the ant-attended plants. A field experiment indicated that larvae predation don't seem to be in:t1uenced by the presence of wasps, but only by ant attendance. On the other hand, during field observations all the wasps visiting C. pallida pods were affected by ant attendance, and some of them reduced its visitation time while others left the pod after meeting an ant. 80, the results we got with the experiments and field observations suggest that the ants don't affect C. pallida fitness, at least not under the conditions found in the area where this work took place Mestrado Mestre em Ecologia

Orientador: Jose Roberto Trigo Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: As defesas químicas em lepidópteros compreendem mecanismos que vão desde o seqüestro de compostos do metabolismo secundário de plantas até a biossíntese de novo de compostos que podem torná-los tóxicos ou impalatáveis. As larvas da borboleta Methona themisto (Nymphalidae: Ithomiinae), que apresentam coloração conspícua e se alimentam apenas da solanácea Brunfelsia uniflora, rica em compostos do metabolismo secundário, foram analisadas sob vários aspectos, para verificar se são quimicamente defendidas. O acompanhamento da sobrevivência das larvas indicou que a predação afeta significativamente a sobrevivência em seu ambiente natural. As defesas químicas dessas larvas são aparentemente ineficazes contra predadores invertebrados, como a aranha Lycosa erythrognatha e a formiga Camponotus crassus (100% dos indivíduos testados predaram as larvas), mas parecem ser eficazes contra os mantídeos Oxyopsis saussuurei (redução no tempo de manipulação da presa e predação em um segundo contato). Para predadores vertebrados como o lagarto Tropidurus itambere e a ave Gallus gallus, a defesa parece atuar em relação à palatabilidade e à coloração conspícua. Gallus gallus apresentou maior predação de larvas de 1o ínstar, sugerindo que há um incremento na impalatabilidade da larva no decorrer de seu desenvolvimento. Os testes de aprendizagem dos pintinhos demonstraram que com poucos contatos com a presa impalatável já se obtém uma resposta de rejeição visual. O emprego de uma larva de coloração semelhante a da Methona themisto indica que os pintinhos são capazes de relacionar a cor com o gosto desagradável, rejeitando assim uma presa palatável. Apenas extratos diclorometânicos das larvas testados com Gallus gallus foram significativamente rejeitados em relação a seus controles. Dessa forma, esses dados comprovam que as defesas químicas das larvas de Methona themisto atuam principalmente contra predadores vertebrados visualmente orientados Abstract: Chemical defense in Lepidoptera involves several mechanisms such as sequestration of secondary metabolismcompounds of host plants and de novo synthesis of compounds that can provide some unpalatability or toxicity. The larvae of the butterfly Methona themisto (Nymphalidae: Ithomiinae) have a conspicuous coloration and feed exclusively on Brunfelsia uniflora (Solanaceae), that is rich in compounds of the secondary metabolismo These larvae were analyzed under several aspects to confirm if they are chemically defended. Survivorship data showed predation significantly affecting larval survival in natural habitat. Larvae chemical defenses are inefficient against invertebrate predators, such as the spider Lycosa erythr-ognatha and the ant Campónotus crassus (100% of predation), but it seems to be efficient against the mantid Oxyopsis saussuurei (reduction of prey manipulation time and predation in a second contact). To vertebrate predators, like the lizard Tropidurus itambere and the chick Gallus gallus, defense acts through conspicuous coloration and palatability. Predation by Gallus gallus was highest upon 1st ínstar larvae, suggesting an increase of unpalatability throughout development. Learning avoidance tests with Gallus gallus demonstrated that few contacts with distasteful and warning colored prey could make the predator reject visually Methona themisto larvae. Chicks visually rejected palatable larvae painted in the same color pattem of Methona themisto larvae confirming their ability to associate taste and color. Only dichloromethanic extracts tested with chicks showed significant rejection in relation to controls. These results confirm that Methona themisto larvae are chemical defended against visually oriented vertebrate predators Mestrado Mestre em Ecologia

Orientador: José Roberto Trigo Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: O desempenho de um inseto herbívoro especialista pode ser influenciado pela origem de sua planta hospedeira (nativa ou não nativa). Esses insetos deveriam apresentar um melhor desempenho em plantas nativas com as quais eles compartilham uma história evolutiva. Além disso, a seleção de plantas hospedeiras para deposição de ovos é um processo essencial na vida de insetos fitófagos, uma vez que é nesse processo que as fêmeas podem garantir que sua prole acesse um recurso alimentar de qualidade. Aliando as duas questões, na presente dissertação nós testamos se o desempenho de um inseto especialista difere entre suas plantas hospedeiras, uma nativa e outra não nativa, além de duas hipóteses relacionadas ao processo de seleção de suas plantas hospedeiras: (1) a hipótese da "mãe sabe o que é melhor", na qual fêmeas preferem depositar ovos na planta hospedeira que confere o melhor desempenho aos seus descendentes e (2) o princípio Hopkins de seleção de hospedeiro, no qual fêmeas preferem depositar ovos na planta hospedeira que se alimentaram quando larvas. Escolhemos a mariposa Utetheisa ornatrix, de ocorrência neotropical, e duas de suas plantas hospedeiras, a nativa Crotalaria paulina e a introduzida C. spectabilis, para testar essas hipóteses. Criamos larvas de U. ornatrix em ambas as espécies de Crotalaria e medimos o desempenho durante o ciclo de vida, relacionando-o com o conteúdo nutricional e defensivo das plantas hospedeiras. Para testar as hipóteses de seleção de planta hospedeira, acasalamos adultos originados da mesma dieta e oferecemos uma folha de C. paulina e de C. spectabilis como substrato de deposição de ovos para fêmeas adultas. Além disso, fêmeas acasaladas, como acima, foram testadas em olfatômetro em Y para verificar a existência de preferência entre os voláteis das plantas hospedeiras, e suportar os resultados do experimento anterior. Nossos resultados demonstraram que indivíduos criados na planta nativa C. paulina apresentaram melhor desempenho em relação a indivíduos criados na introduida C. spectabilis. Sugerimos que o melhor desempenho de U. ornatrix em sua planta nativa seja resultado do melhor conteúdo nutricional encontrado nessa planta, além da coadaptação entre essas espécies. No entanto, fêmeas adultas de U. ornatrix, independentemente da planta hospedeira que se alimentaram quando larvas, não preferiram nenhuma das plantas para deposição de ovos, refutando as duas hipóteses iniciais sobre seleção de planta hospedeira. O mesmo padrão de resposta foi observado para as fêmeas testadas em olfatômetro Y: não houve preferência pelos voláteis de nenhuma das hospedeiras. Sugerimos que a ausência de discriminação pelas fêmeas entre plantas hospedeiras que confiram um bom e um mau desempenho seja resultado da recente introdução de C. spectabilis no Brasil, além disso, o ciclo de vida curto e a estratégia de reprodução de U. ornatrix também poderiam levar as fêmeas a não selecionarem o recurso de planta hospedeira que confira o melhor desempenho para as larvas, já que esse recurso pode ser efêmero ou imprevisível Abstract: The specialist herbivore insect performance can be influenced by the origin of their host plant (native or non-native). These insects should perform better in native plants which they share an evolutionary history. Furthermore, the host plant selection for oviposition is an essential process in the life of phytophagous insects since, in this process, females select a quality food resource for their offspring. Combining these two issues in this work we tested if a specialist insect performance differs between its native and introduced host plant, and more two hypotheses about host plant selection: (1) the "mother knows the best" hypothesis, which females oviposit on host plant that give the better offspring performance and (2) the Hopkins host-selection, in which females oviposit on host they fed upon as immatures. To test these hypotheses, we chose the neotropical moth Utetheisa ornatrix and their host plants, the native Crotalaria paulina and the introduced C. spectabilis. We reared larvae of U. ornatrix in both species