Triagem de parceiros baseada em competição como mecanismo estabilizador de mutualismos facultativos entre plantas e formigas

• Processo: 17/13358-1
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de agosto de 2018 - 31 de julho de 2021
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Ecologia - Ecologia Teórica
• Pesquisador responsável: Laura Carolina Leal de Sousa
• Beneficiário: Laura Carolina Leal de Sousa
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas (ICAQF). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus Diadema. Diadema , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Anselmo Nogueira ; Diogo de Oliveira Silva
• Bolsa(s) vinculada(s): 20/03748-0 - Caracterização do néctar extrafloral de diferentes espécies do gênero Chamaecrista (Fabaceae), BP.TT; 19/12825-0 - Caracterização química do néctar extrafloral de Chamaecrista desvauxii (Fabaceae) em diferentes cenários ecológicos, BP.TT
• Assunto(s): Nectários extraflorais Coevolução Teoria dos jogos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: coevolução | Defesas anti-herbivoria | nectários extraflorais | Pareamento assortativo | seleção de parceiros | Teoria de Jogos | Interações animal-planta

Resumo

A evolução e manutenção dos mutualismos depende de mecanismos estabilizadores que permitam às espécies envolvidas evitar interações com organismos trapaceiros, que explorem os parceiros e ofertem pouco ou nenhum benefício em troca. Embora tais mecanismos sejam bem conhecidos para diversos mutualismos que envolvem benefícios obrigatórios, pouco se sabe sobre como mutualistas facultativos, que ofertam benefícios ocasionais, evitam interações com parceiros trapaceiros. Como a maioria dos mutualismos conhecidos são facultativos, tal assimetria no esforço de investigação tem limitado nossa compreensão sobre a evolução de uma porcentagem expressiva dos mutualismos. Neste projeto, proponho investigar a existência de um potencial mecanismo estabilizador do mutualismo facultativo em diferentes escalas espaciais e temporais, usando interações entre formigas e plantas portadoras de nectários extraflorais (NEFs) como um sistema modelo. Nesse mutualismo, espécies de formigas mais agressivas são mais eficientes na defesa das plantas contra herbívoros, sendo também aquelas com maior habilidade competitiva na comunidade. Assim, plantas portadoras de NEFs que consigam fomentar a competição entre as espécies de formigas atendentes devem ser favorecidas pelo aumento da sua probabilidade de ser atendida por melhores parceiras de interação. Tal mecanismo estabilizador atuaria como um mecanismo de triagem de parceiros baseado em competição. Para investigar esse mecanismo, dividi esse projeto em três módulos. No primeiro módulo, investigarei como variações interespecíficas nas características de plantas e das formigas podem estar relacionadas com a qualidade destas espécies como parceiros mutualistas e como tais características podem influenciar padrões macroecológicos de interação entre plantas portadoras de NEFs e formigas. Se o mecanismo estabilizador que estou propondo ocorrer nesse tipo de mutualismo, espero que exista um padrão macroecológico de pareamento assortativo, no qual espécies que secretem néctar de melhor qualidade interajam mais frequentemente com formigas defensoras de melhor qualidade. No segundo módulo, investigarei como variações temporais no investimento das plantas em néctar extrafloral afetam a probabilidade de interagir com formigas de melhor qualidade. Plantas portadoras de NEFs tendem a investir mais na secreção de néctar em resposta ao ataque de herbívoros. Sendo assim, espero que o maior investimento em néctar nesses períodos assegure a interação dessas plantas com formigas defensoras mais eficientes. Por fim, no terceiro módulo, avaliarei como variações espaciais na intensidade de competição entre formigas influenciam a interação das plantas com defensoras de melhor qualidade. Se o mecanismo que proponho aqui ocorrer, espero que plantas ocorrendo em comunidades onde a intensidade de competição entre formigas seja maior, recebam um serviço de defesa anti-herbivoria mais eficiente, devido a maior frequência de interação com formigas melhores defensoras. Espero que a execução dessa proposta gere a publicação de, ao menos, 7 artigos científicos em periódicos de alto impacto e a formação de, ao menos, 6 alunos de pós-graduação e iniciação científica. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

PASSOS, FELIPE C. S.; LEAL, LAURA C.. Protein matters: ants remove herbivores more frequently from extrafloral nectary-bearing plants when habitats are protein poor. Biological Journal of the Linnean Society, v. 127, n. 2, p. 407-416, JUN 2019. (17/13358-1)

CHINARELLI, HENRIQUE D.; NOGUEIRA, ANSELMO; LEAL, LAURA C.. xtrafloral nectar production induced by simulated herbivory does not improve ant bodyguard attendance and ultimately plant defenc. Biological Journal of the Linnean Society, v. 135, n. 3, p. 429-446, FEB 14 2022. (19/19544-7, 17/13358-1)

CHINARELLI, HENRIQUE D.; PUPE, ANA E.; LEAL, LAURA C.. Peace, sweet peace: ants become less aggressive when carbohydrates abound. ECOLOGICAL ENTOMOLOGY, v. 46, n. 2, p. 273-282, APR 2021. (17/13358-1)