UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS INSTITUTO DE BIOLOGIA

THIAGO MARINHO ALVARENGA

INFLUÊNCIA DAS PLANTAS HOSPEDEIRAS SOBRE AS ESTRATÉGIAS REPRODUTIVAS DE S. STR. (COLEOPTERA: CHRYSOMELIDAE), COM ÊNFASE NO CUIDADO MATERNO DE ESPÉCIES DA TRIBO MESOMPHALIINI

CAMPINAS

2018

THIAGO MARINHO ALVARENGA

INFLUÊNCIA DAS PLANTAS HOSPEDEIRAS SOBRE AS ESTRATÉGIAS REPRODUTIVAS DE CASSIDINAE S. STR. (COLEOPTERA: CHRYSOMELIDAE), COM ÊNFASE NO CUIDADO MATERNO DE ESPÉCIES DA TRIBO MESOMPHALIINI

Tese apresentada ao Instituto de Biologia da Universidade Estadual de Campinas como parte dos requisitos exigidos para a obtenção do Título de Doutor em Biologia na Área de Biodiversidade Animal.

ESTE ARQUIVO DIGITAL CORRESPONDE À VERSÃO FINAL DA TESE DEFENDIDA PELO ALUNO THIAGO MARINHO ALVARENGA E ORIENTADA PELO DR. JOÃO VASCONSELLOS NETO.

Orientador: JOÃO VASCONSELLOS NETO

Co-Orientador: VALMIR ANTONIO COSTA

CAMPINAS

2018

Campinas, 09/02/2018.

COMISSÃO EXAMINADORA

Prof. Dr. João Vasconsellos Neto

Prof. Dr. Adalton Raga

Prof. Dr. Miguel Francisco de Souza Filho

Prof. Dr. César Freire Carvalho

Profa. Dra. Margarete Valverde de Macedo

Os membros da Comissão Examinadora acima assinaram a Ata de Defesa, que se encontra no processo de vida acadêmica do aluno.

Aos meus pais João e Márcia, que me apresentaram à importância da família e ao caminho da honestidade e persistência. DEDICO.

AGRADECIMENTOS

À CAPES e ao Programa de Pós Graduação em Biologia Animal da Unicamp pela bolsa e oportunidade de realizar esse estudo. Ao Prof. Dr. João Vasconcellos Neto, o meu respeito e admiração pela sua serenidade em momentos difíceis, capacidade de estimular e enxergar oportunidades de estudo e amizade ao longo desses anos. Ao Prof. Dr. Valmir A. Costa, pelas risadas infames da vida, apoio e estímulo à pesquisa de vespas parasitoides. À minha família, que sempre depositou sua confiança em mim. Poderia escrever um livro de agradecimentos e não bastaria para descrever todos os seus esforços. À Fernanda Fonseca, por ser meu porto seguro, pela paciência e amor ao longo de todos esses anos de indústria vital. À Camila Maioralli (in memoriam) e German A. Villanueva, pela amizade e cumplicidade nas descobertas acadêmicas. Ao meu cunhado Vinicius Fonseca, por estar sempre pronto a me ajudar. Ao Instituto Biólogico (CEIB) principalmente aos profissionais do laboratorio de Controle de Biológico que me fazem sentir a verdadeira força do trabalho entre amigos. A realização desse estudo só foi possível com o apoio de vários colaboradores. Aos professores do Dep. de Biologia Animal da UNICAMP, que sempre me escutaram e retornaram com conselhos valiosos. Em especial ao Prof. Martin Pareja, que sempre esteve presente nos meus conflitos intelectuais e me orientando de forma amiga. Ao Dr. Ernesto Prado pela amizade e valiosos conselhos. Ao Dr. Tales G. Vieira por criar possibilidades e compartilhar oportunidades. À Luciana Fernandes, do Departamento de Ecologia e Biologia Evolutiva da Universidade Federal de São Carlos, pelas fotomicrografias dos ovos de Mesomphaliini. À Antonio Fiorito e Yuri Messas pela disponibilidade das fotos de Cassidinae de Teresópolis, RJ. Ao Dr. Sebastian Felipe Sendoya, pela identificação das formigas. À Dra Flávia Fernandes, pela ajuda na identificação dos besouros. Ao Dr. Donald Windsor e Dr. Christer Hansson pela atenção e ensinamentos. Ao meu amigo Rodolfo Hebert, que mesmo com a distância, sempre pude contar com a sua visão prática e alegre da vida. Ao meu amigo Leonardo Davine Dantas “semeando a ferrugem que nunca dorme”.

“Odessa, How strong am I? Odessa, How time goes by” Odessa – Bee Gees

RESUMO

A sobrevivência de inúmeras espécies de insetos fitófagos depende das plantas como fonte de alimento, sendo as interações entre plantas e herbívoros dominantes no ambiente terrestre. O objetivo principal deste estudo foi compilar informações sobre o uso de plantas hospedeiras por Cassidinae s. str., buscando padrões ecológicos nas associações e, por fim, entender como os atributos funcionais influenciam a evolução de estratégias de oviposição desses besouros. Observa-se que Cassidinae s. str. estão associados a lianas da família , plantas que apresentam atributos funcionais anti-herbivoria como nectários extraflorais (NEFs), látex e tricomas. Com relação às estratégias de oviposição, foram coletados e analisados ovos de 36 espécies identificadas de Mesomphaliini. Diversos visitantes dos nectários extraflorais de Convolvulaceae foram encontrados predando ovos de Mesomphaliini; no entanto, mesmo com o patrulhamento de formigas, as populações desses besouros conseguem se estabelecer utilizando diferentes estratégias defensivas. Avaliou-se tambem a influência da planta hospedeira na origem do comportamento de cuidado materno em Mesomphaliini. Verificou-se que os predadores e parasitoides que visitam NEFs de Convolvulaceae são agentes importantes na mortalidade dos besouros associados. Experimentalmente avaliou-se a importância do comportamento materno em plantas que apresentam NEFs (nectários extraflorais). Os parasitoides de ovos encontrados frequentemente sobre o élitro das diversas espécies de besouros pertenciam ao gênero Emersonella Girault, 1916 (: ). O parasitoide Emersonella pubipennis Hansson, 2002 foi encontrado em todas as espécies de Mesomphaliini com cuidado materno avaliadas nesse estudo.

Palavras chave: Adaptations; América Latina; Atributos Funcionais; Formigas; Relação inseto-planta; Oviposição

ABSTRACT

The survival of numerous of phytophagous depends on as a source of food, and the interactions between plants and herbivores are dominant in the terrestrial environment. The main objective of this study was to compile information on the use of host plants by Cassidinae s. str., searching for ecological patterns in the associations and, finally, to understand how the functional attributes influence the evolution of oviposition strategies of these . It is observed that Cassidinae s. str. are associated with Convolvulaceae lianas, plants that exhibit functional anti-herbivory attributes such as extrafloral nectariess (EFNs), latex and trichomes. Regarding oviposition strategies, eggs from 36 species identified Mesomphaliini species were collected and analyzed. Several visitors to the extrafloral nectar of Convolvulaceae were found preying on Mesomphaliini eggs; however, even with ant patrolling, the populations of these beetles can be established using different defensive strategies. The influence of the host on the origin of the maternal care behavior in Mesomphaliini was also evaluated. It has been found that predators and parasitoids that visit Convolvulaceae EFNs are important agents in the mortality of associated beetles. The importance of maternal behavior in plants with EFNs has been evaluated. The parasitoids of eggs frequently found on the elytron of various species of beetles belonged to the genus Emersonella Girault, 1916 (Hymenoptera: Eulophidae). The parasitoid Emersonella pubipennis Hansson, 2002 was found in all species of Mesomphaliini with maternal care evaluated in this study.

Key words: Adaptation; Ants; Functional traits; -plant relationships; Latin America; Oviposition.

Sumário

1 INTRODUÇÃO GERAL ...... 12 2 REVISÃO DE LITERATURA ...... 14 2.1 Termos e conceitos utilizados nesse estudo ...... 14 2.2 Interações inseto-planta em Cassidinae s. str...... 16 2.3 Ecologia evolutiva e a influência da planta hospedeira na evolução dos herbívoros ...... 17 2.4 Plantas hospedeiras de Mesomphaliini (Coleoptera: Cassidinae s. str.) e atributos funcionais de defesas que atuam contra a herbivoria ...... 19 2.5 Nectários extraflorais em Convolvulaceae com ênfase no gênero ...... 20 2.6 Aspectos da História Natural relacionadas a sobrevivência de Cassidinae s. str. com ênfase em Mesomphaliini ...... 26 2.7 O cuidado materno em Cassidinae s. str. com ênfase na tribo Mesomphaliini ...... 28 2.8 Evolução fenotipica paralela e o cuidado materno em Insecta ...... 31 2.9 Inimigos naturais de Cassidinae s. str. como agentes de seleção ...... 33 3 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...... 37 4 ASSOCIAÇÕES ENTRE CASSIDINAE S. STR. E PLANTAS HOSPEDEIRAS ...... 49 4.1 Resumo ...... 49 4.2 Abstract ...... 49 4.3 Introdução ...... 50 4.4 Material e Métodos ...... 51 4.4.1 Estudos em âmbito mundial ...... 51 4.4.2 Estudos em âmbito local ...... 52 4.5 Resultados ...... 53 4.5.1 Plantas hospedeiras de Cassidinae s. str.: Âmbito Mundial ...... 53 4.5.2 Plantas hospedeiras de Cassidinae s. str.: Âmbito Local ...... 59 4.6 Discussão ...... 66 4.7 Referências Bibliográficas ...... 69 5 ESTRATÉGIAS DE OVIPOSIÇÃO E INIMIGOS NATURAIS ASSOCIADOS A OVOS DE CASSIDINAE S. STR. DA TRIBO MESOMPHALIINI ...... 73 5.1 Resumo ...... 73 5.2 Abstract ...... 73 5.3 Introdução ...... 74 5.4 Material e Métodos ...... 75 5.4.1 Área de Estudo ...... 75

5.4.2 Observações em Campo – Aspesctos da biologia de Cassidinae s. str. coletados ...... 76 5.4.3 Potencial de Predação ...... 77 5.4.4 Eficiência do comportamento de cuidado materno de diferentes espécies de Mesomphaliini...... 79 5.4.5 Localização dos ovos de Mesomphaliini com comportamento de cuidado materno ...... 79 5.5 Resultados ...... 80 5.5.1 Nectários extraflorais de Convolvulaceae e predação de ovos de Mesomphaliini...... 89 5.5.2 Eficiência do Cuidado Materno frente a ação de Predadores ...... 94 5.5.3 Parasitoide de ovos de Mesomphallini com comportamento de cuidado materno ...... 102 5.6 Discussão ...... 106 6 CONSIDERAÇÕES FINAIS ...... 111 7 Referências Bibliográficas...... 113 8 ANEXO ...... 119 8.1 Declaração referente a Bioética e/ou Biossegurança ...... 119 8.2 Declaração referente a direitos autorais ...... 120

12

1 INTRODUÇÃO GERAL

A sobrevivência de inúmeras espécies de insetos fitófagos depende de plantas como fonte de alimento. Dessa forma, as interações entre plantas e os herbívoros artrópodes são dominantes no ambiente (HOWE e JANDER, 2008), Ocorrendo entre eles um interrelacionamento que conduz a diferentes níveis de análise biológica (SCHOONHOVEN et al. 2005). Em seu livro “Insect-Plant Biology”, Schoonhoven e colaboradores (2005) mostraram extensa revisão sobre estudos de interações entre insetos e plantas, evidenciando as diferentes abordagens sobre o tema. Dentre os temas a serem abordados, destaca-se a identificação de forças seletivas que impulsionam a evolução da especialização (EHRLICH e RAVEN, 1964; BERNAYS e GRAHAM, 1988). Segundo Crawley (1983) e Vasconcellos-Neto (1991), a especialização alimentar de insetos herbívoros é um dos assuntos mais importantes na ecologia evolutiva. Nesse sentido, as diversas defesas físicas e químicas presentes no vegetal podem contribuir para a especialização alimentar do herbívoro (BERNAYS e CHAPMAN, 1994; DEL-CLARO e TOREZAN-SILINGARDI, 2012). A sobrevivência dos insetos herbívoros, que se associam com plantas hospedeiras específicas, além de sempre ser influenciada pelo primeiro nível trófico é também influenciada pelos níveis tróficos superiores (HEIL e MCKEY, 2003). Dessa forma, parasitoides e predadores são parte do arsenal de defesas da planta (PRICE et. al., 1980). A influência e a pressão seletiva dos inimigos naturais sobre os herbívoros são denominadas defesas indiretas das plantas que, em conjunto com as defesas diretas (atributos da própria planta), determinam a sobrevivência e reprodução das plantas e seus herbívoros (MARQUIS, 2012). No entanto, muitos insetos exibem adaptações morfológicas e fisiológicas relacionadas ao seu modo particular de alimentação. A aceitação e rejeição de plantas por insetos herbívoros dependem de sua resposta comportamental associada a características da planta (BERNAYS e CHAPMAN, 1994). Dentre os Insecta, a família Chrysomelidae, composta exclusivamente de besouros herbívoros, é a segunda mais diversa (BLATCHEY, 1924; RAFAEL et. al., 2012) é constituída por 19 subfamílias (LAWRENCE, 1982), dentre as quais Cassidinae s. l., composta pelos clados Cassidinae s. str. + Hispinae s. str. representa a segunda maior subfamília, com cerca de 6000 espécies, correspondendo a 16% da família (CHABOO, 2007). No presente estudo, realizado em localidades que compreende a região sudeste do Brasil serão incluídos apenas os Cassidinae s. str. 13

De forma geral, Cassidinae s. str., bem como sua tribo Mesomphaliini, estão associados a Convolvulaceae e Asteraceae, sendo que muitos deles se alimentam de plantas do gênero Ipomoea (Convolvulaceae) e Mikania (Asteraceae) (BOROWIEC e ŚWIĘTOJAŃSKA, 2016). Uma vez que espécies de Mesomphaliini são monófagas ou oligófagas (consumidores especialistas) e se associam comumente a plantas que possuem nectários extraflorais e que se apresentam como lianas (plantas que dependem de suporte externo para alcançar o dossel da floresta (WYKA et al., 2013), essa especialização alimentar exige adaptações que permitam a sobrevivência e reprodução desses organismos na planta hospedeira. Steward e Keeler (1988) listaram alcaloides, pubescência das folhas e lenhosidade como defesas diretas anti-herbívoros em Ipomoea. No entanto, outros estudos têm demonstrado a influência dos nectários extraflorais como defesa indireta sobre insetos herbívoros desse gênero de plantas. Assim, mesmo com a constante patrulha por formigas (defesas indiretas da planta), esses besouros herbívoros, ao longo do tempo, conseguiram se estabelecer e se diversificar através de diferentes estratégias (VASCONCELLOS-NETO, 1990; WINDSOR e CHOE, 1994; GOMES et al., 2012 e GOMES e FRIEIRO-COSTA, 2015) Muitos Cassidinae s. str. apresentam características biológicas e ecológicas como o cuidado materno e outras estratégias reprodutivas e defensivas que podem ser correlacionadas ao hábito de vida na planta hospedeira (VASCONCELLOS-NETO, 1990). No entanto, as informações sobre esses insetos no ambiente é reduzida (CHABOO e MCHUGH, 2010). Segundo Futuyma (2000), a coevolução entre plantas e artrópodes herbívoros tem muitos significados: coespeciação, adaptação recíproca e a relação de “escape-and-radiation”. Poucos casos são documentados e conhecidos e, a maioria dos pesquisadores de evolução da interação inseto-planta se concentram em adaptações de insetos às plantas ou de plantas a insetos. Nesse contexto, a hipótese geral desse trabalho é que estratégias reprodutivas mais elaboradas (cuidado materno) em Mesomphaliini são selecionadas pelas defesas diretas (estruturais) e indiretas (predação mediada por nectários extraflorais) das plantas hospedeiras da família Convolvulaceae. O presente estudo reúne informações sobre plantas hospedeiras de Cassidinae s. str., levantamento de espécies em locais da região sudeste do Brasil, aspectos biológicos e experimentos (em populações de besouros estabelecidas), a fim de inferir sobre a influência direta e indireta das plantas hospedeiras sobre as estratégias reprodutivas desses besouros. Para isso, foram verificados mecanismos gerais e atributos estruturais que podem promover a diversificação das táticas reprodutivas em besouros herbívoros, observando a atuação de inimigos naturais e quantificando as diferentes pressões seletivas que promovem. 14

2 REVISÃO DE LITERATURA

2.1 Termos e conceitos utilizados nesse estudo

Nesse tópico serão apresentados alguns termos utilizados nesse estudo e que podem causar dúvidas com relação ao seu uso: Atributos funcionais – São traços morfológicos ou fisiológicos dos organismos que estão diretamente relacionados a uma propriedade funcional a ser estudada (DUARTE, 2007). Assim, barreiras físicas que compõem a arquitetura das plantas que impedem a herbivoria como tricomas, produção de látex, nectários extraflorais, dentre outros, serão considerados como atributos funcionais. Especificidade – Segundo Barret e Heil (2012), um dos grandes problemas no estudo da interação planta-inimigo (nesse caso planta-inseto herbívoro) é a multifacetada natureza da especificidade e por isso dividiram suas facetas em: • Especificidade Geográfica, diferenças na utilização de hospedeiro entre as populações de um inimigo (Cassidinae s. str.); • Especificidade Ontogenética, especificidade no uso do hospedeiro entre os diferentes estádios de desenvolvimento do inimigo. Nesse estudo, o termo especificidade ontogenética não será utilizado, uma vez que as diferentes fases do desenvolvimento de Cassidinae s. str. ocorrem na mesma planta; • Especificidade Filogenética, especificidade quanto às distâncias filogenéticas entre as espécies hospedeiras (plantas); • Especificidade Estrutural, especificidade em relação a diferentes estruturas ou órgãos do hospedeiro (plantas). No entanto, independente dessas categorias, muitos autores têm utilizado o termo especificidade alimentar separado em três categorias: • Monófago – para espécies que explora uma única espécie vegetal; • Oligófago – para espécies que se alimantam de diferentes espécies de plantas relacionadas a uma mesma família; • Polífago – para espécies que se alimentam de diferentes espécies de plantas abrangendo diferentes famílias. De acordo com Schoonhoven e colaboradores (2005), essa classificação é arbitrária, uma vez que populações de áreas diferentes podem ter preferências diferentes. Assim de acordo 15

com essa observação, esse autor prefere separar a especificidade alimentar em duas categorias: especialista (monófagos e oligófagos) e generalista (polífagos). No entanto, devido ao problema da especificidade apontado por Barret e Heil (2012), toda vez que forem utilizados os termos especialista e generalista será apontada a natureza de seu uso. Estratégia - Segundo Barrows (1996) uma das definições de estratégia pode ser o complexo de táticas de um organismo que o permite "alcançar sua meta biológica". Nesse contexto Estratégia reprodutiva será utilizado conforme Vasconcellos-Neto (1990), que demonstra as diferentes formas de reprodução de Ithominii em relação às suas plantas hospedeiras. Cuidado Materno - Wilson (1971) sintetizou uma classificação para a socialidade baseada em um estudo com abelhas (Hymenoptera) por Michener (1969). Posteriormente, Tallamy e Wood (1986) definiram comportamento subsocial (ou subsocialidade) como sendo o cuidado parental após a oviposição, promovendo a sobrevivência, crescimento e desenvolvimento da prole, sendo que essa estratégia defensiva e reprodutiva ocorre em diferentes ordens de insetos. Há muita discussão ao redor das terminologias e classificações relacionadas à socialidade, como pode ser observado em Wcislo (2005). Para este autor é notório que a classificação proposta por Michener (1969) e Wilson (1971) é artificial e não implica uma direção evolutiva de solitário para eusocial. A única ordem de insetos que possui as duas categorias de socialidade é Hymenoptera, e outro extremo é Isoptera, que apresenta apenas a eusocialidade Segundo Nowak e colaboradores (2010), a sociobiologia tem por foco a evolução da eusocialidade. Dessa forma, a utilização do termo subsocial para organismos que apresentam o comportamento de cuidado materno, parece não ser adequado, pois não implica na evolução da eusocialidade. Assim, nesse estudo, o cuidado materno será abordado como uma estratégia reprodutiva e defensiva, a fim de comparar com outras estratégias, sem nenhuma conotação sociobiológica.