of Crotalaria and measure performance during their life cycle. After, we linked the insect performance with the host plant nutritional and defensive contents. To test the host plant selection hypothesis, we mated adults originated from the same host plant and offer C. paulina and C. spectabilis leaf as oviposition substrate to adult females. Mated females also were tested in Y-olfactometer to verify the volatiles role in host selection and to support the results of oviposition preference experiment. Our results showed that individuals reared in the native plant C. paulina performed better when compared to those ones reared in C. spectabilis. We suggest that the best performance of U. ornatrix in native C. paulina is the result of the better nutritional content of this plant, further, the coadaptation between these species. However, adult females of U. ornatrix, independently of the host plant that fed as larvae, there were not preference to host plant for oviposition, disproving our two initial host plant selection hypotheses. The same pattern was observed in females tested in Y-olfactometer: there was no preference between host plants volatiles. We suggest the lack of discrimination between host plants that give a good and a bad performance is results of recent introduction of C. spectabilis in Brazil. In addition, the U. ornatrix life story ¿ short life cycle and the reproductive strategy - could also lead females to not selecting the host plant which gives the best performance for the larvae, since this resource can be ephemeral or unpredictable Mestrado Ecologia Mestra em Ecologia CAPES

Orientador: José Roberto Trigo Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Plantas apresentam defesas químicas como cardenolidas (Cds) e alcaloides pirrolizidínicos (APs) as quais detêm herbívoros. Entretanto, borboletas do gênero Danaus (Nymphalidae: Danainae: Danaini) se beneficiam destas defesas. Danaus erippus e D. gilippus, em seu estágio larval, sequestram Cds de folhas de Asclepias curassavica (Apocynaceae: Asclepiadoideae). Quando adultas, as borboletas sequestram APs do néctar e partes senescentes de folhas e ramos dos gêneros Eupatorium (Asteraceae: Eupatorieae), Senecio (Asteraceae: Senecioneae) e Crotalaria (Fabaceae: Papilionoideae: Crotalarieae). Desta forma, ambos compostos conferem às borboletas uma proteção química contra predadores. No entanto, como o sequestro das defesas é custoso, espera-se uma demanda conflitante entre as mesmas. Nós levantamos a hipótese de que o aumento na aquisição de uma das defesas iria levar a diminuição da outra. Esta demanda conflitante no sequestro pode ser fisiológica, ocorrendo no tempo ecológico, entre indivíduos de uma mesma espécie, ou histórica, onde cada espécie apresentaria um investimento majoritário canalizado em uma das defesas. Quando coletados no campo D. erippus apresentam uma maior concentração de Cds do que D. gilippus. Entretanto o contrário ocorre para APs. Para corroborarmos os dados da literatura e testarmos a hipótese de demanda conflitante alimentamos larvas de ambas as espécies com folhas de A. curassavica com duas concentrações de Cds: 196µg/0.1g e 1568µg/0.1g. Manipulamos as concentrações aplicando a Cd ouabaína topicamente nas folhas. Para as mesmas larvas quando adultas, oferecemos duas concentrações do AP monocrotalina N-óxido (200µg/10µL e 1600µg/10µL) e quantificamos, nos adultos, a concentração das duas defesas. Verificamos que o sequestro de ambas defesas por indivíduos de uma mesma espécie é independente uma da outra e do sexo dos indivíduos. Portanto rejeitamos a hipótese de demanda conflitante fisiológica. Observamos que estratégias químicas defensivas contrastantes estão presentes entre os representantes dos subgêneros Danaus e Anosia, aos quais pertencem respectivamente D. erippus e D. gilippus. Corroboramos que um maior investimento em defesas por Cds está relacionado a um menor grau em defesas por APs (D. erippus) e vice-versa (D. gilippus) mostrando uma demanda conflitante histórica no gênero Danaus. Sugerimos que o padrão defensivo do subgênero Danaus se originou por uma pressão seletiva de predadores nos locais de invernada Abstract: Plants posses chemical defenses as cardenolides (Cds) and pyrrolizidine alkaloids (PAs) to deters herbivores. However, butterflies of genus Danaus (Nymphalidae: Danainae: Danaini) take advantage from these defenses. Danaus erippus and D. gilippus, in their larval stage, obtain Cds from leaves of Asclepias curassavica (Apocynaceae: Asclepiadoideae). Adults butterflies sequester PAs from nectar and senescent parts of plants of the genus Eupatorium (Asteraceae: Eupatorieae), Senecio (Asteraceae: Senecioneae) and Crotalaria (Fabaceae: Papilionoideae: Crotalarieae). Both compounds give butterflies chemical protection against predators. However, since the sequestration of defenses is costly, a trade off between this defenses is expected. We hypothesize that increase in acquisition of one defense should decrease other defenses. This trade off can be physiological, occurring in an ecological time, between individuals of the same species, or historical, where each species would present a major investment in one of the defenses. Wild butterflies of D. erippus present a higher concentration of Cds than D. gilippus. However, the opposite occurs for PAs. To test this hypothesis we fed larvae of both species with leaves of A. curassavica with two concentrations of Cds: 196?g / 0.1g and 1568?g / 0.1g. We manipulated the concentrations by applying the cd ouabain on the leaves topically. To the adult stage of the same larvae, we offer two concentrations of PAs monocrotaline N-oxide (200?g / 10?L and 1600?g / 10?L). We quantify the concentration of Cds and PAs in adults. In D. erippus and D. gilippus, we didn't find diferent concentrations of Cds and PAs between males and females. Also, there is no effect of Cds on PAs, rejecting a physiological trade off. We observed a contrasting defensive chemical strategy among the representatives of two subgenres of Danaus: D. (Danaus) erippus and D. (Anosia) gilippus. We corroborate that a high investment in defenses by Cds is related to a lower defenses by PAs in D. erippus and contrarily in D. gilippus, suggesting a historical trade off for the genus Danaus. We suggest that this pattern appeared on subgenus Danaus by selective pressures of predators at their wintering sites Mestrado Ecologia Mestre em Ecologia

Orientador: José Roberto Trigo Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Alcaloides pirrolizidínicos (APs) representam uma classe de compostos secundários de plantas expressos constitutivamente que são tóxicos e/ou deterrentes para diversos insetos e vertebrados. Assume-se que APs evoluíram como um sistema químico de defesa de plantas sob pressão seletiva de insetos herbívoros de diferentes grupos taxonômicos que evoluíram adaptações para detoxificar esses compostos, permitindo a exploração de fontes de alcaloides e sua utilização na defesa contra predadores, comunicação química e reprodução. Neste trabalho investigamos os aspectos bioquímicos da aquisição de diferentes classes estruturais de APs em Arctíneos Neotropicais especialistas, associados ao custo em termos de desempenho no sequestro destes compostos e sua utilização na comunicação sexual, bem como estes alcaloides atuam na defesa química. Nós integramos uma análise química detalhada da concentração e composição de APs em insetos e plantas, medidas de desempenho em larvas e adultos, bioensaios de predação com predadores vertebrados e invertebrados e ferramentas moleculares para investigar como APs estão mediando estas interações ecológicas. Primeiramente, nós estudamos o sistema de interação entre Utetheisa ornatrix e diferentes plantas hospedeiras do gênero Crotalaria (Fabaceae). Nós mostramos a importância da filogenia da planta hospedeira na defesa química em adultos da mariposa. Verificamos que as diferenças na defesa química em adultos da mariposa pode ser explicada por dois clados em Crotalaria, um com elevada e outro com baixa concentração de APs nas folhas. As diferentes estruturas de APs metabolizadas por U. ornatrix, incluindo alcaloides característicos de insetos, "insect PAs", são responsáveis pela defesa química em adultos de um modo dose-dependente. No capitulo dois, incorporamos em dieta artificial diferentes estruturas de APs em diferentes concentrações e em concentrações molares equivalentes para larvas de U. ornatrix. Nós mostramos que o tipo e a concentração de alcaloide na dieta afeta o sequestro desses compostos por U. ornatrix e que os APs incorporados são