16

2.2 Interações inseto-planta em Cassidinae s. str.

Jolivet (1988) relatou a proximidade entre Cassidinae s. str. e Hispinae s. str., afirmando que cassidíneos primitivos, próximos a Hispinae s. str., alimentavam-se de folhas de palmeiras (Arecaceae). Outras famílias de plantas associadas a esses besouros: Palmae (=Arecaceae), Graminae (=Poaceae), Urticaceae, Chenopodiaceae, Amaranthaceae, Caryophyllaceae, Rosaceae, Cruciferae (=Brassicaceae), Euphorbiaceae, Sterculiaceae (=Malvaceae), Asclepiadaceae, Convolvulaceae, Boraginaceae, Solanaceae, Verbenaceae, Labiatae (=Lamiaceae), Scrophulariaceae, Bignoniaceae, Rubiaceae, Cucurbitaceae, Compositae (=Asteraceae). Por fim, esse autor, pontua que nos trópicos, Cassidinae s. str. são encontrados em lianas da família Convolvulaceae. Brovdij (1983), em um estudo na Ucrânia, afirmou que Cassidinae s. str. são oligófagos e monófagos facultativos (consumidores especialistas). Plantas da família Convolvulaceae são as mais utilizadas, seguidas por Compositae (=Asteraceae), embora tenha mencionado que Cassidinae s. str. poderiam ser polífagos em limitados casos. Buzzi (1994) realizou um estudo das plantas hospedeiras de Cassidinae s. str. neotropicais e, concordando com Brovdij (1983) e Jolivet (1988), demonstrou que a maior parte dos Cassidinae s. str. utiliza Convolvulaceae (48,3%) como plantas hospedeiras e cerca de 14% utilizam Asteraceae e elaborou uma lista de Cassidinae s. str. e suas plantas hospedeiras. O mesmo padrão foi encontrado por Cuignet e colaboradores (2007) para a fauna de Cassidinae s. str. do Panamá, onde 38% das espécies encontradas se alimentavam de espécies de Convolvulaceae. Apesar da existência do catálogo de Borowiec e Świętojańska (2016) reunindo e listando as respectivas plantas hospedeiras de Cassidinae s. str., as informações proveem de trabalhos antigos, fornecendo informações com nomes científicos inválidos ou sinonimizados. Além disso, muitos desses trabalhos, por serem apenas de cunho taxonômico, não estabeleceram critérios para determinar se os registro eram da planta hospedeira. Embora existam trabalhos recentes (CUIGNET et al. 2007), demonstrando padrões ecológicos na utilização de famílias de plantas hospedeiras, estudos e revisões sobre o uso de plantas hospedeiras de Cassidinae s. str. em escala mundial ainda são pontuais e não exploram as características que evidenciam essas plantas como hospedeira.

17

2.3 Ecologia evolutiva e a influência da planta hospedeira na evolução dos herbívoros

Segundo Chaboo e Engel (2009) é provável que Cassidinae l. s. tenham sua origem ao final do Período Terciário e a sua forma mais derivada, como “besouros tartaruga” (Cassidinae s. str.), surgiram provavelmente durante o final do Paleoceno ou final do Eoceno ou seja, de 47 a 66 milhões de anos A.C. A respeito da família Convolvulaceae, existem quatro centros de diversidade: México, América do Sul, África Tropical e Sudeste da Ásia (MCDONALD, 1991). Mencionou- se tambem que a origem Gondwana (100 milhões de anos A.C.) da família Convolvulaceae é estipulada pelo seu gênero mais primitivo (Bonamia). No entanto, devido às altas taxas de endemismo e diversidade em escala mundial, Merremia e Ipomoea, embora mais recentes, são gêneros onde o centro de origem é indefinido. Jolivet (1988) mostrou que não existem casos de Cassidinae s. str. polífagos e que a especialização alimentar desses besouros parece ser recente na escala evolutiva, tornando-se difícil inferir sobre a evolução dessa interação de forma macroecológica. Determinar a origem não é o mesmo que inferir sobre os períodos de especiação tanto de Cassidinae s. str. quanto de suas plantas hospedeiras. Nesse sentido, afirmar que a especiação de besouros e suas plantas hospedeiras se devem a uma adaptação recíproca, necessita investigação para ser sustentada. Segundo Futuyma (2000), a seleção natural é o único mecanismo conhecido por gerar adaptações. Logo, a adaptação de Cassidinae s. str. a suas plantas hospedeiras seria uma maneira de inferir sobre a diversidade e a evolução dessa interação em diferentes escalas. Segundo MacColl (2011), a seleção natural é o processo que resulta na evolução, mas não é a causa dela. A causa da seleção natural e, portanto, da evolução adaptativa, é qualquer fator ambiental (agente de seleção) que resulta na aptidão diferencial entre fenótipos. No entanto, pouco se sabe sobre agentes seletivos e como eles interagem ou sua importância relativa entre os táxons. Dessa forma, são caracterizadas três abordagens para a investigação desses agentes de seleção: análise funcional, análise de correlação e manipulação experimental. A identificação de forças seletivas que impulsionam a evolução da especialização é um dos objetivos centrais da ecologia evolutiva (EHRLICH e RAVEN, 1964; BERNAYS e GRAHAM, 1988). O impacto potencial de inimigos naturais em herbívoros pode ser melhor quantificado pelo risco de predação ou taxa de mortalidade tanto por predação quanto por parasitismo, ou seja, a probabilidade de ser atacado e morto por um predador durante um determinado período de tempo. O efeito dos predadores em herbívoros pode ser estimado com 18

precisão por remoção experimental (WHALEN e MACKAY, 1988; DIAL e ROUGHGARDEN, 1995) ou por medição direta das taxas que provocam a mortalidade dos herbívoros (WESELOH, 1993; BERNAYS, 1997). De acordo com Vencl e Srygley (2013), predadores e parasitoides são agentes importantes na mortalidade de herbívoros. De acordo com a hipótese do "espaço livre do inimigo", os inimigos naturais causam a mortalidade diferencial de um herbívoro entre as espécies hospedeiras potenciais e, consequentemente, o herbívoro evolui para se alimentar das plantas onde sofrer menor mortalidade (PRICE et al., 1980; BERNAYS e GRAHAM, 1988). Segundo Schoonhoven e colaboradores (2005), uma análise dos complexos de múltiplas espécies de herbívoros e suas assembleias de plantas hospedeiras indicaram diferenças em níveis de parasitismo. Esses estudos sugerem que a influência da planta hospedeira sobre o risco de ataque de parasitoides é uma importante força seletiva na evolução do herbívoro. Exemplos da influência da planta hospedeira na evolução dos herbívoros são os recursos oferecidos pela planta, como néctar floral, pólen ou nectár extraflorais, que podem afetar a sobrevivência do herbívoro atraindo inimigos naturais (Ward, 2007). Maxwell e colaboradores (1976) apontaram o nectário de Gossypium hirsutum (L.) (Malvaceae) e de outras plantas como um atributo funcional (“nectariless trait”) para atração de insetos benéficos (predadores e parasitoides) e o uso desse atributo no controle de possíveis “pragas” em sistemas agrícolas. Avaliar os riscos de predação por formigas em Convolvulaceae hospedeiras de Cassidinae s. str. pode representar uma maneira para medir se a predação por esses indivíduos atualmente exerce força seletiva impactante. No caso da predação não ser significativa, deve- se entender que as táticas defensivas que compõem as diferentes estratégias reprodutivas desses besouros são resultantes da pressão seletiva ocasionada por formigas no passado ou causada por outros fatores. Assim, dentro da biologia comparada, a relação evolutiva entre organismos, como cassidíneos, plantas hospedeiras e inimigos naturais, é um ponto para se compreender a diversidade biológica e diversos aspectos em relação a outros seres vivos.

19

2.4 Plantas hospedeiras de Mesomphaliini (Coleoptera: Cassidinae s. str.) e atributos funcionais de defesas que atuam contra a herbivoria

Segundo War e colaboradores (2012), as plantas confrontam os herbívoros diretamente, afetando sua preferência, sobrevivência e o sucesso reprodutivo. As defesas diretas são mediadas por características da planta que afetam a biologia do herbívoro, como a proteção mecânica na superfície das plantas, por exemplo, tricomas, espinhos e folhas mais espessas, ou a produção de terpenoides, alcaloides, antocianinas, fenóis e quinonas, que matam ou retardam o desenvolvimento dos herbívoros. As defesas indiretas ocorrem através de outras espécies, como inimigos naturais, e são mediadas pela liberação de uma mistura de voláteis que atraem especificamente os inimigos naturais dos herbívoros e/ou fornecem alimento, (ex.: nectários extraflorais) e abrigo para melhorar a eficácia dos inimigos naturais. O tamanho e a arquitetura da planta podem afetar o número de insetos que vivem nela (SCHOONHOVEN et al., 2005).. Segundo Monro (1967), estruturas como espinhos, tricomas e ceras representam barreiras contra herbívoros generalistas. Constatou-se que espinhos de Opuntia (Cactaceae) são usados por Cactoblastis cactorum Berg (Lepidoptera: Pyralidae) como sítio de oviposição. Medeiros e Boligon (2007) mostraram que apesar de tricomas constituírem uma barreira contra a herbivoria, larvas de duas espécies de Gratiana (Cassidinae s. str.: ) utilizam as estruturas denominadas tarsangulus para se fixarem e se locomoverem por meio dos tricomas de Solanaceae. De forma geral, Cassidinae s. str. estão comumente associados a plantas pertencentes às famílias Convolvulaceae e Asteraceae (JOLIVET e PETITPIERRE, 1981; BOROWIEC e ŚWIĘTOJAŃSKA, 2016), sendo que muitos deles se alimentam de Ipomoea sp. (Convolvulaceae) e Mikania sp. (Asteraceae) (BOROWIEC e ŚWIĘTOJAŃSKA, 2016), frequentemente encontradas na natureza como liana. Lianas são um componente chave das florestas tropicais, contribuindo com mais de 25% do caule lenhoso. Ao utilizar a estrutura das árvores para apoio, essas plantas são capazes de alocar uma maior proporção de biomassa para a produção de folhagem (HEIJDEN et al., 2015). Ødegaard (2000) mostrou a importância das lianas na manutenção local da diversidade de besouros herbívoros, evidenciando que a fauna associada a 23 espécies dessas plantas era predominante a presença de besouros especialistas como, por exemplo, Cassidinae s. str. Observou-se que a arquitetura da planta, tamanho, comprimento e época de crescimento 20

podem ser fatores que conduzem a esses padrões de associação. Tornou-se evidente que, mais estudos nesse sentido devem incluir medições das características das plantas e manipulações experimentais, para elucidar os mecanismos envolvidos. Na flora do cerrado brasileiro, os cipós e lianas (essencialmente herbáceas) são comuns. Filgueiras (2002) menciona famílias e gêneros predominantes, como Ipomoea e Mikania, hospedeiras de Mesomphaliini. Outras famílias botânicas com maior número de espécies com essas formas de vida são Aristolochiaceae (Aristolochia), Asclepiadaceae (Blepharodon, Ditassa e Oxypetalum), Bignoniaceae (Arrabidaea, Cuspidaria e Paragonia pyramidata), Cucurbitaceae (Cayaponia, Melancium), Sapindaceae (Serjania) e a parasita Cassytha filiformis (Lauraceae). As lianas da família Convolvulaceae ocorrem frequentemente em ambientes antropotizados, áreas abertas, cultivos agrícolas e em bordas de fragmentos florestais. Com distribuição cosmopolita, essa família exibe maior diversidade nos trópicos (JUDD et al., 2009), sendo o Brasil um importante centro de endemismo do grupo. Apesar de sua diversidade ser ainda pouco conhecida (BURIL e ALVES, 2011), estima-se que cerca de 18 gêneros e 300 espécies sejam ocorrentes no Brasil (Souza & Lorenzi, 2008), nas mais diversas formações vegetacionais. Segundo Austin e Huáman (1996), o Brasil é o principal exemplo de conhecimento incompleto sobre Ipomoea. Steward e Keeler (1988) listaram alcaloides, nectários extraflorais, pubescência das folhas e lenhosidade como defesas anti-herbívoria em Ipomoea no entanto, sinalizaram que defesas como espinhos e outros compostos secundários estão ausentes. Essas adaptações defensivas da planta constituem forças seletivas que influenciam a fisiologia e o comportamento dos insetos herbívoros, impulsionando a evolução e a diferenciação das suas estratégias reprodutivas (EHRLICH e RAVEN, 1964; VET e DICKE, 1992).

2.5 Nectários extraflorais em Convolvulaceae com ênfase no gênero Ipomoea

Austin e Huáman (1996) realizaram uma sinopse das Ipomoea das Américas, relatando a ocorrência de 150 espécies. Dessas, 56 foram avaliadas em termos morfológicos com relação a ausência e presença de nectários, demonstrando que 44 espécies, ou seja, 78,6% apresentaram nectários peciolares. Keeler e Kaul (1979) caracterizaram os nectários extraflorais (NEFs) nos pecíolos e sépalas em 15 espécies de Ipomoea (Tabela 1). No entanto, até o momento não existem estudos relatando o conhecimento de NEFs em Ipomoea e outros gêneros 21

de Convolvulaceae que são utilizados como hospedeiras de Cassidinae s. str. (ex. Convolvulus, Merremia e Jacquemontia). Tabela 1 - Nectários extraflorais, hábito e longevidade de Ipomoea (Convolvulaceae). Adaptada de Keeler e Kaul (1979).

Espécies de Ipomoea Nectários peciolares Hábito Longevidade

Ipomoea alba L. + Liana Perene Ipomoea amnicola Morong + Liana Perene Forssk. + Herbácea Perene (nome + Árvore Perene inválido) (Sesr.) + Perene Roem. & Schult

Ipomoea batatas (L.) Poir. + Herbácea Perene

Ipomoea bonariensis Hook. + Liana Perene

Ipomoea cairica (L.) Sweet + Liana Perene

Ipomoea carnea Jacq. + Arbusto Perene

Ipomoea chiliantha Hallier F. + Perene (nome - Liana Anual inválido) Ipomoea descolei O’Donell + Liana Perene Ipomoea digitata (nome + inválido) Ipomoea hederaceae (=Ipomoea - Liana Anual nil (L.) Roth.) Ipomoea hederefolia L. - Liana Anual Ipomoea hieronymi sub. spp. + Kurtziana (Kuntze) O’Donell

Ipomoea horsfalliae Hook. + Liana Perene

Continua... 22

Continuação.

Espécies de Ipomoea Nectários peciolares Hábito Longevidade

Ipomoea indica (Burm.) + Liana Perene Merr. Ipomoea intrapilosa (=Ipomoea pauciflora M. - Liana Martens & Galeotti.) L. - Liana Anual Torr. + Herbácea Perene Ipomoea lilloana O’Donell + Perene Ipomoea longifolia Benth. - Herbácea Ipomoea macrorhiza (L.) + Liana Perene Roem & Schult. Ipomoea malpighipila + Arbusto O’Donell Ipomoea malvaeoides var. Arbusto lineariloba

Ipomoea mauritiana Jacq + Liana Perene

Ipomoea murucoides + Árvore Perene Roem. & Schult.

Ipomoea nil (L.) Roth + Liana Anual

Ipomoea nitida Griseb. + Herbácea Perene (L.) Ker + Gawl. Ipomoea padillae - Herbácea Perene O’Donell Ipomoea paludosa - Arbusto O’Donell Continua... 23

Continuação.

Espécies de Ipomoea Nectários peciolares Hábito Longevidade

Ipomoea pandurata (L.) G. + Liana Perene Mey. Ipomoea pauciflora M. + Martens & Galeotti

Ipomoea pes-caprae Roth. + Herbácea Perene

Ipomoea populinae House (=Ipomoea pauciflora M. + Liana Martens & Galeotti.) Ipomoea praecana House + (L.) + Liana Anual Roth L. - Liana Anual Ipomoea rubens Choisy + Poir - Liana Perene Ipomoea saopaulista + Liana Perene O’Donell Ipomoea schulziana + Liana Perene O’Donell Ipomoea tastensis - Liana Brandegee Ipomoea tiliaceae (Willd.) - Liana Perene Choisy (Cav.) + Liana Anual Ipomoea trifida (Kunth) G. + Liana Don L. (=Ipomoea grandifolia + Liana Anual (Dammer) O'Donell.)

Continua... 24

Continuação. Espécies de Ipomoea Nectários peciolares Hábito Longevidade Ipomoea tuboides O. Deg. + Liana & Ooststr. Ipomoea turbinata Lag. + Liana Perene Ipomoea volcanensis + Liana O’Donell Ipomoea wolcottiana Rose + Liana Ipomoea wrightii A. Gray + Liana Anual

Del-Claro e colaboradores (2016) realizaram uma revisão das interações entre formigas e plantas mediadas por NEFs. Foi demonstrado que, apesar de fisiologistas defenderem que a secreção produzida por NEFs seja para se livrar do excesso de carboidratos, a maior parte dos estudos e revisões demonstram o benefício para as plantas ao atrair formigas, reduzindo, consequentemente, a herbivoria. Embora os nectários extraflorais atraiam diversos insetos, as formigas nesse caso compõem o grupo mais estudado em relação a outros inimigos naturais (LUNDGREN, 2009). McDonald (1991) mencionou a importância dos nectários extraflorais em Convolvulaceae. Alguns artrópodes visitantes desses nectários em Convolvulaceae foram pontualmente estudados e muitas vezes essas pesquisas se limitaram a registrar algumas espécies mais abundantes, sem uma metodologia sistematizada que permitisse uma comparação entre espécies e gêneros. Os estudos desenvolvidos por Windsor e Choe (1994), Gomes e colaboradores (2012) e Gomes e Frieiro-Costa (2015) demonstram que algumas espécies de formigas visitantes dos nectários são responsáveis por parte da mortalidade dos cassidíneos. De acordo com os estudos de Keeler (1977; 1980), Beckmann e Stucky (1981), Windsor e Choe (1994), Gomes e colaboradores (2012) e Gomes e Frieiro-Costa (2015) reforça a ideia de não haver padrões taxonômicos e filogenéticos na composição de formigas que visitam nectários de Convolvulaceae. A abundância não declarada para as espécies de formigas nesses estudos, pode, juntamente com a composição, implicar em diferentes riscos de predação para os herbívoros alvo (Tabela 2).

25

Tabela 2 - Formigas (Hymenoptera: Formicidae) associadas a nectários extraflorais peciolares de Ipomoea (Convolvulaceae). Formigas visitantes dos nectários Plantas avaliadas peciolares Pseudomyrmex spp. Ipomoea saopaulista (GOMES et al., 2012) Crematogaster spp. Linepithema spp. I. syringifolia (GOMES e FRIEIRO-COSTA, Solenopsis spp. 2015) Pseudomyrmex phyllophilus (Smith, 1858) Pseudomyrmex spp. I. philomega (WINDSOR e CHOE, 1994) Ectatoma spp. Pheidole bicarinata Mayr 1870 Formica microgyna grupo Formica rufus grupo oreas Wheeler Formica fusca grupo cinerea lepida Wheeler Crematogaster lineolata (Say, 1836) I. leptophylla (KEELER, 1980) Pheidole bicarenata longula Emery 1895 Lasius neoniger Emery, 1893 Myrmica americana Weber 1939 Formica schaufussi Mayr, 1866 Continua.... Dorymyrmex pyramicus (Roger, 1863) Pheidole bicarinata vinelandica Forel, 1886 Crematogaster clara Mayr, 1870 Crematogaster sp. Monomorium minimum (Buckley, 1867) Solenopsis molesta (Say, 1836) I. pandurata (BECKMANN e STUCKY, 1981) Iridomyrmex pruinosum (Roger) (=Forelius pruinosus (Roger, 1863)) Camponotus americanus Mayr, 1862 Camponotus nearcticus Emery, 1893 Formica subsericea Say, 1836 Formica pallidefulva Latreille, 1802 Camponotus abdominalis (Fabricius, 1804) Camponotus substitutus Emery, 1894 Camponotus brettesi Forel, 1899 Camponotus sp. Crematogaster ampla Forel, 1912 I. carnea (KEELER, 1977) Monomorium ebininum Forel 1891 Solenopsis geminata (Fabricius, 1804) Solenopsis littoralis Creighton, 1930 Pseudomyrmex gracilis (Fabricius, 1804) Iridomyrmex pruinosum (Roger, 1863)

26

Simonsen e Stinchcombe (2007) mostraram que organismos não específicos induzem respostas que mediam uma interação evolutiva difusa entre Ipomoea e seus herbívoros. Assim, as formigas sendo consideradas organismos não específicos em Convolvulaceae, podem afetar diretamente a interação entre cassidíneos e suas plantas hospedeiras.

2.6 Aspectos da História Natural relacionadas a sobrevivência de Cassidinae s. str. com ênfase em Mesomphaliini

Segundo Borowiec e Świętojańska (2016), todo o ciclo de vida de Cassidinae s. l. ocorre em uma única planta hospedeira ou, em alguns casos, em uma única folha. A subfamília apresenta três grupos de estratégia de vida: o primeiro (Cassidinae s. str.) tem larvas exófagas, com imaturos e adultos ativos na parte adaxial e/ou abaxial das folhas; o segundo (muitas espécies de Hispinae s. str. e Notosacanthini) com larvas minadoras e adultos ativos nas folhas; no terceiro grupo tanto as larvas quanto os adultos são crípticos, vivendo em folhas novas raspadas e enroladas. Algumas espécies de Cassidinae s. str. que apresentam larvas exófagas (Aspidimorphini, Eugenysini, Mesomphaliini, Physonotini {=Ischyrosonychini} e Cassidini) possuem larvas que vivem agregadas e grande parte forma anel de defesa, chamado cicloalexia (JOLIVET et al., 1990). Algumas espécies de Ischyrosonychini possuem larvas agregadas que, posteriormente, ao longo do seu desenvolvimento, tornam-se solitárias (BOROWIEC e ŚWIĘTOJAŃSKA, 2016). De acordo com Jolivet e Petitpierre (1981), algumas larvas de Cassidinae s. str. são encontradas na parte abaxial das folhas. Segundo esses autores, essa escolha é condicionada pela estrutura do tecido, onde as larvas buscam por umidade e algumas vantagens contra predadores. Vasconcellos-Neto e Jolivet (1998) e Jolivet e colaboradores (1990) relataram vários casos de cicloalexia em cassidíneos s. str. Embora existam espécies com cuidado materno e cicloalexia como em: Eugenyza colombiana (Boheman, 1850), E. cascaroni Viana, 1968, Echoma flava Linnaeus, 1758 (= Paraselenis flava), Omaspides tricolorata (Boheman, 1854), O. pallidipennis (Boheman, 1854), O. sobrina (Boheman, 1854), O. bistriata (Boheman, 1854) e O. convexicollis Spaeth, 1909 (DURY, 2013; DURY et al., 2014), essa tática reprodutiva e defensiva deve ter evoluído de forma independente em diversos casos (VASCONCELLOS-NETO, 1990). O cuidado materno está presente em três gêneros de 27

Mesomphaliini e dois gêneros de Eugenysini (CHABOO et al., 2014). As espécies com cuidado materno cuidam da prole desde do ovo até os adultos recém-emergidos (CHABOO, 2007). Segundo Chaboo (2007), as descrições sobre locais de oviposição, ovos e larvas estão disponíveis para poucas espécies. O local de oviposição pode ser desde a superfície até escavações maternas feitas nas folhas e caules. Os ovos podem ser isolados ou depositados em pequenos grupos (20 – 40 ovos) ou em grupos com mais de 100 ovos, podendo ser descobertos ou cobertos por secreções das glândulas acessórias, fezes ou fragmentos da folha. Segundo Jolivet (1988), geralmente os ovos são depositados na parte abaxial das folhas. Cuignet e colaboradores (2007) mencionaram a dificuldade de avaliar se massas de ovos de Cassidinae s. str. são mais vulneráveis a parasitoides do que ovos solitários, ainda que existam poucos estudos comparativos realizados no mesmo local e tempo para espécies de ambos os grupos. De acordo com Vasconcellos-Neto (1990), outra resposta evolutiva como tática reprodutiva seria a deposição de ovos isolados, uma vez que a dispersão representa um mecanismo de defesa contra inimigos naturais. Outras características defensivas estão presentes nos adultos de Cassidinae s. str., principalmente em Mesomphaliini, como sangramento reflexo, tanatose (imobilização reflexa) (JOLIVET e PETITPIERRE, 1981), homocromia (JOLIVET e PETITPIERRE, 1981), aposematismo e mimetismo (VASCONCELLOS-NETO, 1988), além de existirem adultos solitários e gregários (CHABOO, 2007). Além disso, podem secretar substâncias tóxicas ou repelentes a inimigos naturais (NOGUEIRA-DE-SÁ, 2004; NOGUEIRA-DE-SÁ e TRIGO, 2005) e usar compostos químicos da planta hospedeira para se camuflarem (MASSUDA e TRIGO, 2014). Possivelmente por essas características defensivas, Jolivet e Petitpierre (1981) e López-Pérez (2017) relataram sobre a baixa capacidade de voo desses insetos, o que pode ser constatado em Mesomphaliini. A tribo Mesomphaliini Chapuis, 1875 (= Stolaini Hincks, 1952) é o segundo maior grupo, com 553 espécies em 25 gêneros (BOROWIEC e ŚWIĘTOJAŃSKA, 2016). Essa tribo é constituída pelos gêneros: Acromis Chevrolat, 1836; Amythra Spaeth, 1913; Anacassis Spaeth, 1913; Anepsiomorpha Spaeth, 1913; Botanochara Dejean, 1836; Chelymorpha Chevrolat, 1836; Convexocoleus Shin, 2013; Cyrtonota Chevrolat, 1836; Echoma Chevrolat, 1836; Elytrogona Chevrolat, 1836; Eutheria Spaeth, 1909; Hilarocassis Spaeth, 1913; Mesomphalia Hope, 1839; Nebraspis Spaeth, 1913; Ogdoecosta Spaeth, 1909; Omaspides Chevrolat, 1836; Paraselenis Spaeth, 1913; Phytodectoidea Spaeth, 1909; Poecilaspidella Spaeth, 1913; Stoiba Spaeth, 1909; Stolas Billberg, 1820; Terpsis Spaeth, 1913; Trilaccodea Spaeth, 1902; Xenicomorpha Spaeth, 1913; Zatrephina Spaeth, 1909. 28

Dos 25 gêneros relatados, existem poucas informações sobre os gêneros Amythra, Anepsiomorpha, Convexocoleus, Elytrogona, Eutheria, Stoiba, Poecilaspidella, Trilaccodea e Xenicomorpha. Para Phytodectoidea e Terpsis tem-se apenas registro das plantas hospedeiras do gênero Ipomoea.

2.7 O cuidado materno em Cassidinae s. str. com ênfase na tribo Mesomphaliini

A história natural e relações ecológicas do comportamento de cuidado materno em invertebrados foram amplamente estudadas, principalmente em insetos (TRUMBO, 1996). A compreensão de fatores ambientais que influenciam o sucesso reprodutivo desses insetos ainda é um desafio (GILBERT e MANICA, 2010), principalmente quando se trata de coleópteros tropicais (WINDSOR et al., 2013). As numerosas origens do cuidado materno em insetos podem ter sido evolutivamente favorecidas por condições ambientais (WILSON, 1975). Esse comportamento pode estar relacionado com a taxa de parasitismo e predação, favorecendo a sobrevivência dos indivíduos durante o período de cuidado materno (WINDSOR e CHOE, 1994). Em Coleoptera poucos grupos exibem o comportamento de cuidado materno. Em Cassidinae s. str. essa caracteristica foi registrada para as tribos Mesomphaliini e Eugenysini, filogeneticamente próximas, totalizando 23 espécies distribuídas em cinco gêneros (CHABOO, 2007; CHABOO et al., 2014; MACEDO et al., 2015). Mesomphaliini é a tribo que possui maior número de registros, com 19 espécies distribuídas nos gêneros: Acromis, Omaspides e Paraselenis (Tabela 3).

Tabela 3 - Espécies de Cassidinae s. str. com cuidado materno (adaptada de Chaboo, 2007; Chaboo et al., 2014). Plantas Família das Espécies Tribo hospedeiras plantas Acromis sparsa (Boheman, Merremia Mesomphaliini Convolvulaceae 1854) umbellata (L.) Acromis spinifex (Linnaeus, Mesomphaliini Ipomoea spp. Convolvulaceae 1763)

Continua... 29

Continuação. Plantas Família das Espécies Tribo hospedeiras plantas Acromis venosa Erichson, 1847 Mesomphaliini Convolvulus sp. Convolvulaceae Omaspides abbreviata Baly, Mesomphaliini Ipomoea sp. Convolvulaceae 1872 Ipomoea sp. Omaspides augusta Boheman, Mesomphaliini Ipomoea Convolvulaceae 1856 philomega H. Omaspides (s. str.) bistriata Ipomoea Mesomphaliini Convolvulaceae Boheman, 1862 philomega H. Omaspides (S. str.) clathrata Mesomphaliini Desconhecida Convolvulaceae (Linnaeus, 1758) Omaspides (s. str.) convexicollis Ipomoea Mesomphaliini Convolvulaceae (Spaeth, 1909) philomega H. Omaspides (s. str.) nigrolineata Ipomoea batatas Mesomphaliini Convolvulaceae (Boheman, 1854) (L.) Lam. Ipomoea Omaspides (s. str.) pallidipennis Mesomphaliini saopaulista Convolvulaceae (Boheman, 1854) O'Donell Ipomoea Omaspide (s. str.) tricolorata Mesomphaliini saopaulista Convolvulaceae (Boheman, 1854) O'Donell Ipomoea Omaspides (Paromaspides) Mesomphaliini syringifolia Convolvulaceae brunneosignata Boheman, 1854 Meisn. Omaspides (P.) sobrina Mesomphaliini Desconhecida Convolvulaceae (Boheman, 1854) Convolvulus sp.; Paraselenis (Spaethiechoma) Mesomphaliini Ipomoea batatas Convolvulaceae flava (Linnaeus, 1758) L.

Continua... 30

Continuação. Plantas Família das Espécies Tribo hospedeiras plantas Ipomoea batatas (L.) Lam.; Paraselenis (S.) dichroa Calonyction Mesomphaliini Convolvulaceae Germar, 1824 (=Ipomoea) Merremia sp. e Ipomoea sp. Ipomoea Paraslenis (S.) decipiens saopaulista Mesomphaliini Convolvulaceae (Boheman, 1854) O'Donell; Ipomoea sp. Praselenis (S.) solieri Ipomoea batatas Mesomphaliini Convolvulaceae (Boheman, 1854) (L.) Lam. Paraselenis (S.) tersa Ipomoea Mesomphaliini Convolvulaceae (Boheman, 1854) tiliaceae (Willd.) Paraselenis (S.) aulica Ipomoea Mesomphaliini Convolvulaceae (Boheman, 1854) philomega H. Eugenysa columbiana Eugenysini Mikania sp. Asteraceae (Boheman, 1850) Mikania guaco Eugenysa coscaroni Viana, 1968 Eugenysini Asteraceae H. and B. Eugenysa martae Borowiec, Eugenysini Desconhecida Desconhecida 1987 Agenysa peruviana Spaeth, 1915 Eugenysini Mikania sp. Asteraceae

Todos os gêneros de Mesomphaliini e Eugenysini com cuidado materno estão associados a Convolvulaceae (Convolvulus, Ipomoea, Merremia) e Asteraceae (Mikania), que se apresentam muitas vezes como lianas (CHABOO, 2007; CHABOO et al., 2014). Windsor e Choe (1994) propuseram duas origens para o cuidado materno em Cassidinae s. str. mediado pelas plantas hospedeiras, uma em Ipomoea e outra em Mikania. Chaboo (2007) demonstra que o uso de Mikania como hospedeira aparece como uma derivação secundária na filogenia obtida na pesquisa realizada. 31

Chaboo e colaboradores (2014) sugeriram que o cuidado materno em Mesomphaliini surgiu uma única vez e foi perdido no gênero Echoma, ou surgiu de forma independente em um grupo de táxons com cuidado materno estreitamente relacionado. Espécies de Echoma alimentam-se exclusivamente de Asteraceae, diferentemente des outros gêneros de Mesomphaliini, que se alimentam de Convolvulaceae. A tribo Eugenysini filogeneticamente próxima a Mesomphaliini, possui apenas duas espécies de Eugenysa (CHABOO, 2007) e uma espécie de Agenyza (CHABOO et al., 2014) com cuidado materno e apresentam táxons que se alimentam exclusivamente de Asteraceae. Dessa forma, essa questão fortalece a ideia de evolução adaptativa desse comportamento, uma vez que as plantas hospedeiras de diferentes famílias podem exercer pressão seletiva semelhante. No entanto, nesse momento não é possível ainda inferir sobre a especiação de Mesomphaliini em relação às suas plantas hospedeiras, uma vez que a filogenia dessa tribo não se encontra resolvida. López-Pérez (2017) concluiu que estudos biológicos devem ser prioritários para outras espécies e assim propor hipóteses sobre a evolução do comportamento em Cassidinae s. str.. Chaboo e colaboradores (2014) demonstraram que a falta de dados (ex., observações incompletas e histórias de vida desconhecidas) limitam a resolução filogenética e consequentemente também o entendimento da evolução e origem de comportamentos como o cuidado materno. Estudos sobre mecanismos ecológicos que favorecem o surgimento desse comportamento são escassos e muitas vezes são estudos descritivos e de espécies pontuais. Assim, para melhor compreensão desses mecanismos é necessário identificar e comparar as forças seletivas envolvidas que garantem a sobrevivência de besouros desse clado.

2.8 Evolução fenotipica paralela e o cuidado materno em Insecta

Há poucas circunstâncias em que se pode investigar a repetitividade da evolução ou de seus processos. Especificamente na evolução fenotípica paralela, morfologias e comportamentos semelhantes evoluem independentemente de um antepassado comum em ambientes separados (ELMER et al., 2014). A evolução paralela de atributos semelhantes implica na seleção natural como a causa da evolução (SCHLUTER e NAGEL, 1995; NOSIL et al., 2002). Nesse sentido, o cuidado materno em Cassidinae s. str. ocorre de maneira independente em um grupo de espécies 32

estreitamente relacionados e compreender o porquê disso é o próximo passo na agenda de estudos propostos por Chaboo e colaboradores (2014). O cuidado materno como estratégia de vida somente seria adaptativo frente a um fator que reduzisse fortemente a sobrevivência da prole, neste caso predação, e se o número de larvas que chegasse à fase reprodutiva fosse maior do que o que ocorreria sem a presença desta estratégia (TALLAMY, 1982; 1984; TALLAMY e DENNO, 1981). Segundo Santos e Albuquerque (2001), as altas taxas de predação, que nem sequer permitem a eclosão das larvas, mostram que a proteção materna em Pentatomidae é uma estratégia que traz enormes benefícios para a espécie e que aparentemente supera os custos envolvidos. O mesmo pode ser observado para Mesomphaliini com cuidado materno, uma vez que esse comportamento permite que pelo menos uma parte da prole atinja a fase reprodutiva, garantindo a sobrevivência das populações. Kudo e Ishibashi (1996), em um estudo com Gonioctena sibirica (Coleoptera: Chrysomelidae), demonstraram a eficiência do cuidado materno das larvas contra predadores e sua ineficiência contra parasitoides. Por fim, sugerem um trade-off na eficiência do cuidado materno contra diferentes espécies inimigas: comportamentos defensivos para um tipo de inimigo podem tornar a presa mais vulnerável a outro. Entender as semelhanças entre as plantas hospedeiras e determinar seus agentes de seleção constitui a principal etapa para entender a evolução do cuidado materno em Cassidinae s. str. Segundo Trumbo (1996), a inclusão de outros estudos bem como perspectivas teóricas prometem fazer a investigação dessa estratégia reprodutiva um estudo paradigmático de como as adaptações evoluem entre diversos táxons. Diversos estudos experimentais sobre o cuidado materno foram realizados com insetos da família Pentatomidae (Hemiptera), mostrando a influência de predadores e parasitoides na evolução desse comportamento (TALLAMY e DENNO, 1981; TALLAMY, 1984; KUDO et al., 1995; MAPPES e KAITALA, 1994; KUDO e ISHIBASHI, 1995, 1996; KUDO, 1996). No entanto, diferente de cassidíneos com cuidado materno, pentatomídeos não possuem especificidade hospedeira semelhante e não foram encontradas correlações que sustentem a influência direta ou indireta das plantas hospedeiras nas taxas de predação e parasitismo de ovos.

33

2.9 Inimigos naturais de Cassidinae s. str. como agentes de seleção

Uma das relações de Cassidinae s. str. com outros organismos é o parasitismo. Cassidinae s. str. é uma das subfamílias mais parasitadas de Chrysomelidae, a despeito de suas adaptações defensivas (COX, 1994), especialmente seus ovos. São mencionados como parasitoide de ovos de Chrysomelidae os seguintes gêneros de Eulophidae (Hymenoptera): Tetrastichus, Oomyzus (Tetrastichinae), Asecodes, Horismenus e Emersonella () (ASKEW e VIGGIANI, 1978; CHIN e BROWN, 2001; HANSSON, 2002; DRIESCHE et al., 1991; MEINERS e HILKER, 1997). A maior parte dos Eulophidae buscam hospedeiros fitófagos (LASALLE, 2005), como é o caso do gênero Emersonella Girault, 1916 (Hymenoptera: Eulophidae). Esse gênero constitui-se de espécies que parasitam ovos de crisomelídeos, principalmente da subfamília Cassidinae (Tabela 4); no entanto, ovos de Curculionidae (Coleoptera) também podem ser utilizados como hospedeiros (HANSSON e NISHIDA, 2004).