metabolizados diferencialmente, transformados bioquimicamente e parte é utilizado na biossíntese do feromônio sexual de machos hidroxidanaidal. Diferentes concentrações de um mesmo alcaloide não afetaram o desempenho de larvas e adultos, mas APs com diferentes estruturas em concentrações equimolares afetaram a eficiência digestiva e metabólica de U. ornatrix. Observamos que a defesa química na mariposa é influenciada pelo tipo estrutural e concentração de AP na dieta, bem como a espécie de predador. Nós mostramos que "insect PAs" são importantes na defesa química. Finalmente, nós estudamos a interação entre Scearctia figulina e a planta hospedeira Heliotropium transalpinum (Boraginaceae). Nós mostramos que S. figulina possui uma elevada plasticidade metabólica e bioquímica em sequestrar e processar os APs da planta. Os APs são sequestrados pela larva e metabolizados por dois mecanismos principais: (1) inversão estereoquímica de ésteres de heliotridina com configuração (7S) e/ou (3¿R) para uma configuração (7R) e/ou (3¿S), e (2) hidrólise da ligação éster do AP da planta e formação de "insect PAs". Estes alcaloides protegem larvas e adultos de S. figulina contra diferentes predadores. Nós discutimos como a importância funcional desses resultados podem influenciar as relações ecológicas estudadas Abstract: Pyrrolizidine alkaloids (PAs) represent a class of plant secondary compounds constitutively expressed which are toxic and/or deterrents to various insects and vertebrates. It is assumed that PAs have evolved as a plant chemical defense system under selective pressure of herbivorous insects from different taxonomic groups that evolved adaptations to detoxify these compounds, allowing the exploitation of alkaloids sources and their use in defense against predators, chemical communication and reproduction. In this work we investigate the biochemical aspects of the acquisition of different structural classes of PAs in Neotropical specialist Arctiinae, associated with fitness cost in sequestering these compounds and their use in sexual communication, as well these alkaloids act on moth¿s chemical defense. We integrate a detailed chemical analysis of the PA concentration and composition on insects and plants, fitness measures in larvae and adults, predation bioassays with vertebrate and invertebrate predators and molecular techniques to investigate how PAs are mediating these ecological interactions. First, we study the interaction between Utetheisa ornatrix and different host plants of the genus Crotalaria (Fabaceae). We show the importance of host plant phylogeny on the chemical defense of the adult moths. We found that the differences in chemical defense can be explained by two clades in Crotalaria, one with high and the other with low PA content in the leaves. The different PAs structures metabolized by U. ornatrix, including characteristics insect alkaloids, "insect APs", are responsible for the moth's chemical defenses in a dosage- response way. Second, we incorporated different PAs structures into artificial diet at different concentrations and at equivalent molar concentrations for larvae of U. ornatrix. We show that the type and the concentration of alkaloid in the diet affects the PA acquisition by U. ornatrix and that the sequestered PAs are metabolized differentially, biochemically processed, and part is used in the biosynthesis of males sex pheromone hidroxidanaidal. We found that different concentrations of the same alkaloid do not affect the fitness of larvae and adults, but different PAs at equimolar concentrations affect the metabolic and digestive efficiency of U. ornatrix. We note that the moth¿s chemical defense is influenced by PA type and concentration in the diet as well as the kind of predator. We show that "insect PAs" are important in chemical defense. Finally, we study the interaction between Scearctia figulina and the host plant Heliotropium transalpinum (Boraginaceae). We found that S. figulina has a high biochemical and metabolic plasticity in sequester and process the plant PAs. The PAs are sequestered by the larva and metabolized by two principal mechanisms: (1) stereochemical inversion of heliotridine esters with (7S) and / or (3'R) configuration to a configuration (7R) and / or (3'S) and (2) hydrolysis of the ester linkage of plant PAs and formation of "insect PAs". These alkaloids protect larvae and adults of S. figulina against different predators. We discuss how the functional importance of these results can influence the ecological relationships studied Doutorado Bioquímica Doutor em Biologia Funcional e Molecular CAPES

Orientadores: Angelo Pires do Prado, Silmara Marques Allegretti, José Roberto Trigo Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: As moscas da família Lonchaeidae (Diptera), juntamente com as da família Tephritidae formam um grupo conhecido como moscas-das-frutas, já que suas larvas utilizam como recurso alimentar frutos de interesse comercial. Espécies de Tephritidae são comumente relatadas como pragas importantes para a fruticultura e têm sua biologia e ecologia profundamente estudadas. Já as espécies de Lonchaeidae, mesmo estando associadas a diversos frutos de interesse agrícola, são pouco estudadas. Isto pode estar relacionado ao fato de que não há estudos distinguindo taxonomicamente esse grupo no nível de gênero e espécies. Paralelamente, esta inconsistência taxonômica dificulta e desencoraja estudos com o grupo, fazendo com que a história natural dessas moscas permaneça desconhecida. Em Neosilba, o gênero de Lonchaeidae alvo deste estudo, a taxonomia tradicional é baseada unicamente na análise da morfologia genital masculina e assim todos os trabalhos a respeito deste grupo excluem grande parte do material obtido: as fêmeas. Alguns estudos já foram desenvolvidos no intuito de facilitar a identificação destas moscas, envolvendo técnicas eletroforéticas de sistemas enzimáticos e análises empregando métodos morfométricos. Porém nenhuma técnica se mostrou específica o bastante para distinguir as espécies neste gênero. Dentro desse contexto, a tese foi estruturada em três capítulos. No capítulo 1 fazemos uma revisão da biologia, ecologia e taxonomia da família Lonchaeidae. Dentro desse capítulo disponibilizamos um mapa da distribuição mundial dos oito gêneros, além de uma chave taxonômica dicotômica ilustrada, adaptada de McAlpine, para todos os gêneros de Lonchaeidae. No capítulo 2 realizamos uma revisão centrada em diversidade, distribuição e plantas hospedeiras de moscas do gênero Neotropical Neosilba. Listamos a distribuição e as plantas hospedeiras das 40 espécies de Neosilba. Por fim, no capítulo 3 estudamos a diversidade de espécies frugívoras do gênero Neosilba em 35 espécies de frutíferas cultivadas, de duas localidades do estado de São Paulo e concluímos que Neosilba zadolicha é a espécie que apresenta o maior número de plantas hospedeiras e é a mais abundante entre as sete espécies de Neosilba encontradas. Este trabalho acrescenta informações inéditas ao gênero Neosilba e a compilação de dados a respeito deste grupo pretende estimular o ingresso de novos pesquisadores a fim de preencher as lacunas existentes no âmbito da taxonomia, sistemática, biologia e ecologia desse táxon Abstract: The flies of the Lonchaeidae family, alongside with the Tephritidae, form a group known as fruit-flies, since their larvae feed on fruits of huge economical interest in their diet. Species of Tephritidae are generally reported as important pests to the horticulture, with their biology and ecology deeply studied in detail. However the Lonchaeidae species, despite being associated to many fruits of agricultural interest, are not as studied. This can be related to the fact that there aren¿t many studies distinguishing taxonomically this group at the genus or species level. In parallel, this taxonomic inconsistency complicates and discourages studies of the group, keeping the natural history of those flies unknown. In Neosilba, the traditional taxonomy is based only on the analysis of the male genitalia morphology, and so, this method excludes great part of the material collected: the females. Some studies were done on the purpose of facilitating the identification of these flies, involving electrophoresis techniques of enzymatic systems and analysis employing morph metric methods. However, no technique demonstrated to be specific enough to distinguish the species of this genus. Inside this context, this work was structured in four chapters. In chapter 1 a revision of the biology, ecology, and taxonomy of the Lonchaeidae family is made. Inside this chapter, we make available a map containing the global distribution of all genus, in addition to an illustrated dichotomic taxonomic key, adapted from McAlpine, to all Lonchaeidae genus. In chapter 2 we realize a revision centered in the diversity, distribution and hosting plants of the Neotropical genus Neosilba. We listed a distribution of hosting plants of 40 Neosilba species. In chapter 3, we study the diversity of frugivorous species in the Neosilba genus in 35 fruit species cultivated from 2 locations in the state of São Paulo and we conclude that Neosilba zadolicha is the species that contains the biggest number of hosting plants, and is also the most abundant compared to the 7 species of Neosilba that were found. This work adds unpublished information of the Neosilba genus and the compilation of data concerning this group aims to stimulate the entrance of new researchers for the purpose of fill the existing lacunae in the scope of taxonomy, systematics, biology, and ecology of this taxon Doutorado Biodiversidade Animal Doutora em Biologia Animal