Tabela 4 - Espécies de Emersonella, distribuição geográfica e hospedeiros conhecidos em Chrysomelidae. Espécies Distribuição Hospedeiros Referências Emersonella Panamá e São Hilarocassis evanida albicoxa Hansson, Hansson (2002) Vicente (Boheman, 1850). 2002 Emersonella appendigaster Metriona elatior (Klug, Alvarenga et al. Brasil Alvarenga et al., 1820) (2015) 2015 Agroiconota bivittata (Say, Emersonella 1827); Agroiconota Cuignet et al. (2008), Costa Rica, Panamá carballoi Hansson, propinqua (Boheman, 1855); Cuignet et al. (2007), e Trinidade 2002 Deloyala guttata (Olivier, Hansson (2002) 1790). Emersonella Chelymorpha alternans cuignetae Hansson, Panamá Hansson (2002) (Boheman, 1854). 2002 Emersonella curculiovora Camptocheirus Schoenherr, Hansson e Nishida Costa Rica Hansson & Nishida, 1845 (Curculionidae). (2004) 2004 Continua... 34

Continuação. Espécies Distribuição Hospedeiros Referências Charidotella zona Emersonella Colômbia, Costa (Fabricius, 1801); Chalepus desantisi Hansson, Rica, Panamá e Hansson (2002) horni Baly, 1885; Chalepus 2002 Trinidade sp. Emersonella frieirocostai Alvarenga et al. Brasil M. elatior Alvarenga et al., (2015) 2015 Costa Rica, Emersonella Honduras, Panamá, fuscipennis Girault, A. bivittata. Hansson (2002) Peru, São Vicente e 1920 Trinidade Emersonella Costa Rica e Cistudinella foveolata horismenoides Hansson (2002) Panamá Champion, 1894. Hansson, 2002 Colômbia, Costa Rica, República Emersonella lemae Dominicana, Lema trilineata (Olivier, Hansson (2002) Girault, 1916 Honduras, E.U.A, São 1808). Vicente, Trinidade e Tobago Emersonella nigricans De Santis, Argentina Colaspis sp. De Santis (1983) 1983 Fabricius, 1775, Chelymorpha indigesta Boheman, 1854, Chelymorpha varians (Blanchard, 1851), C. Brasil, Argentina, alternans, D. guttata, Stolas Azevedo et al. (2000), Emersonella niveipes Costa Rica, Panamá, angulata Germar, 1824, Stolas Hansson (2002), De Girault, 1917 Uruguai, E.U.A, São pictilis (Boheman, 1850), Santis (1983), Carrol Vicente e Trinidade Botanochara pavonia (1978), Cox (1994). (Boheman, 1850); Stolas xanthospila (Champion, 1893), Stolas sp., Zatrephina meticulosa Spaeth, 1909, H. evanida. Emersonella ooecia Gratiana spadicea (Klug, Hansson (2002), De Brasil De Santis, 1983 1829). Santis (1983) Continua... 35

Continuação.

Espécies Distribuição Hospedeiros Referências Hispoleptis subfasciata Pic. Emersonella palmae Colômbia, Costa Rica, Oxychalepus balyanus (Weise, Hansson (2002) Bouček, 1977 Trinidad 1911), C. horni.

Microctenochira fraterna (Boheman, 1855), Microctenochira nigrocincta (Wagener, 1877), Microctenochira sp.; Microctenochira flavonotata (Boheman, 1855), Microctenochira vivida Emersonella Brasil, Costa Rica, Cuignet et. al. (2007), (Boheman, 1855), planiceps Hansson, Equador, Panamá, Hansson (2002), Lara Microctenochira cumulata 2002 Trinidade et al. (2011) (Boheman, 1855), Xenocassis ambita (Champion, 1894); Charidotella sinuata (Champion, 1894); Charidotella sexpunctata (Fabricius, 1781); A. propinqua, Agroiconota judaica (Fabricius, 1781), Emersonella Stolas lebasi (Boheman, 1850) Cuignet et al. (2007), planiscuta Hansson, Costa Rica Hansson (2002) 2002 Acromis sparsa (Boheman, 1854); Paraselenis tersa Cuignet et al. (2007), (Boheman, 1854); Paraselenis Emersonella Hansson (2002), flava (L., 1758); Paraselenis pubipennis Hansson, Panamá Montes e Costa (2011), dichroa Germar, 1824; 2002 Cuozzo et al. (2007), Paraselenis aulica (Boheman, Macedo et al. (2015) 1854; Omaspides trichoa (Boheman, 1854) Emersonella Polychalma multicava reticulata Hansson, Panamá Hansson (2002) (Latreille, 1811) 2002

Continua... 36

Continuação. Espécies Distribuição Hospedeiros Referências A. bivittata, A. judaica, Colômbia, Costa Rica, Charidotella proxima República (Boheman, 1855), C. sinuata, Cuignet et al. (2008), Emersonella rotunda Dominicana, Equador, C. zona, C. sexpunctata, Cuignet et al. (2007), (Ashmead, 1894) Guatemala, Honduras, Agroiconota sp., Charidotella Hansson (2002) Panamá, Peru, sp., Microctenochira sp., D. Trinidade e Tobago guttata, Charidotis vitreata (Perty, 1830). Loiácono et al. (2002) Emersonella saturata Argentina Stolas prolixa; Cassidinae Hansson (2002), De De Santis, 1983 Santis (1983) Emersonella windsori Omaspides angusta Boheman, Costa Rica Hansson (2002) Hansson, 2002 1856

Os Cassidinae s. str. também podem ser parasitados em outras fases do desenvolvimento, como larvas e pupas. Segundo Cox (1994), dois gêneros de Chalcididae (Hymenoptera: Chalcidoidea) foram registrados parasitando pupas de Cassidinae: Conura (Spilochalcis) e Brachymeria. Ward e Pienkowski (1978) registraram C. albifrons parasitando pupas de Cassida rubiginosa Muller (Cassidinae s. str.: Omocerini) na Virginia do Norte (EUA). Howard (1885) e Peck (1951) registraram Conura odontotae (Howard) parasitando Xenochalepus dorsalis (Thunberg, 1805) (Cassidinae s. l.: Chalepini) (= Odontota suturalis). De acordo com Rolston e colaboradores (1965), C. sanguiniventris (Cresson) parasita pupas de Gratiana pallidula (Boheman, 1854) (Cassidinae s. str.: Cassidini). Outras espécies não identificadas de Conura foram registradas parasitando pupas de Stolas sp. (Cassidinae s. str.: Mesomphaliini) no Brasil por Carrol (1978). Buzzi e Winder (1986) registraram Conura parasitando larvas de Depranocassis profana (Cassidinae s. str.: Cassidini). Mariau (1988) registrou duas espécies de Conura atacando Hispoleptis subfasciata Pic (Cassidinae s. l.: Hispoleptini) na Colômbia e Equador. Na Costa Rica, 10 espécies de Conura foram encontradas parasitando larvas de Hispinae (= Cassidinae s. l.) (COX, 1994; MEMMOTT e GODFRAY, 1993). O gênero Brachymeria (Hymenoptera: Chalcidoidea) foi encontrado parasitando diversas espécies de Cassidinae. Brachymeria russelli Burks, 1960 foi registrada parasitando pupas de Dorynota pugionata (Germar, 1824) (Cassidinae s. str.: Dorynotini) (BUZZI, 1976), Chelymorpha alternans (Boheman, 1854) e Chelymorpha sericea (Boheman, 1862) (Cassidinae s. str.: Mesomphaliini) (CUIGNET et al., 2008). Cock (1982) registrou a ocorrencia 37

de B. russelli em Omoplata quadristillata (= Echoma (s. str.) quadristillata (Boheman, 1862)). Gomes (2012) mostrou fotograficamente Brachymeria cf. russelli em pupas de Omaspides pallidipennis (Cassidinae s. str.: Mesomphaliini). Brachymeria sp. foi encontrada por Habib e Vasconcellos-Neto (1979) ocorrendo em larvas de Stolas (Botanochara) impressa (Panzer) (= Botanochara impressa (Panzer, 1789)) (Cassidinae s. str.: Mesomphaliini). Carrol (1978) e Cuignet e colaboradores (2007) registraram Brachymeria sp. atacando pupas de Stolas sp. (Cassidinae s. str.: Mesomphaliini). Segundo Mariau (1988), no Equador e Colômbia pupas de Hispoleptis subfaciata (Pic, 1938) (Cassidinae s. l.: Hispoleptini) são parasitadas por Brachymeria sp. Em outras regiões biogeográficas, como na Australásia, Boucek (1988) registrou Brachymeria menoni Joseph, Narendran & Joy, 1972 parasitando Cassida circumdata Herbst, 1790(Cassidinae s. str.: Cassidini) e outros cassidíneos, como Cassida nebulosa Linnaeus, 1758; C. nobilis Linnaeus, 1758 e C. vittata de Villers, 1789 (Cassidinae: Cassidini) foram encontrados sendo parasitados por B. inermis (Foscolombe, 1840) e B. vitripennis (Förster, 1859), respectivamente (COX, 1994). Vários insetos predadores generalistas foram registrados predando as diferentes fases de desenvolvimentos dos Cassidinae, como formigas e vespas (GOMES, 2012; GÓMEZ, 2004). Espécies de percevejos do gênero Stiretrus (Pentatomidae: Asopinae) são importantes predadores de Cassidinae, como o caso de Stiretrus decemguttatus Lepeletier & Serville 1828, que foi registrado predando Botanochara sedecimpustulata (Fabricius, 1781), Zatrephina lineata (Fabricius, 1787) e Paraselenis flava (Linnaeus, 1758) (Cassidinae s. str.: Mesomphaliini) (PALEARI, 2013; DOESBURG, 1970). Cuignet e colaboradores (2007) observaram a ocorrência de Stiretrus anchorago (Fabricius, 1775) causando a mortalidade de larvas de algumas espécies de Cassidinae s. str. Apesar dos registros de parasitoides e predadores especialistas acima, nenhum estudo de biologia comparada entre clados de Cassidinae s. str. e a influência de suas plantas hospedeiras e inimigos naturais foram realizados a fim de entender suas pressões seletivas.

3 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ALVARENGA, T. M. et al. Two new species of Emersonella (Hymenoptera: Eulophidae: Entedoninae) from the Brazilian Atlantic forest. Zoologia, v. 32, n. 2, p. 145 – 150, 2015.

ASKEW, R. R.; VIGGIANI, G. Two new species of Asecodes Foerster (Hym., Eulophidae) 38

parasitic upon Galeruca spp. (Col., Chrysomelidae) in Italy. Bollettino del Laboratorio di Entomologia Agraria ’Filippo Silvestri’, v. 35, p. 43 – 45, 1978.

AUSTIN, D. F.; HUÁMAN, Z. A synopsis of Ipomoea (Convolvulaceae) in the Americas. Taxon, v. 45, p. 3 – 38, 1996.

AZEVEDO, C. O.; SILVA-JR, J. C.; CAMPOS, L. A. de O. Description of a new species of Emersonella (Hymenoptera: Eulophidae) from Brazil, with preliminary observations on its biology. Journal of Hymenoptera Research, v. 9, p. 298 – 304, 2000.

BARRETT, L. G.; HEIL, M. Unifying concepts and mechanisms in the specificity of plant– enemy interactions. Trends in Plant Science, v. 17, p. 282 – 292, 2012.

BECKMANN, R. L.; STUCKY, J. M. Extrafloral nectaries and plant guarding in (L.) G.F.W. Mey. (Convolvulaceae). American Journal of Botany, v. 68, p. 72 – 79, 1981.

BERNAYS, E. A. Feeding by caterpillars is dangerous. Ecological Entomology, v. 22, p. 121 – 123, 1997.

BERNAYS, E. A.; CHAPMAN, R. F. Host-plant Selection by Phytophagous Insects. 1. ed. New York: Chapman and Hall, 1994.

BERNAYS, E. A.; GRAHAM, M. On the evolution of host specificity in phytophagous . Ecology, n. 69, p. 886 – 892, 1988.

BLATCHLEY, W. S. The Chrysomelidae of Florida. Florida Entomology, v. 7, p. 33 – 39, 1924.

BOROWIEC, L. ŚWIĘTOJAŃSKA, J. Cassidinae of the world – an interactive manual (Coleoptera: Chrysomelidae). 2017. Disponível em: . Acesso em: 18/03/2016.

BOUCEK, Z. Australasian Chalcidoidea (Hymenoptera): A Biosystematic Revision of Genera of Fourteen Families, with a Reclassification of Species. 1. ed. Wallingford, UK: C.A.B. International, 1988.

BROVDIJ, V. M. Faune de I’Ukraine: Cassidinae. Kiev: [s.n.], 1983.

39

BURIL, M. T.; ALVES, M. Flora da Usina São José, Igarassu, Pernambuco: Convolvulaceae. Rodriguésia, v. 62, p. 93 – 105, 2011.

BARROWS, E. Animal Behavior Desk Reference: A Dictionary of Animal Behavior, Ecology, and Evolution. 1. ed. [s. l.]: CRC Press, 1996.

BUZZI, Z. J. Host plants of Neotropical Cassidinae. In: JOLIVET, P. H.; COX, M. L.; PETITPIERRE, E. Novel Aspects of the Biology of Chrysomelidae. 1. ed. [s. l.]: Kluwer Academic Publishers, 1994. p. 205 – 212.

BUZZI, Z. J. Sobre a biologia de Dorynota pugionata (Germar, 1824) (Coleoptera, Chrysomelidae). Dusenia, v. 9, p. 41 – 46, 1976.

BUZZI, Z. J.; WINDER, J. A. Stages and life cycle of Drepanocassis profana (Boh., 1855) (Coleoptera, Chrysomelidae, Cassidinae) from Hyptis suaveolens (L.) Poit. (Labiatae) in Brazil. Revista Brasileira de Entomologia, v. 30, n. 1, p. 31 – 41, 1986.

CARROL, R. Beetles, parasitoids and tropical morning glories: a study in host discrimination. Ecological Entomology, v. 3, p. 79 – 85, 1978.

CHABOO, C. S. Biology and phylogeny of the Cassidinae Gyllenhal sensu lato (tortoise and leaf-mining beetles) (Coleoptera: Chrysomelidae). Bulletin of the American Museum of Natural History, v. 305, p. 1 – 250, 2007.

CHABOO, C. S. et al. Origins and diversification of subsociality in leaf beetles (Coleoptera: Chrysomelidae: Cassidinae: Chrysomelinae). Journal of Natural History, v. 48, n. 37-38, p. 2325 – 2367, 2014.

CHABOO, C. S.; ENGEL, M. S. Eocene tortoise beetles from the Green River formation in Colorado, U.S.A. (Coleoptera: Chrysomelidae: Cassidinae). Systematic Entomology, v. 34, p. 202 – 209, 2009.

CHABOO, C. S.; MCHUGH, J. V. Maternal care by a species of Pselaphacus Percheron (Coleoptera: Erotylidae: Erotylinae) from Peru. The Coleopterists Bulletin, v. 64, n. 2, p. 116 – 118, 2010.

CHIN, D.; BROWN, H. Biological control of palm leaf , Brontispa longissima (Gestro) (Coleoptera: Chrysomelidae) with the wasp parasitoid, Tetrastichus brontispae (Ferrière) 40

(Hymenoptera: Eulophidae). Technical Bulletin, v. 22, p. 242 – 254, 2001.

COCK, M. J. W. Potential biological control agents for Mikania micrantha hbk from the Neotropical region. Tropical Pest Manage, v. 22, p. 242 – 254, 1982.

COX, M. L. The Hymenoptera and Diptera parasitoids of chrysomelidae. In: JOLIVET, P. H.; COX, M. L.; PETITPIERRE, E. Novel Aspects of the Biology of Chrysomelidae. 1. ed. [S.l.]: Kluwer Academic Publishers, 1994. p. 419 – 467.

CRAWLEY, M. Herbivory: the dynamics of plant–animal interactions. 1. ed. [s. l.]: University of California Press, 1983.

CUIGNET, M. et al. The diversity and specificity of parasitoids attacking Neotropical tortoise beetles (Chrysomelidae, Cassidinae). In: JOLIVET, P.; SANTIAGO-BLAY, J.; SCHMITT, M. Research on Chrysomelidae. 1. ed. [s. l.]: Leiden: Brill, 2008. p. 345 – 367.

CUIGNET, M.; HANCE, T.; WINDSOR, D. M. Phylogenetic relationships of egg parasitoids (Hymenoptera: Eulophidae) and correlated life history characteristics of their Neotropical Cassidinae hosts (Coleoptera, Chrysomelidae). Molecular Phylogenetics and Evolution, v. 42, n. 3, p. 573 – 584, 2007.

CUOZZO, M. D.; FRIEIRO-COSTA, F. A.; SOUZA, B. Life history of Paraselenis Spaethiechoma dichroa Germar 1824 Coleoptera Chrysomelidae Cassidinae in natural conditions of Atlantic Forest from Brazil. Journal of Natural History, v. 51, p. 9 – 10, Março 2017.

DEL-CLARO, K.; et al. Loss and gains in ant–plant interactions mediated by extrafloral nectar: fidelity cheats and lies. Insectes Sociaux., v. 63, n. 2, p. 207 – 221, 2016.

DEL-CLARO, K.; TOREZAN-SILINGARDI, H. M. Ecologia das Interações Plantas Animais: uma abordagem ecológico-evolutiva. [s. l.]: Technical Books, 2012.

DIAL, R.; ROUGHGARDEN, J. Experimental removal of insectivores from rain forest canopy: direct and indirect effects. Ecology, v. 76, p. 1821 – 1834, 1995.

DOESBURG, P. H. J. V. Polymorphism in some Neotropical Asopinae (Heteroptera: Pentatomidae). Actas del Cuarto Congresso Latinoamericano de Zoologia, v. 1, p. 235 – 238, 1970. 41

DRIESCHE, R. G. V. et al. The meaning of percentage parasitism revisited: solutions to the problem of accurately estimating total losses from parasitism. Environmental Entomology, v. 20, p. 1 – 7, 1991.

DUARTE, C. M. Methods in comparative functional ecology. In: PUGNAIRE, F.; VALLADARES, F. Functional Plant Ecology. Florida: CRS Press, Taylor and Francis Group, 2007. cap. 1, p. 1 – 8.

DURY, G. Evolution of cycloalexy in Neotropical Chrysomeline beetles (Coleoptera: Chrysomelidae). 2013. 76 p. Tese (Department of Plant Science) — McGill University.

DURY, G. J.; BEDE, J. C.; WINDSOR, D. M. Preemptive circular defense of immature insects: definition and occurrences of cycloalexy revisited. Psyche, v. 2014, p. 1 – 13, 2014.

ELMER, K. R. et al. Parallel evolution of Nicaraguan crater lake cichlid fishes via non-parallel routes. Nature Communications, v. 5, n. 5168, p. 1 – 8, 2014.

FILGUEIRAS, T. Herbaceous plant communities. In OLIVEIRA, P. S.; MARQUIS, R. J. The Cerrados of Brazil: ecology and natural history of a Neotropical savanna. New York: Columbia University Press, 2002. cap. 7, p. 121 – 139.

FUTUYMA, D. J. Some current approaches to the evolution of plant-herbivore interactions. Plant Species Biology, v. 15, p. 1 – 9, 2000.

GILBERT, J. D. J.; MANICA, A. Parental care trade-offs and life history relationships in insects. American Naturalist, v. 176, n. 2, p. 212 – 226, 2010.

GOGGIN, F. L. Plant–aphid interactions: molecular and ecological perspectives. Current Opinion in Plant Biology, v. 10, p. 399 – 408, 2007.

GOMES, P. A. A. Biologia, comportamento e inimigos naturais de Omaspides pallidipennis Boheman, 1854 (Chrysomelidae: Cassidinae). 2012. Dissertação (Mestrado) — Universidade Federal de Juiz de Fora, Juiz de Fora.

GOMES, P. A. A.; FRIEIRO-COSTA, F. A. Natural history of Omaspides brunneosignata (Chrysomelidae: Cassidinae). In: V Simpósio Internacional de Entomologia. [s. l.: s.n.], 2015.

GOMES, P. A. A.; PREZOTO, F.; FRIEIRO-COSTA, F. A. Biology of Omaspides pallidipennis Boheman, 1854 (Coleoptera: Chrysomelidae: Cassidinae). Psyche: A Journal of Entomology, v. 2012, n. 290102, p. 1 – 8, 2012. 42

GÓMEZ, N. E. Survivorship of immature stages of Eurypedus nigrosignatus Boheman (Chrysomelidae: Cassidinae: Physonotini) in Central Panama. Coleopterists Bulletin, v. 58, n. 4, p. 489 – 500, 2004.

HABIB, M. E. M.; VASCONCELLOS-NETO, J. Biological studies on Botanochara impressa Panzer, 1789 (Coleoptera: Chrysomelidae). Revista de Biologia Tropical, v. 27, n. 1, p. 103 – 110, 1979.

HANSSON, C. Eulophidae of Costa Rica (Hymenoptera: Chalcidoidea), part 1. 1. ed. [s. l.]: American Entomological Institute, 2002.

HANSSON, C.; NISHIDA, K. A new species of Emersonella (Hymenoptera: Eulophidae), parasitoid on weevil eggs (Coleoptera: Curculionidae), from Costa Rica. ZooTaxa, v. 607, p. 1– 6, 2004.

HEIJDEN, G. M. F.; POWERS, J. S.; SCHNITZER, S. A. Lianas reduce carbon accumulation and storage in tropical forests. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States, v. 112, n. 43, p. 13267 – 13271, 2015.

HEIL, M.; MCKEY, D. Protective ant-plant interactions as model systems in ecological and evolutionary research. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics, v. 34, p. 425 – 553, 2003.

HOWARD, L. O. Descriptions of North American Chalcididae from the collections of the U.S. Department of Agriculture and of Dr C.V. Riley, with biological notes. (First paper). Together with a list of the described North American species of the family. 1. ed. [s. l.]: U.S. Government Printing Office, 1885.

HOWE, G. A.; JANDER, G. Plant immunity to insect herbivores. Annual Review of Plant Biology, v. 59, p. 41 – 66, 2008.

JOLIVET, P. Food habits and food selection of Chrysomelidae: Bionomic and evolutionary perspectives. In: Jolivet, P.; Petitpierre, E.; Hsiao, T. H. Biology of Chrysomelidae. [S.l.: s.n.], 1988. cap. 1, p. 1 – 24.

JOLIVET, P.; PETITPIERRE, E. Biology of Chrysomelidae (Coleoptera). Butlletí de la Institució Catalana d’Història Natural, v. 47, n. 4, p. 105 – 138, 1981.

43

JOLIVET, P.; VASCONCELLOS NETO, J.; WEINSTEIN, P. Cycloalexy: a new concept in the larval defense of insects. Insecta Mundi, v. 4, p. 133 – 142, 1990.

JUDD, W. S. et al. Sistemática Vegetal: Um Enfoque Filogenético. 3. ed. Porto Alegre: Artmed, 2009.

KEELER, K. H. The extrafloral nectaries of (Convolvulaceae). American Journal of Botany, v. 64, p. 1182 – 1188, 1977.

KEELER, K. H. The extrafloral nectaries of Ipomoea leptophylla (Convolvulaceae). American Journal of Botany, v. 67, p. 216 – 222, 1980.

KEELER, K. H.; KAUL, R. B. Morphology and distribution of petiolar nectaries in Ipomoea (Convolvulaceae). American Journal of Botany, v. 66, p. 946 – 952, 1979.

KUDO S. Ineffective maternal care of a subsocial bug against a nymphal parasitoid - a possible consequence of specialization to predators. Ethology, v. 102, p. 227 – 235, 1996.

KUDO, S.; ISHIBASHI, E. Maternal defense of a is not effective against parasitoids but is against pedestrian predators. Ethology, v. 102, p. 560 – 567, 1996.

KUDO, S.; ISHIBASHI, E. Notes on maternal care in the ovoviviparous leaf beetle Gonioctena japonica (Coleoptera: Chrysomelidae). The Canadian Entomologist, v. 127, p. 275 – 276, 1995.

KUDO, S.; ISHIBASHI, E.; MAKINO, S. Reproductive and subsocial behaviour in the ovoviviparous leaf beetle Gonioctena sibirica (Coleoptera: Chrysomelidae). Ecological Entomology, v. 20, p. 367 – 373, 1995.

LARA, R. I. R. et al. Novos registros de Entedoníneos (Hymenoptera, Eulophidae) para a cultura do café (Coffea arabica L.). Coffee Science, Lavras, v. 6, n. 3, p. 242 – 244, 2011.

LASALLE, J. Biology of gall inducers and evolution of gall induction in Chalcidoidea (Hymenoptera: Eulophidae, Eurytomidae, Pteromalidae, Tanaostigmatidae, Torymidae). New Hampshire: Science, v. 2, p. 507 – 537, 2005.

LAWRENCE, J. F. Coleoptera. In: PARKER, S. P. Synopses and classification of living organisms. New York: McGraw Hill, 1982.

44

LOIÁCONO, M. S. et al. The types of Eulophidae (Hymenoptera: Chalcidoidea) housed at the Museo de La Plata, Argentina. Revista de la Sociedad Entomológica Argentina, v. 61, n. 1-2, p. 69 – 78, 2002.

LÓPEZ-PÉREZ, S. Aspectos sistemáticos y biológicos de Cassidinae Gyllenhal, 1813 (Coleoptera: Chysomelidae). Dugesiana, v. 24, n. 1, p. 35 – 46, 2017.

LÓPEZ-PÉREZ, S., ZARAGOZA-CABALLERO, S., OCHOTERENA, H. and MORRONE, J. J. (2017), A phylogenetic study of the worldwide tribe Cassidini Gyllenhal, 1813 (Coleoptera: Chrysomelidae: Cassidinae) based on morphological data. Syst Entomol. doi:10.1111/syen.12280

LUNDGREN, J. G. Relationships of natural enemies and non-prey foods. [S.l.]: Springer International, 2009.

MACCOLL, A. D. C. The ecological causes of evolution. Trends In Ecology & Evolution, v. 26, p. 514 – 522, 2011.

MACEDO, M. V. et al. Three new reports of subsocial tortoise Beetles form South America (Chrysomelidae: Cassidinae). In: Annals of the Entomological Society America. [s. l.: s.n.], 2015. p. 1 – 5.

MARQUIS, R. J. Uma abordagem geral das defesas das plantas contra a ação dos herbívoros. In: DEL-CLARO, K.; TOREZAN-SILINGARDI, H. T., 2012. Ecologia das interações plantas- animais. Technical Books, Rio de Janeiro, p. 55-66.

MAPPES, J.; KAITALA, A. Experiments with Elasmucha grisea L. (Heteroptera: Acanthosomatidae): does a female parent bug lay as many eggs as she can defend? Behavior Ecology, v. 5, p. 314 – 317, 1994.

MARIAU, D. The parasitoids of Hispinae. In Jolivet, P., Petitpierre, E. & Hsiao, T. H. (Eds) Biology of Chrysomelidae. Series Entomologica - Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, v. 12, p. 449 – 461, 1988.

MASSUDA, K.; TRIGO, R. Hiding in Plain Sight: Cuticular Compound Profile Matching Conceals a Larval Tortoise Beetle in its Host Chemical Cloud. Journal of Chemical Ecology, v. 40, p. 341 – 354, 2014.

45

MAXWELL, F. G. et al. Influence of the nectariless character in cotton on harmful and beneficial insects. Symposia - Biologica-Hungarica, v. 16, p. 157 – 161, 1976.

MCDONALD, A. Origin and Diversity of Mexican Convolvulaceae. Anales del Instituto de Biología. Serie Botanica, v. 62, n. 1, p. 65 – 82, 1991.

MEDEIROS, L.; BOLIGON, D. S. Adaptations of two specialist herbivores to movement on the hairy leaf surface of their host, Solanum guaraniticum Hassl (Solanaceae). Revista Brasileira de Entomologia, v. 51, p. 210 – 216, 2007.

MEINERS, T.; HILKER, M. Host location in Oomyzus gallerucae (Hymenoptera: Eulophidae), an egg parasitoid of the elm leaf beetle Xanthogaleruca luteola (Coleoptera: Chrysomelidae). Oecologia, v. 112, p. 87 – 93, 1997.

MEMMOTT, J.; GODFRAY, H. C. J.; BOLTON, B. Predation and parasitism in a tropical herbivore community. Ecological Entomology, v. 18, p. 348 – 352, 1993.

MICHENER, C. D. Comparative social behavior of bees. Annual Review of Entomology, v. 14, p. 299 – 342, 1969.

MONRO, J. The exploitation and conservation of resource by populations of insects. Journal of Animal Ecology, v. 36, p. 531 – 547, 1967.

MONTES, S. M. N. M.; COSTA, V. A. Parasitismo de huevos de Paraselenis flava (Coleoptera: Chrysomelidae) en batata (Ipomoea batatas). Revista Colombiana de Entomologia, v. 37, n. 2, p. 249 – 250, 2011.

NOGUEIRA-DE-SÁ, F. Defensive strategies of two Cassidinae larvae: the role of fecal shields and chemical substances. Chrysomela, v. 43, p. 6 – 8, 2004.

NOGUEIRA-DE-SÁ, F.; TRIGO, J. R. Faecal shield of the tortoise beetle Plagiometriona aff. flavescens (Chrysomelidae: Cassidinae) as chemically mediated defense against predators. Journal of Tropical Ecology, v. 21, n. 2, p. 189 – 194, 2005

NOSIL, P.; CRESPI, B. J.; SANDOVAL, C. P. Host-plant adaptation drives the parallel evolution of reproductive isolation. Nature, v. 417, p. 440 – 443, 2002.

NOWAK, M. A.; TARNITA, C. E.; WILSON, E. O. The evolution of eusociality. Nature, v. 466, p. 1057 – 1062, 2010. 46

ØDEGAARD, F. How many species of arthropods? Erwin’s estimate revised. Biological. v. 71, p. 583 – 597, 2000.

PALEARI, L. M. Developmental biology, polymorphism and ecological aspects of Stiretrus decemguttatus (Hemiptera, Pentatomidae), an important predator of cassidine beetles. Revista Brasileira de Entomologia, v. 57, p. 75 – 83, 2013.

PECK, O. Superfamily Chalcidoidea. In: MUESEBECK, C. F. W.; KROMBEIN, K. V.; TOWNES, H. K. (EDS). Hymenoptera of America north of Mexico - synoptic catalog. 1. ed. [s.l.]: Agriculture Monographs- U.S. Department of Agriculture, 1951.

RAFAEL, J. A. et al. Insetos do Brasil: Diversidade e Taxonomia. Ribeirão Preto. 1. ed. [s.l.]: Holos Editora, 2012.

SANTIS, L. D. Las especies argentinas, uruguayas e brasileñas del gênero Emersonella Girault 1916 (Insecta, Hymenoptera, Eulophidae). Anais da Sociedade Entomológica do Brasil, v. 12, n. 2, p. 249 – 259, 1983.

SANTOS, A. V.; ALBUQUERQUE, G. S. Custos ecofisiológicos do cuidado maternal em Antiteuchus sepulcralis (Fabricius) (Hemiptera: Pentatomidae). Neotropical Entomology, v. 30, p. 105 – 111, 2001.

SCHLUTER, D.; NAGEL, L. Parallel speciation by natural selection. American Naturalist, v. 146, p. 292 – 301, 1995.

SCHOONHOVEN, L. M.; LOON, J. J. A. van; DICKE, M. Insect-Plant Biology. 1. ed. Oxford: University Press, Oxford, 2005.

SIMONSEN, A. K.; STINCHCOMBE, J. R. Induced responses in : simulated mammalian herbivory induces resistance and susceptibility to insect herbivores. -Plant Interactions, v. 1, p. 129 – 136, 2007.

SOUZA, V. C.; LORENZI, H. Botânica Sistemática. Guia ilustrado para identificação das famílias de Fanerógamas nativas e exóticas no Brasil, baseado em APG II. Instituto Plantarum de Estudos da Flora LTDA. 2ª ed. São Paulo. 2008

STEWARD, J. L.; KEELER, K. H. Are there trade-offs among antiherbivore defenses in Ipomoea (Convolvulaceae)? Oikos, v. 53, p. 79 – 86, 1988. 47

TALLAMY, D. W. Age specific maternal defense in Gargaphia solani (Hemiptera: Tingidae). Behavioral Ecology and Sociobiology, v. 11, p. 7 – 11, 1982.

TALLAMY, D. W. Insect parental care. BioScience, v. 34, p. 20 – 25, 1984.

TALLAMY, D. W.; DENNO, R. F. Maternal care in Gargaphia solani (Hemiptera: Tingidae). Animal Behaviour, v. 29, p. 771 – 778, 1981.

TALLAMY, D. W.; WOOD, T. K. Convergence patterns in subsocial insects. Annual Review of Entomology, v. 31, p. 369 – 390, 1986.

TRUMBO, S. T. Parental care in invertebrates. Advances in the Study of Behavior, v. 25, p. 3 – 51, 1996.

VASCONCELLOS-NETO, J. Evolução de estratégias de defesa e tamanho de ninhada em insetos fitófagos. Atas do encontro de Ecologia Evolutiva, v. 69, p. 59 – 64, 1990.

VASCONCELLOS-NETO, J. Genetics of Chelymorpha cribraria, Cassidinae: Colour patterns and their ecological meanings. In: JOLIVET, P.; PETITPIERRE, E.; HISIAO, T. H (eds.). Biology of Chrysomelidae. 1. ed. [S.l.]: Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 1988.

VENCL, F.; SRYGLEY, R. Enemy targeting, trade-offs, and the evolutionary assembly of a tortoise beetle defense arsenal. Evolutionary Ecology. v. 27. 2013.

VET, L. E. M.; DICKE, M. Ecology of infochemicals use by natural enemies in a tritrophic context. Annual Review of Entomology, v. 37, p. 141 – 172, 1992.

WAR, A. R. et al. Mechanisms of plant defense against insect herbivores. Plant Signaling & Behavior, v. 7, p. 1306 – 1320, 2012.

WARD, H. R.; PIENKOWSKI, R. L. Biology of Cassida rubiginosa a Thistle-Feeding Shield Beetle. Annals of the Entomological Society of America. v. 71. 585-591, 1978.

WISCLO, W. T. Social Labels: We should emphasis biology over terminology and not visa versa. Ann. Zool. Fennici, v.42: 565-568. 2005

WESELOH, R. M. Potential effects of parasitoids on the evolution of caterpillar foraging behavior. In: STAMP, N. E.; CASEY, T. M. (Eds.). Caterpillar: ecological and evolutionary constraints on foraging. 1. ed. New York: Chapman & Hall Press, 1993. p. 203 – 223. 48

WHALEN, M. A.; MACKAY, D. A. Patterns of ant and herbivore activity on five understorey euphorbiaceous saplings in submontane Papua New Guinea. Biotropica, v. 20, p. 294 – 300, 1988.

WILSON, E. O. Sociobiology. Cambridge: Belknap Press of Harvard University Press, 1975.

WILSON, E. O. The insect societies. Cambridge: Belknap Press of Harvard University Press, 1971.

WINDSOR, D. M.; CHOE, J. C. Origins of parental care in chrysomelid beetles. In: JOLIVET, P. H.; COX, M. L.; PETITPIERRE, E. (eds.). Novel aspects of the biology of Chrysomelidae. 1. ed. Dodrecht, Holanda: Kluwer cademic Publishers, 1994.

WINDSOR, D. M. et al. Subsocial Neotropical Doryphorini (Chrysomelidae, Chrysomelinae): new observations on behavior, host plants and systematics. Zookeys, v. 332, p. 71 – 93, 2013.

WYKA, T. P.; OLEKSYN, J.; KAROLEWSKI, P.; SCHNITZER, S. A. Phenotypic correlates of the lianescent growth form: a review. Annals Bot. 112: 1667–1681, 2013.

49

4 ASSOCIAÇÕES ENTRE CASSIDINAE S. STR. E PLANTAS HOSPEDEIRAS

4.1 Resumo

Os estudos sobre insetos e plantas foram realizados ao longo do tempo sem avaliar os efeitos recíprocos e, quando realizados juntos, na maioria das vezes se tratavam de pesquisas sobre insetos nocivos às plantas de importância agrícola. Essas pesquisas são constantes e, devido à biodiversidade e as interações entre os organismos, torna-se cada vez mais oportuno compreender os mecanismos que regem a interação entre plantas e herbívoros. Nesse contexto, o objetivo geral desse trabalho é fazer uma análise do conhecimento da interação entre Cassidinae s. str. e suas plantas hospedeiras, buscando padrões ecológicos nas associações e por fim entender como os atributos funcionais das plantas hospedeiras de Mesomphaliini (Cassidinae s. str.) influenciam as interações. Em função de sinonímias, nomes inválidos em relação a nomenclatura botânica, apenas 1/5 das espécies desses besouros apresentam registros de planta hospedeira. O padrão de associação em âmbito mundial e local demonstraram que Cassidinae s. str. estão comumente associados a lianas da família Convolvulaceae que apresentam atributos funcionais anti-herbivoria como nectários extraflorais, látex e tricomas.

Palavras chave: Convolvulaceas; Atributos Funcionais; Biodiversidade; Herbivoria; Coleoptera.

4.2 Abstract

Studies on insects and plants were carried out over time without evaluating the reciprocal effects and, when carried out together, they were mostly researches on insects harmful to plants of agricultural importance. These researches are constant and due to the biodiversity and interactions between organisms, it becomes increasingly opportune to understand the mechanisms that govern the interaction between plants and herbivores. In this context, the general objective of this work is to make an analysis of the knowledge of the interaction between Cassidinae s. str. and their host plants, searching for ecological patterns in the associations and finally to understand how the functional attributes of the host plants of Mesomphaliini (Cassidinae s str.) influence the interactions. Due to synonymy, names that are 50

invalid in relation to the botanical nomenclature, only 1/5 of the species of these beetles present host plant records. The worldwide and local association pattern demonstrated that Cassidinae s. str. are commonly associated with Convolvulaceae lianas that exhibit functional anti- herbivory attributes such as extrafloral nectaries, latex and trichomes.

Key Words: Biodiversity; Coleoptera; Convolvulaceae; Functional Attributes; Herbivory.

4.3 Introdução

O consumo, utilização e distribuição de recursos são componentes essenciais da vida dos animais e as diferenças nesses componentes resultam em diferentes comportamentos (SLANSKY e RODRIGUEZ, 1987). Desta forma, as pressões de seleção sobre estes três componentes na maioria dos casos levaram à evolução dos diferentes modos de vida (BECK, 1972; MONTGOMERY, 1978; KIM, 1984; SLANSKY e SCRIBER, 1985). As interações ecológicas podem ser estudadas sobre vários aspectos e então, até há pouco tempo, exemplos de interações entre plantas e herbívoros foram estudados separadamente, ou seja sem avaliar os efeitos recíprocos (STRAUSS e ARMBRUSTER, 1997). Os insetos exibem uma adaptação morfológica e fisiológica associada ao seu modo particular de alimentação. A aceitação e rejeição de plantas por insetos fitófagos dependem da resposta comportamental a características da planta, podendo ser físicas ou químicas. Assim, diferenças na concentração de nutrientes nas plantas podem influenciar a seleção do hospedeiro e também o modo de alimentação do fitófago (BERNAYS e CHAPMAN, 1994). A distribuição dos herbívoros em relação às suas preferências alimentares e à filogenia (hipoteses de parentesco e evolução) de suas plantas hospedeiras, sugere que muitos insetos tropicais são especialistas em um clado (DYER et al., 2007, HULCR et al., 2007). Além da relação filogenética, sabe-se que animais se associam preferencialmente às plantas segundo sua abundância, e se animais abundantes tendem a ter uma maior amplitude de hospedeiros, esses insetos irão se comportar dentro de limitações impostas por restrições morfológicas e funcionais da planta (LEWINSOHN et al., 2006). Os Chrysomelidae (Coleoptera) compreende uma das famílias mais abundantes e diversas entr os insetos herbívoros (STRAUSS, 1988). A maior proporção das espécies desses besouros são monófagas ou oligófagas, sendo especialistas quanto à amplitude de plantas 51

hospedeiras. Esse grupo tem sido usado experimentalmente para investigar a evolução da especificidade hospedeira em insetos fitófagos (MITCHELL, 1981; CROWSON 1981; JOLIVET, 1988). Cassidinae s. str. (Coleoptera: Chrysomelidae) foram encontrados se alimentando em 32 famílias de plantas, porém apresentam preferência alimentar por plantas das famílias Convolvulaceae e Asteraceae (BOROWIEC e ŚWIĘTOJAŃSKA, 2016). A maioria se alimenta de folhas de convolvuláceas, como a batata-doce (Ipomoea batatas (L.) Lam.) (BONDAR, 1930), podendo ocorrer apenas em cultivos de batata-doce ou em outras plantas da mesma família ou do mesmo gênero, como Ipomoea purpurea L. Roth., ou (L.) Sweet. (BIEZANKO et al., 1949; COSTA et al., 1968; MAIA, 2007). Além das Convolvulaceae e Asteraceae, outras espécies de Cassidinae s. str. se alimentam de Arecaceae, Boraginaceae, Caryophyllaceae, Chenopodiaceae, Lamiaceae e Solanaceae (BOROWIEC e ŚWIĘTOJAŃSKA, 2016). Um modo abrangente de elucidar padrões de diversidade desses herbívoros é a partição da diversidade entre componentes estruturais das associações entre herbívoros e plantas (LEWINSOHN e ROSLIN, 2008). Assim, verificar os padrões ecologicos e evolutivos de interações dentro de uma taxocenose (indica a relação de parentesco e limita o estudo com relação à filogenia) de herbívoros em relação às plantas hospedeiras é uma opção para conhecer os limites de atuação dentro da comunidade e inferir sobre limitações morfológicas e funcionais. O objetivo deste estudo foi obter informações sobre plantas hospedeiras e avalir a existencia de padrões quanto aos aspectos filogenéticos, morfológicos e funcionais das interações ecológicas com Cassidinae s. str. em âmbito mundial e local.