Orientadores: Paulo Sergio Moreira Carvalho de Oliveira, Jose Roberto Trigo Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Mestrado Mestre em Ecologia

Orientador: Lauro Euclides Soares Barata Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica Resumo: O presente trabalho envolveu o estudo da composição química dos óleos essenciais de cinco plantas aromáticas Aeollanthus suaveolens, Aniba canelilla, Aniba rosaeodora, Lippia alba e Ocimum basilicum por Cromatografia Gasosa acoplada a Espectrometria de Massas (CG-EM). Amostras destas plantas - óleo essencial, planta fresca, seca e resíduo da extração do óleo essencial - foram extraídas por Microextração em Fase Sólida em Espaço confinado (HS-SPME) e analisadas por CG-EM. Os óleos foram extraídos por arraste a vapor. Os óleos essenciais ricos em linalol de A. rosaeodora (madeira e folhas), L. alba e O. basilicum foram avaliados por CG-EM com coluna HP-5 e a composição dos enantiômeros de linalol determinada usando coluna quiral. Com o resultado dessa comparação, foi avaliada a substituição do óleo essencial da madeira de A. rosaeodora pelos óleos essenciais estudados. Um estudo sazonal de L. alba para definir as concentrações e quiralidade do linalol encontrado foi feito com seis coletas. As principais moléculas dos óleos essenciais e/ou extratos de A. canelilla (1-nitro-2-feniletano e metileugenol) e A. suaveolens (massoia lactona) foram isoladas utilizando técnicas de fracionamento como: destilação, hidrodestilação, extração ácido-base, cromatografia em coluna e cromatografia em camada delgada preparativa, e identificadas por RMN de H e C. A semi-síntese da massoia lactona foi feita a partir de uma molécula comercial (d-decalactona). Ensaios biológicos - antifúngico e anti bacteriano - foram realizados pela técnica de difusão com discos com amostras de A. canelilla e A. suaveolens Abstract: This work involved the chemical composition study of the following five aromatics plants Aeollanthus suaveolens, Aniba canelilla, Aniba rosaeodora, Lippia alba and Ocimum basilicum using Gas Chromatography / Mass Spectrometry (GC-MS). Samples of these plants - essential oils, fresh and dried plants as well as extraction residues - were extracted using Headspace Solid Phase Microextraction (HS-SPME) and analyzed with GC-MS. The oils were extracted by steam distillation. The essential oils of A. rosaeodora (wood and leaves), L. alba and O. basilicum rich in linalool were evaluated by GC-MS using HP-5 column, while the linalool enantiomer composition using a chiral column. From the results of this comparison the replacement of A. rosaeodora essential oil from its wood by the plants listed above was evaluated. A seasonal study of L. alba to define linalool concentrations and chirality was made using six different samples. The main molecules of the essential oils and/or extracts of A. canelilla (1-nitro-2-phenyethane and methyl eugenol) and A. suaveolens (massoia lactone) were isolated using separation techniques as distillation, hydrodistillation, acid-base extraction, column chromatography and preparative thin layer chromatography, and identified by NMR H and C. The semi-synthesis of the massoia lactone was obtained from a commercial molecule (d-decalactone). Biological assays - anti-fungal and antibacterial - with samples of A. canelilla and A. suaveolens were conducted using the diffusion technique in discs Mestrado Química Orgânica Mestre em Química

Orientadores: Woodruff Whitman Benson, Jose Roberto Trigo Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Este trabalho discute alguns aspectos da ecologia da formiga lava-pés Solenopsis invicta e seus parasitóides, as moscas do gênero Pseudacteon (familia Phoridae), e da taxonomia de S. invicta e S. saevissima, ambas nativas da América do Sul. A alometria de colônias de S. invicta no sudeste do Brasil foi estudada através de medições das dimensões do ninho acima do solo, seguidas por escavação e medida da profundidade, biomassa e número de operárias da colônia, assim como da largura média da cabeça das operárias. Análise de regressão dos dados para 28 colônias forneceu novas relações alométricas que podem ser usadas para estimar o volume do ninho (acima e abaixo da superfície do solo), a biomassa de formigas, e o número de operárias a partir do volume do ninho acima do solo. A biomassa de formigas por unidade de volume do ninho, o número de operarias por unidade de volume do ninho, o peso médio por operária, e a largura média da cabeça das operárias foram essencialmente independentes do tamanho da colônia. Em contraste, estas quatro quantidades aumentam com o tamanho da colônia entre colônias de S. invicta na América do Norte. O ciclo sazonal e abundância de moscas parasitóides do gênero Pseudacteon na vizinhança de colônias de S. invicta no sudeste do Brasil foi observado ao longo de um período de 3 anos em li áreas de gramíneas nos arredores de Campinas. O número médio N de forídeos atraídos para um ninho de formigas lava-pés ao longo de um período padrão de observação (15 min) foi usado como uma medida da abundância de forídeos. As dimensões do ninho e algumas variáveis meteorológicas foram também registradas em cada ninho de formigas lava-pés. Pseudacteon tricuspis foi a espécie mais comum (70.4%), seguido por P. curvatus (23.8%), P. obtusus (1.9%) e P.litoralis (3.9%). As características mais notáveis das flutuações sazonais da abundância de Pseudacteon são picos abruptos com duração aproximada de um mês (valores máximos de N entre 4 e 10 forídeos/ninho), que ocorreram em abril e junho de alguns anos; para comparação, valores típicos de N estavam entre 0.2 e 2 forídeos/ninho. As populações de forídeos parecem ser destruídas por incêndios e inundações, mas recuperam-se em uma escala de tempo da ordem de meses. Nenhuma correlação significativa foi encontrada entre a abundância de Pseudacteon e variáveis meteoro lógicas, densidade, ou volume de ninhos de S. invicta, sugerindo que a abundância de Pseudacteon não está diretamente ligada a abundância de S. invicta. Flutuações quase idênticas em abundância de Pseudacteon foram observadas ao longo de um período de 6 meses em duas áreas de estudo separadas por cerca de 3 km, o que pode ser causado por dispersão de forídeos e conseqüente uniformização de densidades sobre áreas de vários quilômetros quadrados. Os números de forídeos atraídos pelos vários ninhos de S. invicta incluídos neste estudo seguiram uma distribuição de Poisson em baixas abundâncias de Pseudacteon (N < 0,5 forídeos/ninho); a distribuição tornava-se mais e mais contagiosa com o aumento da abundância de Pseudacteon (até o máximo observado, de N = 10 forídeoslninho). Esta observação sugere que a atratividade de um ninho de formigas lava-pés aos parasitóides aumenta com o número de forídeos que foram previamente atraídos para o ninho. Critérios quantitativos eficientes foram desenvolvidos para distinguir entre S. invicta e S. saevissima, que são morfológicamente muito similares e cujas distribuições geográficas na América do Sul se sobrepõe significativamente. Estes critérios resultaram da análise de 68 amostras de formigas lava-pés de 9 localidades espalhadas pelo estado de São Paulo (sudeste do Brasil) através de cromatografia gasosa e espectrometria de massa. 