4.4 Material e Métodos

4.4.1 Estudos em âmbito mundial

Para verificar a existencia de padrões em ambito mundial na associação entre plantas hospedeiras e Cassidinae s. str., foi realizada revisão de toda bibliografia disponível sobre plantas hospedeiras, sendo o catálogo online de Cassidinae s. str. do mundo (BOROWIEC e ŚWIĘTOJAŃSKA, 2016) utilizado como um guia de referência. 52

Para a atualizar o nome e verificar sinonímias das espécies utilizadas como planta hospedeira foi utilizado o banco de dados do Plantlist.org e a classificação taxonômica foi guiada pelo APG III (Angiosperm Phylogeny Group). As interações entre tribos de Cassidinae s. str. e familias de plantas hospedeiras foram representados por gráficos de rede bipartida. Segundo Lewinsohn e colaboradores (2006), essas redes oferecem aspectos relevantes quanto à taxonomia (espécies de Cassidinae e plantas) e todos os links (herbivoria) pertencem a um mesmo tipo de interação ecológica. Para isso foi utilizado o software de desenho de rede Pajek. Não foram utilizadas as métricas de redes complexas por não se tratar de um estudo de comunidade ecológica, envolvendo a importância de cada espécie no ambiente. Para avaliar a influência das plantas hospedeiras na filogenia das tribos de Cassidinae s. str., foi construída uma matriz de associações, sendo as colunas representadas por famílias das plantas hospedeiras e linhas pelas tribos de Cassidinae s. str. Posteriormente essa matriz foi submetida a análise de agrupamento (clúster). Visando avaliar a similaridade do agrupamento corresponda à filogenia atual das tribos de Cassidinae s. str.

4.4.2 Estudos em âmbito local

4.4.2.1 Área de Estudo

A Serra do Japi (23° 11’ S; 46°52’ W) é uma floresta contínua no Estado de São Paulo ocupando uma área de 354 km². Representa flora e fauna rica e exuberante que existia em grande parte da Região Sudeste do Brasil antes da colonização. Ela está localizada ao longo do eixo de grandes centros urbanos e industriais na região de Jundiaí, entre São Paulo e Campinas, sendo área alvo de muitas ações antrópicas, dentre elas a especulação imobiliária (JOLY, 1992; JESUS e CAVALHEIRO, 2004). A vegetação é formada por floresta mesófila semidecídua de altitude, com transição para floresta mesófila semidecídua e com a presença de elementos provenientes de Mata Atlântica (LEITÃO-FILHO, 1992). A estação ecológica da Serra do Japi, Jundiaí, SP. Foi o local chave na coleta de Cassidinae s. str. e suas plantas hospedeiras. No entanto, outros locais do sudeste brasileiro, como áreas ruderais do município de Lavras, MG e Campinas, SP, foram incorporados nesse estudo.

53

4.4.2.2 Coleta de dados

Para a realização do levantamento das espécies de Cassidinae s. str., foram vistoriadas plantas herbáceas, arbustivas e lianas de diferentes famílias na Serra do Japi. Uma vez encontrados, foi observada a presença de herbivoria, a existência de ovos desses besouros nas plantas e a maneira que esses ovos se encontravam (agregados ou isolados, com cuidado materno ou não). Também foram observadas a porção da folha e da planta onde esses ovos foram depositados. Na ausência de ovos, a planta foi marcada, identificada e vistoriada até a oviposição dos besouros. Para verificar se os ovos eram dos cassidineos encontrados nas plantas, esses foram coletados e levados ao laboratorio para obtenção de larvas e vespas parasitoides. Exemplares de Cassidinae s. str. foram coletados, montados em alfinetes entomológicos e encaminhados a especialistas para a identificação. Todas as plantas hospedeiras encontradas foram analisadas em busca de atributos funcionais anti-herbivoria (presença de tricomas, nectários extraflorais peciolares, microfolia, latéx), e identificadas pelo menos em nível de gênero, com apoio de literatura especializada disponível e comparação com exsicatas depositadas no herbário (UEC) da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp). Por fim, após pesquisa, o padrão de associação local foi comparado com o padrão mundial a fim de se obter informações que podem contribuir em estudos futuros sobre eveolução e biogeografia desse grupo de insetos.

4.5 Resultados

4.5.1 Plantas hospedeiras de Cassidinae s. str.: Âmbito Mundial

Após revisão de literatura, foi obtida uma planilha com total de 3106 espécies de Cassidinae s. str. Dessas, apenas 530 espécies possuem registros de plantas hospedeiras. Cassidini e Mesomphaliini apresentaram maior porcentagem de hospedeiros registrados com 55% e 18%, respectivamente. Por outro lado, Delocraniini e Spilophorini são as tribos que apresentaram menores números de registros. São conhecidas cerca de 1/5 das interações entre Cassidinae s. str. e suas plantas hospedeiras. Existem variações de conhecimento das interações dentro de cada tribo. Por exemplo, Cassidini é representado por cerca de 50% das espécies dentro de Cassidinae s. str., 54

porém, se conhecem apenas cerca de 20% das associações. Delocraniini, que representa menos de 5% das espécies,é aquela que possui mais informações em relação às suas interações, com cerca de 65%. De maneira geral, são conhecidos cerca de 62% de gêneros com registro de plantas hospedeiras em relação aos gêneros descritos de Cassidinae s. str. Para Delocraniini e Hemisphaerotini são registradas plantas hospedeiras para todos os gêneros. Para Aspidimorphini, Basiprionotini, Notosacanthini e Spilophorini são conhecidos 50%. Goniocheniini é a tribo em que se conhecem menos plantas hospedeiras em relação aos gêneros descritos, com 40% dos registros. Com relação às espécies com registro de plantas hospedeiras em relação às espécies descritas para cada tribo, são conhecidas apenas 18,5% das interações. Delocraniini em proporção é a tribo em que se conhece mais, com 66,7%, ou seja, das três espécies descritas duas possuem registro de plantas hospedeiras. A tribo na qual se conhece proporcionalmente menos é Notosacanthini (5,1%), sendo 14 espécies com registro das 272 espécies descritas (Tabela 5)

Tabela 5 - Gêneros e espécies de Cassidinae s. str. descritos versus gêneros e espécies conhecidas com registro da planta hospedeira.

Descritos Com planta hospedeira n° de Tribo gêneros n° de espécies n° de gêneros n° de espécies Aspidimorphini 6 352 3 58 Basiprionotini 8 104 4 8 Cassidini 87 1420 49 288 Delocraniini 1 3 1 2 Dorynotini 5 53 2 11 Eugenysini 3 34 2 3 Goniocheniini 5 30 2 5 Hemisphaerotini 2 42 2 7 Ischyrosonychini 7 68 5 18 Mesomphaliini 25 549 14 100 Notosacanthini 2 272 1 14 Omocerini 7 149 5 14 Spilophorini 2 30 1 2

Os Cassidini (25 famílias) e Notosacanthini (16) foram as tribos cujos representantes se apresentaram mais generalistas quanto às famílias de plantas consumidas 55

(Figura 1). Delocraniini foi a mais especialista, alimentando-se apenas de Arecaceae com os gêneros: Attalea, Cocos, Diplothemium e Elaeis.

Figura 1 - Famílias de plantas hospedeiras registradas para tribos de Cassidinae s. str.

Em relação às famílias de plantas hospedeiras, Convolvulaceae, Asteraceae, Boraginaceae e Malvaceae são utilizadas por cinco tribos de Cassidinae s. str. Outras famílias de plantas como: Acanthaceae, Apocynaceae, Betulaceae, Brassicaceae, Caryophyllaceae, Celastraceae, Dioscoreaceae, Euphorbiaceae, Hamamelidaceae, Lecythidaceae, Meliaceae, Moraceae, Musaceae, Myristicaceae, Myrsinaceae, Myrsinaceae, Oleaceae, Passifloraceae, Poaceae, Polygonaceae, Ranunculaceae, Rhamnaceae, Rhizophoraceae, Rosaceae, Rutaceae, Salvadoraceae, Sterculiaceae (=Malvaceae) e Theaceae foram registradas para apenas uma tribo de Cassidinae s. str. (2).

56

Figura 2 - Gráfico binário representando associações de tribos de Cassidinae s. str. em relação às famílias de plantas hospedeiras.

O gênero Ipomoea (Convolvulaceae) constitui o gênero mais utilizado por Cassidinae s. str., com 43 espécies de plantas e 506 registros de associações. Vale ressaltar que uma mesma espécie de Cassidinae s. str. pode muitas vezes se associar a diferentes plantas, sendo que, cada associação foi considerada separadamente. Quando uma única espécie de Cassidinae s. str. for encontrada se alimentando de várias espécies de Convolvulaceae, ela será caracterizada como espécie oligófaga. Por outro lado, Ipomoea batatas foi a espécie de planta hospedeira com maior número de registros, sendo utilizada por 127 espécies de Cassidinae s. str. A tribo Cassidini é cosmopolita e se mostrou a mais generalista, utilizando 25 famílias de plantas. Notosacanthini, não ocorre na Região Neotropical e se alimenta de 16 famílias de plantas, compartilhando com Cassidini apenas Convolvulaceae e Rubiaceae. Das 29 famílias de plantas hospedeiras de Cassidinae s. str., nove são usadas principalmente por Notosacanthini na Região Oriental. Aspidimorphini e Basiprionotini também não ocorrem na Região Neotropical. São tribos especialistas e seus representantes se alimentam de Convolvulaceae e Lamiaceae, respectivamente

57

A análise de similaridade produziu agrupamentos mediante a semelhança entre as tribos utilizando-se as famílias de plantas hospedeiras (Figura 3). Foram obtidos graficamente quatro agrupamentos, sendo: (1) Dorynotini + Basiprionotini, que possuem em comum a família Bignoniaceae como hospedeira; (2) (Delocraniini + Hemisphaerotini) + Spilophorini, tendo em comum à família Arecaceae; (3) Notosacanthini, que aparece isolado por se alimentar de diferentes famílias de plantas, mas aparece nessa posição por se alimentar de Convolvulaceae que origina o próximo agrupamento; (4) Cassidini + (Eugenysini + Ischyrosonychini) + Mesomphaliini + (Goniocheniini + Omocerini) + Aspidimorphini, formado principalmente pelo consumo de Convolvulaceae e Boraginaceae.

Simi la r ity

0.00

0.12

0.24

0.36

0.48

0.60

0.72

0.84 0.96

Cassidini

Eugenysini

Ischyrosonychini

Mesomphaliini

Goniocheniini

Omocerini

Aspidimorphini

Notosacanthini

Delocraniini

Hemisphaerotini

Spilophorini

Basiprionotini

Dorynotini

Figura 3 - Similaridade entre as tribos de Cassidinae s. str. em relação ao uso de famílias de plantas hospedeiras.

As espécies de Mesomphaliini se alimentam majoritariamente de Convolvulaceae, no entanto, há também espécies que se alimentam de Asteraceae, como espécies dos gêneros Stolas Billberg, 1820, Mesomphalia Hope, 1839, Echoma Chevrolat, 1836 e Anacassis Spaeth, 1913. Destes, apenas Anacassis se alimenta exclusivamente de Asteraceae (Figura 4). 58

Figura 4 - Representação gráfica das associações de gêneros de Mesomphaliini em relação às famílias de plantas hospedeiras.

A maior parte das associações entre espécies de besouros e suas plantas hospedeiras conhecidas foi registrada para a Região Neotropical, com 44%, seguida pela Região Afrotropical, com 27%. Em contrapartida, as menores porcentagens de interações foram encontradas para a Australásia (1%) e Neártica (2%). As interações registradas para a tribo Aspidimorphini foram para as Regiões Afrotropical, Oriental, Australásia e Paleártica. Basiprionotini ocorreu em todas as regiões biogeográficas, com exceção da Australásia. Cassidini ocorreu em todas as regiões biogeográficas, com maior número de interações na Região Oriental (363 interações), seguida pela Região Neotropical (338 interações.). Delocraniini, Dorynotini, Eugenysini, Goniocheniini, Omocerini e Spilophorini só foram registradas interações na Região Neotropical. Foram registradas interações para Hemisphaerotini apenas nas Regiões Neotropical e Neártica. Ischyrosonychini, além dessas duas regiões, também possui registro de interações na Região Paleártica. Mesomphaliini nas Regiões Neártica, Neotropical e Oriental, com maior número de registros na Região Neotropical. E por fim, Notosacanthini nas Regiões Oriental, Afrotropical e Australásia, com maior número de registros na Região Oriental (Figura 5).

59

400 350 300 250 200 Afrotropical 150

100 Australasia totalde Interações

° 50

N Nearctic 0 Neotropical Oriental Palearctic

Tribos de Cassidinae s. str.

Figura 5 - Representação gráfica de de registros de plantas hospedeiras para tribos de Cassidinae s. str. nas regiões biogeográficas.

4.5.2 Plantas hospedeiras de Cassidinae s. str.: Âmbito Local

Foram registradas 35 associações referentes a 29 espécies de Cassidinae s. str. em 17 gêneros e três tribos nas suas plantas hospedeiras na Serra do Japi (Tabela 6).

Tabela 6 - Plantas hospedeiras e cassidineos coletados e identificados. Família das plantas Espécies das plantas Tribos de Espécies de Cassidinae Data hospedeiras hospedeiras Cassidinae s. str. s. str. Solanum viarum Metriona elatior Solanaceae Cassidini 26/11/2013 Dunal Klug,1829 Solanum variabile Gratiana conformis Solanaceae Cassidini 04/11/2013 Mart. (Boheman,1854) Plagiometriona Aureliana fasciculata Solanaceae Cassidini flavescens (Boheman, 01/03/2014 (Vel.) Sendt 1855) N. reg. Symgambria bisinuata Bignoniaceae Pithecoctenium sp. Cassidini 28/2/2013 (Boheman, 1855)

Continua... 60

Continuação. Família das plantas Espécies das plantas Tribos de Espécies de Cassidinae s. D Data hospedeiras hospedeiras Cassidinae s. str. str. 2 Microctenochira achardii Bignoniaceae - Cassidini 0/11/2013; (Spaeth, 1926) 08/05/201 3 Convolvulaceae Ipomoea saopaulista Cassidini Charidotella sexpunctata 22/04/201 3 O'Donell. (Fabricius, 1781) Convolvulaceae Cassidini Charidotella rubicunda 09/04/201 3; (Burm. f.) Merr. (Guérin-Méneville, 1844) 02/03/201 5 Convolvulaceae Ipomoea sp. Cassidini Microctenochira optata 21/11/201 3 (Boheman, 1855) Convolvulaceae Ipomoea sp. Cassidini Microctenochira 22/11/201 3; aciculata (Boheman 12/12/201 1855) 3; 27/02/201 4 Convolvulaceae Merremia macrocalyx Mesomphaliini Paraselenis dichroa 09/01/201 3 (Ruiz & Pav.) Germar, 1824 O'Donell. Convolvulaceae Ipomoea saopaulista Mesomphaliini Omaspides tricolorata 02/02/201 4 O'Donell. (Boheman, 1854) Convolvulaceae Jacquemontia sp. Mesomphaliini Hilarocassis evanida 14/09/201 3 (Boheman, 1850) Convolvulaceae Jacquemontia sp. Mesomphaliini Hilarocassis albida 14/09/201 3 (Germar, 1824) Convolvulaceae Ipomoea saopaulista Mesomphaliini Cyrtonota conglomerata 22/04/201 3 O'Donell. (Boheman, 1862) Convolvulaceae Ipomoea saopaulista Mesomphaliini Cyrtonota conglomerata 14/03/201 3 O'Donell. (Boheman, 1862) Asteraceae Baccharis trimera Mesomphaliini Anacassis phaeopoda 09/01/201 3 (Less.) DC. Buzzi, 1976 Asteraceae Baccharis Mesomphaliini Anacassis dubia 07/02/201 5 dracunculifolia DC. (Boheman, 1854) Asteraceae Vernonia polysphaera Mesomphaliini Anacassis sp. 03/04/201 3 Baker Convolvulaceae Ipomoea saopaulista Mesomphaliini Stolas lineaticollis 22/04/201 3; O'Donell. (Boheman, 1850) 10/02/201 5

Continua... 61

Continuação. Família das plantas Espécies das plantas Tribos de Espécies de Cassidinae s. D Data hospedeiras hospedeiras Cassidinae s. str. str. Convolvulaceae Ipomoea sp. Mesomphaliini Stolas lineaticollis 28/02/201 4 (Boheman, 1850) Asteraceae Calea pinnatifida (R. Mesomphaliini Stolas areolata (Germar, 30/04/201 3;02/01/20 Br.) Less 1824) 14 Asteraceae Mikania sp. Mesomphaliini Stolas chalybaea Germar, 22/03/201 5 1824. Asteraceae Mikania sp. Mesomphaliini Stolas godeti (Boheman, 20/11/201 3 1850) Asteraceae Eupatorium sp. Mesomphaliini Stolas sp. 02/01/201 4 Asteraceae Mikania sp. Mesomphaliini Stolas sp. Asteraceae Baccharis trinervis Mesomphaliini Stolas antiqua (Sahlberg, 09/04/201 3 (Lam.) Pers. 1823) Convolvulaceae Ipomoea saopaulista Mesomphaliini Chelymorpha inflata 09/04/201 3 O'Donell. Boheman, 1854 Convolvulaceae L. Mesomphaliini Chelymorpha inflata 01/04/201 3 Boheman, 1855 Convolvulaceae Ipomoea cairica (L.) Mesomphaliini Chelymorpha sp. Sweet Convolvulaceae Jacquemontia sp. Mesomphaliini Botanochara impressa 15/10/201 3; (Panzer, 1798) 10/02/201 5 Convolvulaceae Jacquemontia sp. Mesomphaliini Botanochara bonariensis 09/04/201 3 (Boheman, 1850) Boraginaceae Cordia trichotoma Ischyrosonychini Cistudinella obducta 01/04/201 3 (Vell.) Arrab. ex Steud (Boheman, 1854) Boraginaceae Heliotropium sp. Cassidini Coptocycla fastidiosa 05/01/201 5 Boheman, 1855 Boraginaceae Cordia trichotoma Cassidini Coptocycla aff. 01/04/201 3 (Vell.) Arrab. ex Steud dorsoplagiata Champion, 1894 Boraginaceae Heliotropium sp. Cassidini Coptocycla aff. arcuata 02/10/201 3 Spaeth, 1936

Foram coletadas sete espécies de Cassidinae s. str. ainda não relatada para a Serra do Japi, Jundiaí, SP. Correspondendo a Plagiometriona flavescens (Boheman, 1855) (Cassidini) associada a Aureliana fasciculata (Vel.) Send (Solanaceae) (01/03/2014); Stolas antiqua (Sahlberg, 1823) (Mesomphaliini) em Baccharis trinervis (Lam.) (Asteraceae) 62

(09/04/2013); Anacassis sp. (Mesomphaliini) em Vernonia polysphaera Baker (03/04/2013); Chelymorpha sp. (Mesomphaliini) em Ipomoea cairica (L.) Sweet (20/11/2013); Botanochara bonariensis (Boheman, 1850) (Mesomphaliini) em Jaquemontia sp. (Convolvulaceae) (09/04/2013); Stolas sp. em Eupatorium sp. (Asteraceae) e uma espécie de Cassidini não identificada em Hyptis suaveolens (Lamiaceae) (02/2015) (Figura 6).