22 hidrocarbonetos cuticulares e 18 alcalóides piperidínicos foram identificados nas amostras estudadas, e suas abundâncias relativas foram analisadas utilizando análises de componentes principais e de funções discriminantes. Estas análises mostraram uma separacão nítida entre as duas espécies em um plano com certas coordenadas (P,Q), que são funções das abundâncias relativas dos hidrocarbonetos cuticulares. As amostras provenientes de uma das localidades (São José do Rio Preto) têm uma composição de hidrocarbonetos que é claramente diferente de todas as outras amostras consideradas neste estudo, mas também apresentam algumas caracteristicas em comum com cada uma das duas espécies. Uma possibilidade é que esta população constitua um hibrido de S. invicta e S. saevissima. As duas espécies também exibem uma separação razoavelmente nítida em um plano com coordenadas (R$), que são funções das abundâncias relativas de alcalóides piperidínicos. Os resultados das identificações de espécies baseados nestes critérios de separação quimica concordam com os resultados baseados em um critério morfológico, a presença ou ausência do dente clipeal mediano. A população "anômala" de São José do Rio Preto é morfologicamente classificada como S. invicta Abstract: This work discusses some aspects of the ecology of the fire ant species Solenopsis invicta and its phorid parasitoid flies ofthe genus Pseudacteon, and ofthe taxonomy of S. invicta and S. saevissima, both of which are native to South America. The allometry of S. invicta colonies in southeast Brazil was studied by measurement of mound (aboveground) dimensions, followed by excavation and measurement of the colony depth, biomass, number of workers, and mean worker head width. Regression anaIysis of data for 28 colonies yielded new allometric relationships which can be used to estimate nest volume (above and below ground), ant biomass, and number ofworkers ITom mound (aboveground) volume. Ant biomass per unit nest volume, number of workers per unit nest volume, mean worker weight, and mean worker head width were nearly independent of colony size. In contrast, these four quantities increase with colony size among S. invicta colonies in North America. The seasonal cycle of abundance of Pseudacteon phorid flies in the vicinity of S. invicta colonies in southeast Brazil was observed over a 3-year period in 11 grass-covered areas in the outskirts of Campinas. The average number N of phorids attracted to a fire ant nest over a standard observation period (15 min) was used as a measure of phorid abundance. Mound dimensions and meteorological variables were also recorded at each fIre ant nest. Pseudacteon tricuspis was the most common species (84.2%), followed by P. curvatus (12.6%), P. obtusus (2.7%) e P. litoralis (0.5%). The most remarkabIe featores of the seasonal fluctuations of Pseudacteon abundance are sharp month-Iong peaks (peak N values between 4 and 10 phorids/nest) which occurred in Abril and June of some years; for comparison, at other times N was typically between 0.2 and 2 phorids/nest. Phorid populations seem to be destroyed by rifes and floods, but recover on a time scale of months. No significant correlation was found between Pseudacteon abundance and meteorological variables, density, or volume of S. invicta nests, suggesting that Pseudacteon abundance is not determined by, and does not determine, the abundance of S. invicta. Almost identical fluctuations in Pseudacteon abundance were observed over a 6-month period in two study areas separated by about 3 km, which may be due to phorid dispersaI and consequent density uniformization over areas of several square kilorneters. The nurnbers of phorids attracted by the various S. invicta nests inc1uded in this study followed a Poisson distribution at 10w Pseudacteon abundances (N < 0.5 phorids/nest), becoming more and more contagious at high Pseudacteon abundances (up to N= 10 phorids/nest). This observation suggests that the attractiveness oftire ant nests to phorid parasitoids increase with the nurnbeer ofphorids which have been previously attracted to the nest. Efficient quantitative criteria were developed for distinguishing between S. invicta and S. saevissima, which are morphologically very similar and whose geographical ranges in South Arnerica significantly overlap. These criteria resulted from the analysis of 68 tire ant samples from 9 localities across São Paulo state (southeast Brazil) via gas chromatography/mass spectrometry. 22 cuticular hydrocarbons and 18 piperidine alkaloids were identified in the studied samples, and their relative abundances were analyzed using principal component and discrirninant function analyses. These analyses showed a sharp separation between the two species in a plane with certain coordinates (P,Q), which are functions of the relative abundances of cuticular hydrocarbons. The fire ant samples from one of the localities (São José do Rio Preto) had a hydrocarbon composition which was markedly different from ali other samples considered in this study, but had some features in common with each ofthe two species. One possibility is that this population constitutes a hybrid of S. invicta and S. saevissima. The two species also show a reasonably sharp separation in a plane with coordinates (R,S), which are functions of the relative abundances of piperidine alkaloids. The species identification results based on these chernical separation criteria agree with those based on a morphological criterion, the presence or absence of the median clypeal tooth. The "anomalous" population from São José do Rio Preto is rnorphologically c1assified as S. invicta Doutorado Ecologia Doutor em Ecologia

Orientadores: Ana Maria Goulart de Azevedo Tozzi, Jose Roberto Trigo Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Crotalaria L. pertence à fanu1ia Leguminosae, subfanu1ia Papilionoideae, tribo Crotalarieae. O gênero possui 600 espécies nos trópicos e subtrópicos, principalmente na África e Índia. A classificação infragenérica foi baseada principalmente em características florais das espécies africanas, não abrangendo toda a amplitude morfológica de alguns grupos americanos, resultando na dificuldade de posicionamento infragenérico. O objetivo geral deste estudo foi a revisão das espécies de Crotalaria para o Brasil e a avaliação da composição dos a1calóides pirrolizidínicos e dos números cromossômicos, para subsidiar a sistemática do gênero, especialmente em relação à sua classificação infragenérica. A tese consiste de cinco capítulos: 1. Revisão taxonômica de Crotalaria, incluindo a atualização de descrições, ilustrações, chave de identificação dos taxa infragenéricos. Para o Brasil, foram confirmadas 31 espécies nativas e 11 espécies exóticas, incluídas em quatro seções. Foi descrita uma espécie nova e foram realizadas sete sinonimizações. 2. Considerações sobre a fitogeografia e ambientes preferenciais das espécies de Crotalaria no Brasil. As espécies de Crotalaria ocorrem nas províncias biogeográficas (sensu Cabrera & Willink): Cerrado, Paranense, Atlântica, Amazônica, Caatinga, Chaquenha, Guayana e Pampeana. A província do Cerrado apresentou o maior número de espécies restritas seguida da província Paranense. A distribuição geográfica das espécies ao longo dos estados do Brasil, mostrou que a sua maior diversidade ocorre nos estados de Minas Gerais e Goiás. C goiasensis e C. irwinii são endêmicas do estado de Goiás, C. clausseni de São Paulo, C. rufipila de Minas Gerais, enquanto que C. brachycarpa e C. harleyi são endêmicas da Bahia. Por outro lado, C. micans, C. stipularia, C. maypurensis e C. incana são amplamente distribuídas no Brasil. 3. Análise dos números cromossômicos para as espécies brasileiras de Crotalaria, visando estabelecer uma distinção citológica entre as seções com representantes nativos. Foram apresentadas novas contagens para 14 taxa e a confirmação de contagens já realizadas para nove taxa, sendo que para C. breviflora foi encontrado um número diferente do registrado anteriormente. Os números cromossômicos mais freqüentes são 2n=16 e 2n=32, somente Crotalaria incana L. apresentou 2n=14 e C. tweediana Benth. com 2n=54. As contagens 2n=32 e 54 foram encontradas nas espécies da seção Calycinae e 2n=16 e 14 em espécies da seção Chrysocalycinae. 4. Análise do valor quimiotaxonômico dos alcalóides pirrolizidínicos (Aps) em Crotalaria. O levantamento dos alcalóides foi realizado em sementes de 28 espécies pertencentes a quatro seções. Aproximadamente 47 a1calóides foram detectados através de cromatografia gasosa. As seções Calycinae e Crotalaria tiveram o grupo monocrotalina como Aps característicos, enquanto que o grupo senecionina foi predominante entre as espécies de Hedriocarpae e Chrysocalycinae. Os grupos senecionina, otonecina, metileno and monoéster foram encontrados em alguns conjuntos de espécies de Chrysocalycinae. 