A B C

D E F

Figura 6 - Novos registros de Cassidinae s. str. para a Serra do Japi, Jundiaí, SP. A) Anacassis sp.; B) Chelymorpha sp.; C) Stolas sp.; D) Stolas antiqua; E) Botanochara bonariensis; F) Cassidini não identificado. Fotos: João Vasconcellos Neto e Thiago Marinho Alvarenga (Datas da coleta e fotografias presentes na Tabela 6).

As principais famílias de plantas hospedeiras foram Convolvulaceae e Asteraceae. Também foram encontrados em outras famílias com menor frequência, como: Solanaceae, Bignoniaceae, Boraginaceae e Lamiaceae. Várias espécies da família Convolvulaceae foram encontradas com cassidíneos se alimentando. O gênero Ipomoea foi o mais comum, seguido por Merremia e Jacquemontia. Alguns exemplos podem ser observados na Figura 7.

63

Figura 7 - Espécies de Convolvulaceae coletadas na Serra do Japi, Jundiaí, SP, A) Ipomoea cairica (L.) Sweet; B) Flor de Ipomoea purpurea (L.) Roth; C) Flores de Merremia macrocalyx (Ruiz & Pav.) O'Donell; D) Flores de Jacquemontia sp.; E) Flores de Ipomoea saopaulista O'Donell. Fotos: Thiago Marinho Alvarenga (Data: 02/2013).

Insetos das tribos Mesomphaliini e Omocerini não foram observados em plantas arbóreas. Apenas um Cassidinae s. str. da tribo Omocerini, Polychalca (Desmonota) salebrosa (Boheman, 1850) foi coletado, alimentando da planta arbustiva (Boraginaceae: Varronia curassavica Jacq.) na zona rural de Lavras, Minas Gerais. Ainda em V. curassavica foi encontrada Eurypedus thoni (Barber, 1946) (Phisonotini). Mesomphallini estão associados em sua maioria a lianas, principalmente a Ipomoea (Convolvulaceae) e Mikania (Asteraceae). Mesomphaliini associados a plantas arbustivas da família Asteraceae foram principalmente Anacassis, Stolas e Mesomphalia. Espécies da tribo Cassidini foram encontrados em lianas e herbaceas, no entanto, foram coletadas duas espécies em plantas de porte arbóreo: Eremionycha bahiana (Boheman, 1855) em Tabebuia roseo-alba (Ridl.) Sand no Centro Experimental do Instituto Biológico 64

(CEIB), Campinas, SP, e Microctenochira achardii (Spaeth, 1926) em uma árvore da família Bignoniaceae na Serra do Japi, Jundiaí, SP. Apenas uma espécie de Dorynotini e uma Ischrosonychini foram observadas em plantas de porte arbóreo: Dorynota pugionata (Germar, 1824) (Dorynotini) em Handroanthus albus (Cham.) (Bignoniaceae) em Campinas, SP, e Cistudinella obducta (Boheman, 1854) (Ischrosonychini) em Cordia trichotoma (Vell.) Arrab. ex Steud (Boraginacae) na Serra do Japi, Jundiaí, SP (Tabela 7).

Tabela 7 - Associações entre as tribos de Cassidinae s. str. e os tipos de plantas hospedeiras encontradas. Tribos de Cassidinae s. Arbórea Arbustiva Herbácea Liana str. Mesomphaliini 0 6 1 38 Cassidini 2 8 1 26 Ischyrosonychini 1 1 0 0 Dorynotini 1 0 0 0 Omocerini 0 1 0 0

Dentre os atributos funcionais anti-herbivoria listados por Steward & Keeler (1988) o único não observado para as Convolvulaceae que são hospedeiras de Cassidinae s. str. foi a lenhosidade. O látex e a microfolia foram dois atributos encontrados e não mencionados nessa referência. Abaixo, na Figura 8 é possível observar alguns desses atributos em Convolvulaceae.

65

A B C

Figura 8 - Atributos funcionais anti-herbivoria observadas em Convolvulaceae. A) Tricomas em Merremia aegyptia (L.) no Campus da Universidade Estadual de Campinas (02/04/2014); B) Microfolia em Ipomoea sp. na serra do cipó (04/2013); C) Nectário extrafloral (NEF) em Ipomoea carnea Jacq. subsp. fistulosa (Mart. ex Choisy) com Chalcididae em nectário extrafloral no Campus da Universidade Estadual de Campinas (11/2013). Fotos: Thiago Marinho Alvarenga.

Não foram encontrados Cassidinae s. str. associados a Ipomoea quamoclit (Convolvulaceae), planta que apresentou redução da área foliar. Tanto Mesomphaliini quanto Cassidini estão associados em sua maioria a plantas que apresentam látex e nectários extraflorais. As espécies da tribo Cassidini foram encontradas também em Solanaceae que apresentam tricomas glandulares. Cistudinella obducta (Ischyrosonychini) esta associada a uma Boraginaceae com tricoma simples na parte abaxial das folhas. Dorynota pugionata pugionata (Dorynotini) associada a Ipê (Bignoniaceae) com nectários extraflorais (Tabela 8).

66

Tabela 8 - Tribos de Cassidinae s. str. e atributos funcionais anti-herbivoria encontrados em plantas hospedeiras nas lacalidades observadas. Tribos de Cassidinae s. Tricomas Tricoma Nectário Látex str. simples glandular Extrafloral Mesomphaliini 3 0 19 29 Cassidini 2 6 18 22 Ischyrosonychini 1 0 0 0 Dorynotini 0 0 0 1

4.6 Discussão

Apesar da existência do catálogo de Borowiec e Świętojańska (2016) listando as plantas hospedeiras de Cassidinae s. str., essas informações foram obtidas de trabalhos antigos, sendo detectados nomes inválidos ou sinonimizados. Além disso, muitos desses trabalhos, por serem de cunho taxonômico, não estabeleceram critérios para determinar se aquele registro era realmente da planta hospedeira (Ex: SILVA et al., 1968). Na presente pesquisa, alguns registros foram desconsiderados por não encontrar correspondência na literatura e em campo, por exemplo, Stolas conspersa (Germar, 1824) (Cassidinae s. str.: Mesomphaliini) em Cucurbita pepo L. (Curcubitaceae) (BIEZANKO et al., 1949). A família Curcubitaceae foi considerada, uma vez que Cassida rati Maulik, 1923 se alimenta de Gynostemma pentaphyllus (Thunb.) Makino na Ásia (MEDVEDEV e DAN, 1982; MEDVEDEV, 1983; MEDVEDEV e EROSHKINA, 1988). A atualização da filogenia guiada pela APG III transferiu algumas famílias de plantas, como Sterculiaceae, que agora é uma tribo dentro de Malvaceae. Mesmo com as questões de ordem taxonômica encontradas (sinonímias, nomes inválidos ou inexistentes), os resultados sobre plantas consumidas por Cassidinae s. str. em âmbito mundial corresponderam em parte com as observações de Jolivet (1988). Apenas as famílias Urticaceae, Cruciferae (=Brassicaceae), Asclepiadaceae e Scrophulariaceae não foram encontradas na literatura como hospedeira de Cassidinae s. str. Na Ucrânia, Brovdij (1983) demonstrou que as plantas mais utilizadas são Convolvulaceae, seguida por Asteraceae. Jolivet (1988) pontua que nos trópicos, Cassidinae s. str. comumente estão associados a lianas da família Convolvulaceae. No Panamá, Cuignet e 67

colaboradores (2007) demonstram que as Convolvulaceae hospedam pelo menos 27 espécies de Cassidinae, corresponde a 38% da fauna amostrada. Os resultados sobre plantas consumidas por Cassidinae s. str. em âmbito local realizados principalmente na Estação Ecológica da Serra do Japi, correspondem aos encontrados anteriormente para Cassidinae s. str. da região Neotropical (BUZZI, 1994). Cuignet e colaboradores (2007) demonstraram que Convolvulaceae, Asteraceae, Bignoniaceae, Solanaceae e Boraginaceae hospedam juntas 88% das 72 espécies de besouros amostradas. Essas mesmas famílias de plantas correspondem às encontradas para o âmbito local de estudo e para o âmbito mundial, demonstrando a existencia de um padrão na evolução do uso de plantas por Cassidinae s. str. A utilização de lianas das famílias Convolvulaceae e Asteraceae, abre um leque de oportunidades de estudos envolvendo a arquitetura dessas plantas. Segundo Strauss (1988), os danos por herbívoros também podem alterar a arquitetura de uma planta. Por exemplo, através da destruição de brotos terminais, os herbívoros podem aumentar o grau de ramificação de uma planta. Avaliar e verificar como os Cassidinae s. str. afetam a evolução da arquitetura de lianas, promete ser uma etapa importante para se compreender essas interações. A batata doce (Ipomoea batatas) se apresentou como o hospedeiro mais importante, servindo de alimento para muitas espécies de Cassidinae s. str. que se alimentam de Convolvulaceae. O maior número de registros, provavelmente, se deve à existência de diversos estudos por tratar-se de uma planta de interesse econômico, ampla distribuição e abundância. Espécies da tribo Cassidini foram encontradas se alimentando de plantas que possuem tricomas simples, estrelados e glandulares. Larvas de Gratiana graminea (Klug, 1829) e Gratiana conformis (Boheman, 1854) utilizam uma modificação chamada tarsúngulos para se movimentar pelas folhas de Solanaceae que contêm tricomas (MEDEIROS e BOLIGON, 2007), um exemplo de como esses insetos especialistas burlam as defesas diretas de suas plantas hospedeiras. Sobre a relação entre a planta hospedeira e a filogenia de Cassidinae s. str., o teste de similaridade demonstrou que as plantas hospedeiras não apresentam correspondencia com a filogenia atual das tribos de Cassidinae s. str. Como apontado por Jolivet (1988), Cassidinae s. str. mais primitivos (Spaethiella, Delocrania e Hemisphaerota) próximos a Hispinae s. str. se alimentam de Arecaceae (Monocotiledônia) enquanto o restante se alimenta de dicotiledôneas. Além disso, a filogenia atual para diversas tribos não está bem resolvida (CHABOO, 2007). Espécies do gênero Stolas (Cassidinae s. str.: Mesomphaliini) foram encontradas se alimentando de plantas da família Convolvulaceae e Asteraceae. Em função desse aspecto, a 68

utilização das plantas hospedeiras para a tribo Mesomphaliini poderá contrinuir na resolução de sua filogenia. Quanto à especificidade hospedeira, Brovdij (1983) afirmou que os Cassidinae s. str. da Ucrânia são principalmente oligófagos e monófagos facultativos (consumidores especialistas), embora existam casos especificos de polifagia. Jolivet (1988), para Cassidinae s. str. em geral, afirmou que não existem casos de polifagia, concordando com Cuignet e colaboradores (2007) para besouros panamenhos que demonstram um hábito estritamente oligófago. Boldt e colaboradores (1989), em um estudo de especificidade alimentar de Anacassis fuscata (Cassidinae s. str.: Mesomphaliini) no Brasil, demonstraram que larvas dessa espécie podem se alimentar de plantas de outros gêneros de Asteraceae, mas não sobrevivem após o segundo ínstar. Existem hipóteses que assumem que os especialistas alimentares têm vantagens seletivas mais gerais do que os generalistas (MENKEN, 1996). De acordo com Vencl e colaboradores (2010), predadores e parasitoides são agentes importantes na mortalidade de herbívoros. Assim, de acordo com a hipótese do "espaço livre do inimigo", os inimigos naturais causam a mortalidade diferencial de um herbívoro entre as espécies hospedeiras potenciais e, consequentemente, o herbívoro evolui para se alimentar apenas das plantas onde sofre menor mortalidade (PRICE et al., 1980; BERNAYS e GRAHAM, 1988). Essa hipótese explicaria a presença de Cassidinae s. str. em plantas com diversos atributos anti-herbivoria, mas não explica a associação com plantas da família Convolvulaceae. Embora nesse estudo não se tenha quantificado compostos químicos envolvidos na defesa da planta e dos besouros, diversos trabalhos têm demonstrado a participação ecológica evolutiva entre esses organismos (NOGUEIRA-DE-SÁ, 2004; NOGUEIRA-DE-SÁ e TRIGO, 2005; MASSUDA e TRIGO, 2014). Estudos com populações locais de espécies de Cassidinae s. str. e suas plantas hospedeiras podem revelar adaptações ainda desconhecidas. Com relação a distribuição de Cassidinae s. str., muitos locais no mundo continuam sem um estudo sistematizado da fauna e suas interações. Silfverberg (1994), em um estudo mostrando os registros de Chrysomelidae no Ártico, mostrou que a coleta de insetos foi concentrada em um número limitado de localidades, em grande parte dependendo da acessibilidade. Essa informação revelou as dificuldades encontradas de uma maneira geral e assim pode-se reconhecer que estudos de interação entre herbívoros e suas plantas hospedeiras poderá alcançar um patamar mais alto de complexidade.

69

4.7 Referências Bibliográficas

BECK, S. D. Nutrition, adaptation and environment. In: RODRIGUEZ J. G. Insect and mite nutrition. [S.l.]: North Holland, Amsterdam, 1972. p. 1 – 6

BERNAYS, E. A.; CHAPMAN, R. F. Host-plant Selection by Phytophagous Insects. 1. ed. New York: Chapman and Hall, 1994.

BERNAYS, E. A.; GRAHAM, M. On the evolution of host specificity in phytophagous arthropods. Ecology, n. 69, p. 886 – 892, 1988.

BIEZANKO, C. M.; BERTHOLDI, R. E.; BAUCKE, O. Relação dos principais insetos prejudiciais observados nos arredores de Pelotas nas plantas cultivadas e selvagens. Agros, v. 2, n. 3, p. – 156, 213 1949.

BONDAR, G. Insetos daninhos e moléstias da batata-doce no Brasil. O Campo, Rio de Janeiro, v. 1, n. 11, p. 33 – 36, 1930.

BOROWIEC, L.; ŚWIĘTOJAŃSKA, J. Cassidinae of the world – an interactive manual (Coleoptera: Chrysomelidae). 2016. Disponível em: . Acesso em: 18/03/2016.

BROVDIJ, V. M. Faune de I’Ukraine: Cassidinae. Kiev: [s.n.], 1983.

BUZZI, Z. J. Host plants of Neotropical Cassidinae. In: JOLIVET, P. H.; COX, M. L.; PETITPIERRE E. (eds.). Novel Aspects of the Biology of Chrysomelidae. 1. ed. [S.l.]: Kluwer Academic Publishers, 1994. p. 205 – 212.

CHABOO, C. S. Biology and phylogeny of the Cassidinae Gyllenhal sensu lato (tortoise and leaf-mining beetles) (Coleoptera: Chrysomelidae). Bulletin of the American Museum of Natural History, v. 305, p. 1 – 250, 2007.

CROWSON, R. A. The biology of Coleoptera. London: Academic Press, 1981.

CUIGNET, M.; HANCE, T.; WINDSOR, D. M. Phylogenetic relationships of egg parasitoids (Hymenoptera: Eulophidae) and correlated life history characteristics of their Neotropical Cassidinae hosts (Coleoptera, Chrysomelidae). Molecular Phylogenetics and Evolution, v. 42, n. 3, p. 573 – 584, 2007. 70

DYER, L. A. et al. Host specificity of Lepidoptera in tropical and temperate forests. Nature, v. 448, p. 696 – 700, 2007.

HULCR, J. et al. Host specificity of ambrosia and bark beetles (Col., Curculionidae: Scolytinae and Platypodinae) in a New Guinea rain forest. Ecological Entomology, v. 32, p. 762 – 772, 2007.

JESUS, N.; CAVALHEIRO, F. Aspectos antrópicos, legais e conservacionistas na Serra do Japi. In: SANTOS, J. E.; CAVALHEIRO, F.; PIRES, J. S. R.; OLIVEIRA, C. H.; PIRES, A. M. Z. C. R. (Ed.) Faces da polissemia da paisagem: Ecologia, planejamento e percepção. 1. ed. São Carlos: RIMA Editora, 2004. v. 2, p. 813 – 830.

JOLIVET, P. Selection trophique chez les Cassidinae (Coleoptera: Chrysomelidae). Bulletin mensuel de la Société Linnéenne de Lyon, v. 57, n. 9, 1988. ISSN 0366-1326.

JOLY, C. A. A preservação da Serra do Japi. In: MORELLATO, L.P.C. (ed.). História Natural da Serra do Japi. Ecologia e preservação de uma área florestal no Sudeste do Brasil. 1. ed. [S.l.]: Editora da Unicamp/FAPESP, 1992. p. 310 – 321.

KIM, K. C. Coevolution of parasitic arthropods and mammals. New York: Wiley, 1984.

LEITÃO-FILHO, H. L. A flora arbórea da Serra do Japi. In História natural da Serra do Japi. In: . História Natural da Serra do Japi. Ecologia e preservação de uma área florestal no Sudeste do Brasil. 1. ed. Campinas: Editora da Unicamp/FAPESP, 1992. p. 40 – 62.

LEWINSOHN, T.; LOYOLA, R.; PRADO, P. Matrizes, redes e ordenações: a detecção de estrutura em comunidades interativas. Oecologia Brasiliensis, v. 10, n. 1, 2006

LEWINSOHN, T. M.; ROSLIN, T. Four ways toward tropical herbivore megadiversity. Ecology Letters, v. 11, p. 398 – 416, 2008.

MAIA, O. M. A. Insetos filófagos de Ipomoea cairica (L.) Sweet (: Convolvulaceae) e sua potencial utilização como agentes de controle biológico. 2007. 104 p. Tese (Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas (Entomologia)) — Universidade Federal do Paraná, orientador: Zundir, José Buzzi.

MASSUDA, K.; TRIGO, R. Hiding in Plain Sight: Cuticular Compound Profile Matching Conceals a Larval Tortoise Beetle in its Host Chemical Cloud. Journal of Chemical Ecology, v. 40, p. 341 – 354, 2014. 71

MEDEIROS, L.; BOLIGON, D. S. Adaptations of two specialist herbivores to movement on the hairy leaf surface of their host, Solanum guaraniticum Hassl (Solanaceae). Revista Brasileira de Entomologia, v. 51, p. 210 – 216, 2007.

MEDVEDEV, L. N. Novyie dannyie o kormovyh rasteniah listoyedov (Coleoptera, Chrysomelidae) Vietnama. Fauna i ekologia zhivotnyh Vietnama. Moskva, 1983. p. 145 – 148.

MEDVEDEV, L. N.; DAN, D. T. Troficheskiye cviazi listoyedov Vietnama. Zhivotnii mir Vietnama, Nauka. Moskva, 1982. p. 84 – 97.

MEDVEDEV, L. N.; EROSHKINA, G. A. Revizya listoyedov-shchitonosok (Chrysomelidae, Cassidinae) fauni Vietnama. Fauna i ekologia nasekomih Vietnama, Nauka. [S.l.]: Moskva, 1988. p. 105 – 142.

MENKEN, S. B. J. Pattern and process in the evolution of insect -plant associations: Yponomeuta as an example. Entomologia Experimentalis et Applicata, v. 80, p. 297 – 305, 1996.

MITCHELL, R. Insect behavior, resource exploitation, and fitness. Annual Review of Entomology, v. 26, p. 373 – 396, 1981.

MONTGOMERY, G. G. Ecology of arboreal folivores. 1. ed. Washington: Smithsonian Institution, 1978.