5. Análise comparativa dos aspectos morfológicos, citológicos e químicos, das seções ocorrentes no Brasil, enfatizando as espécies nativas. As espécies nativas foram formalmente incluídas nas seções Calycinae e Chrysocalycinae. Em Chrysocalycinae as espécies relacionadas à C. micans foram inseridas na subseção Stipulosae, enquanto que as espécies relacionadas à C. vitelina foram incluídas na subseção Glaucae Abstract: Crotalaria L. belongs to the family Leguminosae, subfamily Papilionoideae, tribe Crotalarieae. The genus has 600 species in tropics and subtropics mostly in Africa and India. The infrageneric c1assification was based on floral features of African species, not involving all the morphological amplitude of some American groups. It makes difficult to place the species in these categories. The major aim of the present study was to revise the genus Crotalaria from Brazil and the evaluation of pyrrolizidines alkaloids profiles and chromosome numbers to supplement the sistematic of the genus, especially for the infrageneric c1assification. The thesis consists of five chapters: 1. Taxonomic survey of the genus Crotala ria , inc1uding the update of descriptions, ilustrations and identification key to the infrageneric taxa. In Brazil, there are 31 native and 11 introduced or naturalized species of Crotalaria inserted on the four sections. We described a new species and made seven synonymizations. 2. Considerations about the phytogeography and preferred habitat of the Crotalaria species from Brazil. The species of Crotalaria occurs on the Cerrado, Paranense, Atlântica, Amazônica, Caatinga, Chaquenha, Guayana and Pampeana biogeographical provinces (sensu Cabrera & Willink). The Province of Cerrado presented the major number of restrict species followed by Paranense province. The geographical distribution of species along of the states in the Brazil showed that Minas Gerais and Goiás States have the greatest species diversity. C goiasensis and C. irwinii are endemic to the state of Goiás, C. clausseni to São Paulo, C. rufipila to Minas Gerais and C. brachycarpa and C. harleyi are endemic to Bahia. In contrast, C. micans, C. stipularia, C. maypurensis and C. incana are widely distributed in Brazil. 3. Chromosome numbers are presented for 24 taxa of Crotalaria native to Brazil. Our data are new counts for 14 taxa, but some confirm previous reports or represent numbers, which are different from those cited previously. The chromosome numbers most frequently found are 2n=16 and 2n=32, only Crotalaria incana L. has 2n=14 and C. tweediana Benth. has 2n=54. The counts 2n=32 and 54 were found in species of section Calycinae and 2n=16 and 14 in species of section Chrysocalycinae. 4. Analysis of chemotaxonomic value of pyrrolizidine alkaloids (PAs) in brazilian Crotalaria species. The alkaloid composition was studied in seeds of 28 Crotalaria species, belonging to four taxonomic sections of the genus. At least 47 alkaloids were detected by gas chromatography. The sections Calycinae and Crotalaria has monocrotaline group as characteristic Pas, while senecionine group was the more prevalent alkaloid among Hedriocarpae species and part of Chrysocalycinae. The senecionine, otonecine, methylene and monoesters groups were found in some sets of species of Chrysocalycinae. 5. Comparative analysis of the morphological, citological and chemistry aspects, of sections of Brazilian Crotalaria, with emphasis on native species. The native species were inserted in the sections Calycinae and Chrysocalycinae. With reference to Chrysocalycinae, the species related to C. micans were inc1uded in Stipulosae subsection, while that species allied to C. vitelina were inserted in Glaucae section Doutorado Biologia Vegetal Doutor em Biologia Vegetal

Orientador: Jose Roberto Trigo Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Besouros da família Chrysomelidae apresentam uma grande diversidade de inimigos naturais e uma grande variedade de estratégias de defesa contra estes. Neste trabalho, estudamos larvas de duas espécies de Cassidinae (subfamilia de Chrysomelidae), Plagjometriona flavescens eStolas areolata, com o objetivo principal de entender se as mesmas se protegem contra predadores utilizando escudos de fezes e/ou outros tipos de defesas. Realizamos experimentos de curta duração de campo e laboratório para testar a proteção dos escudos, comparando a mortalidade de larvas de ambas as espécies com o escudo mantido, removido, ou substituído por um escudo artificial, feito com fezes da larva da mariposa noctuídea Spodoptera frogiperda. Experimentos de campo mostraram que larvas de ambas as espécies. com o escudo natural mantido tiveram a sobrevivência significativamente maior do que larvas sem escudo ou com escudo artificial; demonstrando que esta estrutura não as protegem fisicamente. Esses resultados sugeriram que a proteção dos escudos poderia ser de natureza química. Oferecendo larvas para dois modelos de predadores, a formiga Camponotus crassus e a ave Gallus gallus, em bioensaios em laboratório, não obtivemos para P. flavescens padrões semelhantes aos obtidos no campo. Confirmamos a proteção química dos .escudos de P. flavescens ao verificarmos em experimentos de campo- e de laboratório que iscas tratadas com extratos de escudo foram rejeitadas. Larvas de S. areolata foram pouco predadas por ambos os predadores no laboratório, independentemente do tratamento. Em experimentos de longa duração, no campo e em laboratório, observamos que a manutenção dos escudos de P. flavescens não representa um custo para o desempenho. e nem para a sobrevivência das larvas. Portanto, pode-se concluir que o escudo é um tipo de defesa desta espécie por serem impalatáveis e poucos custosos para a larva. Para S. areolata, em experimentos de longa duração no laboratório, verificamos' que seus escudos provocam. um aumento significativo na mortalidade, apesar de não representarem nenhum custo para o seu desempenho. No experimento semelhante, rea1izadono campo, não encontramos diferença significativa na mortalidade de larvas com ou sem o escudo. Neste caso, sugerimos que o escudo possa apresentar outra função, que não a proteção contra predadores. No segundo capítulo da tese testamos a eficiência de outras estratégias de defesa. química das larvas estudadas. Verificamos que P. flavescensprotegem.;.se de predadores quimicamente orientados através da camuflagem química, já quehidrocarbonetos cuticularesdas larvas- ede folhas de sua planta hospedeira apresentam 780./0 de similaridade. - Devido a esta estratégia, observamos em experimentos de laboratório que formigas. C. crassus não são capazes de encontrar as larvas. Larvas de S. areolata se protegem através de substâncias apoIares presentes nos seus corpos. Verificamos em experimentos de laboratório que iscas tratadas com extratos apoIares de larvas são rejeitadas por G. gallus. Não verificamos o mesmo tipo de.reação em predadores no campo, mas é possível que as substâncias apoIares do corpo das larvas sejam potencia1mente uma estratégia de defesa de S. areo/ata. Este trabalho demonstra que duas esPécies de uma mesma sub-familia podem se. proteger de maneiras distintas dos seus predadores Abstract: Chrysomelidae beetles have a great diversity of natural enemies .and also present many different defensive strategies. In this work we have studied two Cassidinae species (a Chrysomelidae .subfamily), P/agiometriona flavescens and StoIas areolata, with the main objective to understand if these species can protect themselves against predators using their fecal shields or chemical substances.. We have carried. out short-term experiments in the field and in the laboratory to test shield protection by comparing the mortality of larvae of both species with their fecal shield maintained,. removed or substituted by an artificial shield, without unpalatable chemical substances. Field experiment revealed that larvae of both species experimented with their natural shield survived more. frequently than larvae without shield or with artificial shield, thus suggesting the chemical nature of the defense. In .laboratory experiments we have offered larvae to ants. Camponoms crassus and to chicks, Gallus gallus. We have obtained for P. flavescens similar patterns of those obtained in the field, but with non-significant differences. We have confirmed the chemical protection provided by its shield because of the high rejection rates of baits treated with shield extract both in the fie1d and laboratory bioassays. Both predators preyed upon few S. areolata larvae, independently or the treatment they were submitted. In long-term experiments in the field and in the laboratory using P. flavescens larvae, we have observed that the maintenance of the shields did not represent any cost in the performance and survivorship of the larvae. Therefore, shields represent a defense for being unpalatable and cheap for larvae. Long-term experiments in the laboratory, using S. areo/ata larvae, showed the presence of the shield increases larval mortality, although no difference in the performance of larvae with and without shield was detected. In a similar experiment conducted in the field we did not detect any significant difference in the mortality of larvae with or without shields. In this case, we concluded that this structure may have a different function than protecting larvae against predators. In the second chapter, We have tested the efficiency of other strategies or chemical defense: We have observed that. P. flavescens larvae protect themselves against chemically oriented predators by the chemical camouflage. Cuticular hydrocarbons of larvae are 78% similar to the hydrocarbons of its host plant; thus C. crassus ants were not able to find P. flavescens. Larvae of S. areolata protect themselves by apoIar compounds, which are present in their body. We have observed in laboratory bioassays that baits treated with the apolar extract of larvae are rejected by G. gallus. We did no! observe the same type of predator behavior in a field experiment. However, it is possible that such apolar substances could -be potentially defensive to S. areo/ata larvae. Finally, this work shows that two different species belonging to the same sub-family can protect themselves-against predators-somfferently Doutorado Doutor em Ecologia

Orientador: Jose Roberto Trigo Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Espécies do gênero Brugmansia apresentam alcalóides tropânicos, os quais podem ser utilizados como defesas químicas contra inimigos naturais. Pressões seletivas destes podem modular a alocação desses alcalóides dentro da planta. Neste trabalho verificamos: (1) a alocação do alcalóide tropânico escopolamina em diferentes órgãos da planta nos seus diferentes estágios fenológicos em cada fenofase; (2) mecanismos de indução desse alcalóide frente à herbívoria e danos mecânicos, e (3) se essa indução representa um custo metabólico para a planta. Os alcalóides tropânicos foram isolados através de extração ácido-base, e quantificados por cromatografia gasosa - detector de ionização de chamas. Na maioria das fenofases as folhas jovens alacam uma quantidade maior de escopolamina que outras partes da planta. Nas fenofases de florescimento e frutificação, as flores e frutos alocam a maior quantidade de escopolamina. Esses dados podem ser interpretados segundo a teoria de otimização de defesas em plantas, onde órgãos mais valiosos em termos de aptidão dentro de uma dado estágio fenológico alacariam uma maior quantidade de substâncias de defesa e, portanto, seriam mais protegidos contra inimigos naturais (defesas constitutivas). Os resultados de indução mostraram que quando 50% da área foliar de folhas de plantas de 90 dias de idade foram removidas mecanicamente, houve aumento de até 4 vezes na escopolamina presente 24 h após o dano. Este aumento perdura até 48 h após o dano, voltando aos seus níveis iniciais após 96 h. Sugere-se que esta resposta de indução pode ser um mecanismo relacionado com a defesa da planta contra ataque de seus inimigos naturais. Quando a indução foi promovida através de jasmonato de metila os resultados mostraram que as plantas que tiveram uma razão de indução maior, tiveram um crescimento menor. Por outro lado, as plantas com a razão de indução menor investiram mais no crescimento vegetativo, aumentando em até 30% sua área foliar quando comparadas com as primeiras. Esses dados suportam a hipótese de que defesas são custosas e quando recursos são utilizados para defesa eles são retirados de outras atividades da planta como, por exemplo, crescimento e reprodução Abstract: Tropanic alkaloid allocation in Brugmansia suaveolens (Solanaceae) Species of the Brugmansia genus contain tropanic alkaloids that can be used as chemical defenses against natural enemies. Their selective pressures might modulate the alkaloid allocation inside the plant. The present work aims at verifying: (1) The allocation of scopolamine in different plant organs in their diferent phenological stages; (2) The alkaloid induction mechanisms during herbivory and the processes of mechanical damages; (3) The possibility that such induction may result in a metabolic cost. The tropanic alkaloids were isolated by acid-base extraction and quantified by gas chromatografy - flame ionization detector. In most of the phenophases, young leaves allocate greater quantities of scopolamine than other parts of the plant. In both, flowering and frutification phenophases, the scopolamine is more abundant in the flowers and fruit, respectively. These data may be intepreted according to the theory of optimization of defenses in plants, in which more valuable organs regarding their fitness at a given phenologiacal stage allocate a greater quantity of defense substances, hence they are more protected against their natural enemies (constitutive defense). The induction results showed that the scopolamine increased four times as much as the original after 24 h, when 50% of the leaf area of 90-day-old plants were mechanically removed. The scopolamine increase lasted 48 h afier the damage, lowering to its initial levei after 96 h. This suggests that such induction response may be related to the plant defense against natural enemies. When the induction was promoted by Methyl Jasmonate, the results showed that the plant that presented a greater induction ratio had a lower relative growth rate. Conversely, the plants with lower induction ratio invested more in vegetative growth, increasing their foliar area as much as 30% as compared with those of the former group. These data corroborate the hypothesis that the defenses are costly and defense resources are used at the expense of other plant Doutorado Biologia Vegetal Doutor em Biologia Vegetal

Orientadores: Lauro E. S. Barata, Jose Roberto Trigo Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica Doutorado

Orientador: Jose Roberto Trigo Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: No período de setembro de 1995 a agosto de 1996, foram acompanhadas as populações naturais de Aristolochia arcuata (Aristolochiaceae), seu fitófago especialista Battus polydamas (Lepidoptera: Papilionidae: Troidini) e seus inimigos naturais na Reserva Municipal Mata de Santa Genebra, município de Campinas, SP. Ovos e larvas dos fitófagos foram encontrados durante o ano todo, com uma diminuição nos meses mais secos. O desaparecimento na planta hospedeira (75,72%), seguido de predação (11,23%) foram os principais fatores naturais de mortalidade constatados em experimentos de exposição de imaturos. As crisálidas (58,82 %), larvas de 4° estádio (56,04 %), e ovos (46,44 %) foram os mais atingidos. A vespa Areoscelis rufa (Hymenoptera: Ichneumonidae) é um parasitóide especialista de B. polydamas e a porcentagem de larvas parasitadas foi maior no período de fevereiro a junho de 1996. A razão sexual das vespas obtidas foi de 0,32, com predomínio de fêmeas. O peso de crisálidas provenientes de larvas parasitadas de B. polydamas foi significativamente menor do que em larvas não-parasitadas (p < 0,01). Bioensaios em olfatômetro mostraram que as fêmeas de A. rufa foram atraídas significativamente para folhas de A. arcuata e larvas de 4° estádio de B. polydamas (p < 0,01), comparado com folhas controle de Psidium sp (Myrtaceae) e larvas controle de Anticarsia gemmatalis e Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae). Elas também foram significativamente atraídas para extratos diclorometânico (p < 0,01) e etanólico (p < 0,05) de folhas de A. arcuata, mas não foram atraídas para os extratos de B. polydamas. Estes dados sugerem que A. rufa é atraída por substâncias presentes nas plantas hospedeiras. Entretanto, a ausência de atividade nos extratos de B. polydamas pode refletir uma menor concentração dessas substâncias nos mesmos. A análise dos voláteis presentes no sistema A. arcuatalB. polydamas revelou principalmente a presença de mono e sesquiterpenos não-oxigenados. A formiga Camponotus crassus, encontrada na região de Campinas, SP, foi escolhida para testar o papel da defesa química de imaturos de B. polydamas. Foram montados 10 ninhos artificiais, a partir de colônias trazidas do campo, para realização de bioensaios em laboratório. Os diferentes estágios/estádios de B. polydamas, alimentando-se de A. arcuata, foram predados em índices variados: 62,6% para larvas de 2° estádio; 50,0% para larvas de 3° e 42,9% para larvas de 4° estádio. Larvas de 5° estádio e crisálidas não foram predadas. As formigas tiveram índices de visitação significativamente menores em iscas com extratos e substâncias químicas das plantas hospedeiras e larvas, em relação a iscas controles (sem extratos ou substâncias), em um bioensaio de dupla escolha. Formigas também visitaram significativamente menos um padrão de ácido aristolóquico (I e II). Estes dados sugerem preliminarmente que substâncias químicas seqüestradas da planta hospedeira por esses lepidópteros estão relacionadas com sua defesa contra predadores Abstract: From September 1995 to August 1996, natural populations of Aristolochia arcuata (Aristolochiaceae), its phytophagous specialist Battus polydamas (Lepidoptera: Papilionidae: Troidini), and its natural enemies vvere follovved in the Mata de Santa Genebra Municipal Reserve, Campinas, SP. Eggs and larvae of B. polydamas vvere registered ali year round, with decreasing numbers in dry months. Hostplant disappearence (75.72%), follovved by predation (11.23%) vvere the most important natural mortality in exposition experiments with juveniles. Pupae (58.82%), 4th instar larvae (56.04%), and eggs (46.44%) vvere the most attacked. The wasp Areoscelis rufa (Hymenoptera: Ichneumonidae) is a specialist parasitoid of B. polydamas and the percentage of parasitized larvae was larger from February to June 1996. The sex ratio in A. rufa was 0.32, with females predominating. Pupal vveight from parasitized larvae was significantly smaller (p < 0.01) than from non-parasitized larvae. Olfactometer bioassays showed that A. rufa females vvere significantly attracted to A. arcuata leaves and B. po/ydamas 4th instar larvae (p < 0.01), compared with Psidium sp (Myrtaceae) control leaves and Anticarsia gemmatalis and Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) control larvae. They vvere also significantly attracted to dichloromethane (p < 0.01) and ethanol (p < 0.05) extracts frem A. arcuata leaves but were not attracted to extracts from B. polydamas larvae. These data suggest that A. rufa is attracted to hostplant substances, although the absence of attraction in B. polydamas extracts may be a result of substances in lower concentration. The analysis of volatiles from the A. arcuatalB. polydamas system showad mostly mono- and sesquiterpene non-oxigenated. The ant Camponotus crassus (Hymenoptera: Formicidae), from the Campinas region, was chosen to test chemical detense in B. polydamas juveniles. Ten artificial nests ware established, from colonies collected in the field, for bioassays in the laboratory. The various B. polydamas instars and stages, teeding on A. arcuata, ware preyed upon with different rates: 62,6% (2nd instar larvae); 50,0% (3rd instar larvae); and 42,9% (4th instar larvae). Fifth instar larvae and pupae ware not preyed upon. The ants showad visitation indexes significantly smaller to baits with extracts and chemicals from hostplants and larvae than to control baits (without extracts or chemicals), in a double choice bioassay. Ants also visited signiticantly less an aristolochic acid I and II mixture. These data preliminarly suggest that chemical substances sequestered from the hostplant by these lepidopterans could be related to their detense against predators Doutorado Ecologia Doutor em Ciências Biológicas

Orientadores: Marlies Sazima, Jose Roberto Trigo Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Foram estudadas quatro espécies de Passíflora. P. alata, P. galbana (Parque Estadual de Setiba, Guarapari, ES) e P. mucronata (Parque Estadual da Serra do Mar, Núcleo Picinguaba, Ubatuba, SP), que pertencem ao subgênero Passíflora e ocorrem em vegetação de restinga. P. speciosa Gardn. , subgênero Distephana, ocorre em mata atlântica de tabuleiro da Reserva Florestal da CVRD (RFCVRD), Unhares, ES. Foi analisado qualitativa - e quantitativamente o recurso alimentar e foram identificados os constituintes químicos que compõe as unidades de atração visual e olfativa nestas espécies de Passiflora. Foi observado que as espécies de Passiflora estudadas dependem de vetores de pólen para a produção de frutos. P. alata é melitófila, P. galbana e P. mucronata são quiropterófilas e P. speciosa é ornitófila. A polinização é favorecida pela deflexão dos órgãos reprodutivos, que permite que os animais os toquem. O néctar é o recurso alimentar procurado pelos visitantes florais, sendo que o comportamento dos polinizadores vertebrados parece refletir a disponibilidade do recurso, forrageando quando há mais volume de néctar e quando a previsibilidade da quantidade de recurso é maior. A dinâmica de secreção de néctar das espécies estudadas está relacionada com a hidrólise de amido armazenado no nectário. Parece haver uma relação entre o tipo de polinizador e a composição do néctar, inclusive a quantidade de lipídios presentes e a razão Na+/K+. O espectro de absorção nas faixas UV-VIS encontrado nestas flores se adequa à sensibilidade espectral da visão dos polinizadores, com presença de antocianidinas em P. a/ata e P. speciosa. As espécies quiropterófilas possuem pigmentos que refletem na região do visível, e devem ter uma função menos importante na localização das flores por morcegos. Nas espécies polinizadas por animais cujo olfato é bastante desenvolvido, há maior abundância de classes de compostos voláteis. Compostos aromáticos hidroxilados e monoterpenos são provavelmente os responsáveis pelo perfume adocicado das flores de P. alata. Em P. galbana, estes compostos tem participação expressiva no seu perfil de odores. P. speciosa tem leve odor acre, provavelmente conferido por hidrocarbonetos. Sinais olfativos devem estar permitindo a localização do recurso a longa distância, enquanto que a localização do recurso a curta distância seria possível através de orientação visuail ou acústica. Vários compostos que formam as fragrâncias destas espécies de Passiflora ocorrem em outras espécies de plantas; alguns destes também ocorrem em secreções exócrinas de abelhas Abstract: Four species of Passiflora were studied. P. alata, P. galbana (Parque Estadual de Setiba, Guarapari, ES) and P. mucronata (Parque Estadual da Serra do Mar, Núcleo Picinguaba, Ubatuba, SP), belong to the Passiflora subgenus, and occur in restinga vegetation. P. speciosa Gardn., Distephana subgenus occurs in Atlantic forest in the Reserva Florestal da CVRD (RFCVRD), Unhares. The central aims of this study were to analise qualitative and quantitative aspects of the food resources, and to identify visual and olfactory chemical constituents of the units of attraction in these species of Passiflora, to verify their role in pollinator selection, since they have distinct pollination syndromes. Those Passiflora species depend on pollen vectors to produce fruits. P. alata is mellitophylous, P. galbana and P. mucronata are chiropterophylous and P. speciosa is an ornithophylous species. Pollination is facilitated due to the deflection of the reproductive organs. Floral visitors search for nectar as a food resource; the vertebrate pollinator behavior seems to reflect resource availability, as they forage when large amounts of nectar are found and when quantitative resource predictability is greater. The dynamics of nectar secretion is related to nectary starch hydrolysis. There seems to be a relationship between pollinator type and the nectar composition, such as amounts of lipids and Na+/K+ ratio. The UV-VIS spectral absortion of flowers is adjusted to the pollinators' visual spectral sensitivity, with anthocyanidins present in P. alata and P. speciosa. Pigments of the chiropterophylous species reflect in the visible spectra, and might have a little importance in flower location. There is a higher class diversity among the volatiles compounds in the species pollinated by animais with an acute olfactory sense. Hydroxylated aromatic compounds and monoterpenes are probably responsible for the sweet scent of P. alata. In P. galbana, they are also important compounds in the scent profile. P. speciosa has a very faint acrid smell, probably from hydrocarbons. Long distance resource location is probably accomplished by olfactive signals, although visual or acoustic signals could be responsible for short distance orientation. Fragrance compositions of these Passiflora species show compounds also present in other species and in the exocrine secretions of bees Mestrado Ecologia Mestre em Ciências Biológicas