NOGUEIRA-DE-SÁ, F. Defensive strategies of two Cassidinae larvae: the role of fecal shields and chemical substances. Chrysomela, v. 43, p. 6 – 8, 2004.

NOGUEIRA-DE-SÁ, F.; TRIGO, J. R. Faecal shield of the tortoise beetle Plagiometriona aff. flavescens (Chrysomelidae: Cassidinae) as chemically mediated defense against predators. Journal of Tropical Ecology, v. 21, n. 2, p. 189 – 194, 2005.

SILFVERBERG, H. Chrysomelidae in the Arctic. In: JOLIVET, P. H.; COX, M. L.; PETITPIERRE, E. (Eds.) Novel Aspects of the Biology of Chrysomelidae. 1. ed. Dodrecht, Holanda: Kluwer Academic Publishers, 1994. p. 503 – 510.

SLANSKY, F.; RODRIGUEZ, J. G. Nutritional ecology of dung- and carrion-feeding insects. In: SLANSKY, F.; RODRIGUEZ F. G. (Ed.). Nutritional ecology of insects, mites, spiders, and related invertebrates. New York: John Wiley & Sons, 1987. p. 837 – 884. 72

STEWARD, J. L.; KEELER, K. H. Are there trade-offs among antiherbivore defenses in Ipomoea (Convolvulaceae)? Oikos, v. 53, p. 79 – 86, 1988.

73

5 ESTRATÉGIAS DE OVIPOSIÇÃO E INIMIGOS NATURAIS ASSOCIADOS A OVOS DE CASSIDINAE S. STR. DA TRIBO MESOMPHALIINI

5.1 Resumo

As descrições de ovos estão disponíveis para poucas espécies de besouros. A alta frequência de Cassidinae s. str. em plantas com nectários estraflorais (NEFs) torna os ovos desses besouros mais expostos a inimigos naturais. Dessa forma, foram coletadas desovas de 36 espécies identificadas de Mesomphaliini, encontradas oviposições com grupo de um a três ovos, grupos de ± 20 ovos, grupos de + 100 ovos e “ootecas”. Larvas das espécies de cassidíneos que depositavam ovos isolados continuavam seu desenvolvimento de forma isolada de outras larvas. Para as espécies que depositam ovos agrupados, suas larvas apresentam comportamento gregário e muitas vezes exibiam o comportamento de cicloalexia. Todas as plantas hospedeiras das espécies de Mesomphaliini com cuidado materno estudadas possuíam nectários extraflorais (NEFs) e evidente patrulhamento por formigas. Qando as fêmeas eram removidas experimentalmente de suas oviposições, os ovos eram predados pelos visitantes dos NEFs, demonstrando a importância da manutenção desse comportamento nesse ambiente. Todas as espécies de parasitoides encontradas pertenciam ao gênero Emersonella Girault, 1916 (Hymenoptera: Eulophidae), e frequentemente esses inimigos naturais eram encontrados sobre o élitro das diversas espécies de besouros, sendo agentes importantes na mortalidade desses herbívoros. Esses parasitoides aproveitavam do comportamento de cuidado materno em Mesomphaliniinae para aumentar a sobrevivência de sua prole.

Palavras chave: Evolução; Parasitoides; Plantas Hospedeiras; Predação; Seleção Natural; Oviposição.

5.2 Abstract

Descriptions of eggs are available for a few species of beetles. The high frequency of Cassidinae s. str. in plants with extrafloral nectaries (EFNs) makes the eggs of these beetles more exposed to natural enemies. In this way, spawning of 36 Mesomphaliini species were collected, with ovipositions of one to three eggs, groups of ± 20 eggs, groups of 100 eggs and 74

ootheques. Larvae of this beetles species that deposited isolated eggs continued their development in isolation from other larvae. For species that lay pooled eggs, their larvae exhibit gregarious behavior and often exhibited the behavior of cycloalexia. All the host plants of the Mesomphaliini species with maternal care studied had extrafloral nectars (EFNs) and evident patrol by ants. When females were experimentally removed from their ovipositions, the eggs were preyed upon by EFN visitors, demonstrating the importance of maintaining such behavior in this environment. All species of parasitoids found belonged to the genus Emersonella Girault, 1916 (Hymenoptera: Eulophidae), and often these natural enemies were found on the elytron of the various species of beetles, being important agents in the mortality of these herbivores. These parasitoids took advantage of the maternal care behavior in Mesomphaliniinae to increase the survival of their offspring.

Key Words: Evolution; Natural Selection; Host plants; Oviposition; Parasitoids; Predation.

5.3 Introdução

O impacto potencial de inimigos naturais em herbívoros pode ser melhor quantificado pelo risco de predação ou taxa de mortalidade tanto por predação quanto por parasitismo, ou seja, a probabilidade de ser atacado e morto por um predador durante um determinado período de tempo. Assim, o impacto dos predadores em herbívoros pode ser estimado com precisão por remoção experimental (WHALEN e MACKAY, 1988; DIAL e ROUGHGARDEN, 1995) ou por medição direta das taxas que provocam a mortalidade dos herbívoros (WESELOH, 1993; BERNAYS, 1997). Segundo War e colaboradores (2012), as plantas confrontam os herbívoros diretamente e indiretamente, afetando sua preferência e até mesmo a sua sobrevivência. Defesas indiretas ocorrem através de inimigos naturais e são mediadas pela liberação de uma mistura de voláteis da planta e/ou fornecimento de alimento (ex.: nectários extraflorais - NEFs) e abrigo, que atraem especificamente esses organismos melhorando a sua eficácia de defesa contra os herbívoros (SCHOONHOVEN et al., 2005). A oviposição é um processo crítico no ciclo de vida dos insetos; dessa forma, é necessário que as fêmeas escolham um local apropriado onde as larvas possam se alimentar e estar razoavelmente seguras de inimigos naturais (SILVA, 1986; DAMMAN e FEENY, 1988). 75

Assim, as preferências da fêmea por locais de oviposição normalmente estão relacionadas diretamente com o desempenho das larvas (CRAIG et al., 1989, KOUKI, 1991; VOLONTERIO et al., 2003). No entanto, a compreensão de fatores ambientais que influenciam o sucesso reprodutivo dos insetos ainda é um desafio (GILBERT e MANICA, 2010), principalmente quando se trata de coleópteros tropicais (WINDSOR et al., 2013). Alguns estudos, como os de Windsor & Choe (1994), Gomes e colaboradores (2012) e Gomes & Frieiro-Costa (2015), demonstram que algumas formigas visitantes dos NEFs peciolares são responsáveis por parte da mortalidade dos Cassidinae s. str. Os visitantes deos NEFs foram pontualmente estudados e muitas vezes essas pesquisas se limitaram a registrar algumas espécies mais abundantes, sem uma metodologia sistematizada que permitiria uma comparação entre espécies e gêneros. Segundo MacColl (2011), a causa da seleção natural e, portanto, da evolução adaptativa, é qualquer fator ambiental (agente de seleção) que resulta na aptidão diferencial entre fenótipos. Dessa forma, a identificação de forças seletivas que impulsionam a evolução da especialização, como é o caso da ação de predadores e parasitoides sobre os ovos de Mesomphaliini, é um dos objetivos centrais da ecologia evolutiva (EHRLICH e RAVEN, 1964; BERNAYS e GRAHAM, 1988). Medir a influência dos predadores e parasitoides sobre as estratégias reprodutivas de Mesomphaliini nas diferentes plantas hospedeiras pode ser uma maneira eficiente para entender a origem de determinadas adaptações como o comportamento de cuidado materno. Assim, o objetivo geral desse estudo é descrever os ovos e estratégias reprodutivas de Cassidinae s. str. e relacionar essas estratégias com o potencial de predação em suas plantas hospedeiras.

5.4 Material e Métodos

5.4.1 Área de Estudo

A estação ecológica da Serra do Japi, Jundiaí, SP. foi o local chave na coleta de informações sobre Mesomphaliini. e suas plantas hospedeiras. No entanto, outros locais do sudeste brasileiro, como áreas ruderais do município de Lavras, MG e Campinas, SP, foram 76

incorporados nesse estudo. Também foi adicionado a esse estudo experimentos com uma população de Acromis sp. (Mesomphaliini) proveniente do municipio de Cuiabá, MT.

5.4.2 Observações em Campo – Aspesctos da biologia de Cassidinae s. str. coletados

Uma vez encontrados os besouros, foi observada a presença de ovos nas plantas e a maneira em que se encontravam (ex.: agregados ou isolados, com e sem cuidado materno) e porção da folha e da planta onde estavam localizados os ovos. Amostras dos ovos foram coletadas e levadas ao laboratório, para a criação e organização de uma coleção de referência para o estudo. Foram observados a presença de predadores e parasitoides a ovos de Mesomphaliini durante as diligencias em campo. Os ovos, antes de serem fixados para a coleção de referência, foram armazenados em potes plásticos para a coleta de parasitoides. Posteriormente, foi verificada a existência de especificidade das estratégias da deposição de ovos quanto ao táxon e atributos funcionais (ex. NEFs, tricomas, látex e etc.) da planta hospedeira. Adultos de Mesomphallini e adultos de outras tribos de Cassidinae s. str. coletados foram montados e encaminhados à Dra. Flávia Fernandes (Museu Emílio Goeldi – Belém, PA) para a identificação. A identificação das espécies de parasitoides foi realizada com auxílio de bibliografia taxonômica pertinente (BOUČEK, 1977; HANSSON, 2002; SANTIS, 1983) e colaboração do Dr. Christer Hansson (Museum of Zoology Sölvegatan, Lund, Suécia). Imagens dos ovos foram obtidas por câmera acoplada a estereomicroscópio Leica M205C. A imagens detalhadas foram obtidas através de microscópio eletrônico de varredura Quanta® 250 (FEI) 15.0 kV. Para fotografias em campo foi utilizada câmera digital Nikon® DSLR D3200, de 24,2 Megapixels. Aspectos da biologia bem como as estratégias de ataque das vespas parasitoides sobre as oviposições dos besouros utilizados nos experimentos e espécies eventualmente encontradas foram filmadas e fotografadas em campo. Em laboratório, após a emergência das vespas, essas foram mantidas em álcool 70° e identificadas com auxílio de literatura pertinente (HANSSON, 2002).

77

5.4.3 Potencial de Predação

Os estudos foram realizados em lianas da família Convolvulaceae (plantas hospedeiras de Mesomphaliini) que ocorrem em domínios de Mata Atlântica na Região Sudeste do Brasil no período de dezembro de 2014 a abril de 2016. Para avaliar o potencial ou risco de predação das desovas de espécies de Mesomphaliini em Convolvulaceae com e sem NEFs peciolares, os experimentos foram realizados durante o período reprodutivo dos besouros associados às plantas hospedeiras avaliadas. Todas as observações e coletas foram realizadas no período da tarde, sendo 16h o horário padronizado, baseado na observação do pico de atividade de formigas visitando NEFs peciolares de Ipomoea cairica (L.) Sweet. As plantas utilizadas foram: Ipomoea aristolochiifolia G. Don; Ipomoea batatas (L.) Lam., I. cairica, Ipomoea carnea Jacq., (L.) Roth, Ipomoea quamoclit L., Ipomoea saopaulista O'Donell e Merremia aegyptia (L.) Urb. A validade dos nomes foi verificada segundo informações disponíveis no site do Reflora (http://reflora.jbrj.gov.br/reflora/listaBrasil/). Os Mesomphaliini associados a essas plantas se encontram listados na Tabela 9.

78

Tabela 9 - Espécies de Mesomphaliini associadas à espécies de Convolvulaceae nos locais observados. Espécies de Mesomphaliini associados Convolvulaceae

Paraselenis flava (L., 1758); I. aristolochiifolia Botanochara sp.; Chelymorpha cribraria Fabricius, 1775

I. batatas P. flava; Botanochara sp.; C. cribaria

I. cairica C. cribaria

Chelymorpha reimoseri Spaeth, 1928; I. carnea Chelymorpha inflata Boheman, 1854

I. nil Botanochara sp.

I. quamoclit -

Omaspides pallidipennis (Boheman, I. saopaulista 1954); Cyrtonota thalassina (Boheman, 1850); C. inflata

M. aegyptia Paraselenis amplicollis (Spaeth, 1907)

O experimento consistiu na avaliação do risco de predação, utilizando-se cupins colados na planta, simulando herbívoros generalistas potenciais (OLIVEIRA et al., 1987). Para isso, 20 cupins (operárias) foram fixados isoladamente na planta, no local onde a desova do besouro associado era depositada, e assim foi avaliado o tempo de encontro e consequente remoção por predadores em um período de 2 horas. Operárias de cupins foram aderidas às folhas com cola atóxica e livre de ácidos, transparente e solúvel em água (Aquapit®). A porcentagem de remoção de cupins que representa o risco ou pontencial de predação foi convertida em um índice de 0 a 1.

79

5.4.4 Eficiência do comportamento de cuidado materno de diferentes espécies de Mesomphaliini

Foram realizados experimentos pareados consistindo de um grupo de fêmeas cuidando dos ovos e outro grupo com ovos sem a fêmeas. Após a remoção das fêmeas, os dois grupos foram observados quanto à predação (remoção dos ovos) em períodos de 24 horas até que completassem 72 horas. Posteriormente as desovas foram coletadas e mantidas em laboratório até a emergência das larvas ou dos parasitoides. Por fim, os dados foram submetidos ao teste de significância Chi², sendo utilizado o software Past. Foram submetidos ao experimento descrito populações de Paraselenis flava (L., 1758) que se alimentavam de Ipomoea aristolochiifolia G. Don. em Campinas – SP (n = 60), P. flava que se alimentava de Ipomoea batatas L. (Lam.) em Campinas – SP (n=60), Paraselenis dichroa Germar, 1824 que se alimentava de Merremia macrocalyx (Ruiz & Pav.) O'Donell na zona rural de Lavras (n=20), MG e Acromis sp. de uma Convolvulaceae não identificada em Cuiabá – MT (n=14).

5.4.5 Localização dos ovos de Mesomphaliini com comportamento de cuidado materno

É conhecido que Mesomphaliini que possuem o comportamento de cuidado materno depositam seus ovos na nervura principal da parte apical e abaxial de folhas de suas plantas hospedeiras. Nesse sentido, foi hipotetizado que essa área usada é o local com menor probabilidade de ataques de predadores às desovas. Para isso, foram colados cupins que simulavam desovas de Mesomphaliini em diferentes partes de plantas da espécie I. aristolochiifolia de acordo com metodologia proposta por Oliveira e colaboradores (1987). Assim, foram colados 10 cupins na nervura principal na parte abaxial (local da oviposição de besouros com cuidado materno), 10 cupins na nervura principal na parte adaxial e 10 cupins no caule. Após a montagem do experimento, esse foi avaliado quanto à remoção dos cupins por predadores 12 horas depois.

80

5.5 Resultados

Foram coletadas oviposições de 36 espécies de Mesomphaliini. Apenas espécies dos gêneros Anacassis Spaeth, 1913, Cyrtonota Chevrolat, 1837, Botanochara Dejean, 1836, Stolas Billberg, 1820 e Mesomphalia Hope, 1839 depositavam seus ovos variando em números de um (solitário) a quatro. Uma espécie não identificada de Botanochara depositava seus ovos de forma isolada ou em grupo de três nas plantas vizinhas de sua hospedeira (Ipomoea aristolochiifolia – Convolvulaceae) (n > 50 – Indivíduos observados). Observou-se que Anacassis phaeopoda Buzzi, 1976 na maioria das vezes depositava apenas um ovo (n = 6) e raramente em grupos de três (n=1) ou quatro (n=1) em sua planta hospedeira (Baccharis sp. – Asteraceae). As oviposições de Anacassis fuscata (Klug, 1829) foram encontradas sempre de forma agregada em folhas de Baccharis sp. As diferentes formas de oviposição encontradas (grupo de 1 a 3 ovos, grupos de ± 20 ovos, grupos de + 100 ovos e extrutura análoga a ootecas) (Figura 9).

81

A B

C D

Figura 9 - Oviposições observadas: A) ovos de Mesomphalia retipennis Boheman, 1850 na parte adaxial da folha de Mikania nummularia DC (Asteraceae) (Serra do Cipó – 04/2015) (Foto: João Vasconcellos Neto); B) Ovos agrupados com determinada separação entre ele de Stolas chalybaea (Germar, 1824) na parte abaxial de Mikania sp. (Serra do Japi – 20/11/2013) C) Ovos agrupados de Hilarocassis albida (Germar, 1824) depositados na parte abaxial de Jacquemontia sp. (Convolvulaceae) (Serra do Japi - 22/04/2013). D) “Ooteca” de Chelymorpha reimoseri Spaeth, 1928 na parte abaxial de Ipomoea carnea Jacq (Unicamp – 03/11/2013). (Fotos de B a D – Thiago Marinho Alvarenga).

Para espécies do gênero Stolas, foram observados ovos depositados em fileira em Mikania sp. (Asteraceae) tanto na parte abaxial quanto adaxial das folhas e também no caule. Esse tipo de oviposição foi observado em Stolas areolata (Germar, 1824) depositados em Calea pinnatifida (R. Br.) (Asteraceae), Stolas godeti (Boheman, 1850) e Stolas chalybaea (Germar, 1824) em Mikania sp. Foi constatado que Stolas antiqua (Sahlberg, 1823) deposita seus ovos agregados na parte abaxial das folhas de Baccharis – Asteraceae. Larvas de primeiro ínstar de Stolas lineaticollis (Boheman, 1850) foram diversas vezes encontradas de forma agregada em Ipomoea saopaulista O'Donell (n=12) e Merremia macrocalyx (Ruiz & Pav.) O'Donell (Convolvulaceae) (n = 30); no entanto, as oviposições não foram observadas. 82

Em espécies do gênero Chelymorpha sempre foram encontrados ovos agrupados, e Chelymorpha reimoseri Spaeth, 1928 é a única espécie do gênero observada que secreta uma substância formando uma estrutura análoga a uma ooteca (n > 50). Chelymorpha inflata Boheman, 1854 deposita seus ovos agrupados formando uma estrutura piramidal, colocando seus ovos organizados em camadas (n = 21). Chelymorpha cribraria (Fabricius, 1775) frequentemente deposita seus ovos em plantas vizinhas à hospedeira (Ipomoea cairica (L.) Sweet – Convolvulaceae) (n > 50). Nesse estudo, obteve-se ovos de duas espécies de Hilarocassis simpátricas utilizando a mesma espécie de planta hospedeira (Jacquemontia sp. – Convolvulaceae). Tanto Hilarocassis evanida (Boheman, 1850) quanto Hilarocassis albida (Germar, 1824) depositaram seus ovos de maneira agrupada. Duas oviposições de H. evanida foram encontradas em folhas secas da planta hospedeira, enquanto apenas uma oviposição de H. albida foi encontrada em tecido vivo. Nessa três situações observadas, não foi confirmado o cuidado materno para essas espécies, necessitando avaliar um maior número de oviposições em campo. Alguns exemplos de ovos de Mesomphallini descritos acima podem ser observados na Figura 10. 83

; E) E) ;

implexa

cf.

C.reimoseri

Stolas

Boheman, 1854; D) 1854; Boheman,

Boheman, 1850; I) 1850; Boheman, I)

Chelymorpha nigricollis Chelymorpha

Escala 1 mm. 1 Escala

Mesomphalia retipennis Mesomphaliaretipennis

; C) C) ;

; H) H) ;

C.inflata

S. chalybaea. S.

; B) B) ;

H. evanida H.

; L) L) ;

; G) G) ;

C.cribaria

S. S. antiqua

H. albida H.

; K) Desova de Desova K) ;

de Mesomphaliini. A) Mesomphaliini. A) de

(Blanchard, 1851); F) (Blanchard,

S. areolata S.

Oviposições

-

10

Figura Figura varians Chelymorpha J) 1850); (Boheman,

84

Todas as espécies dos gêneros Acromis Chevrolat, 1837; Paraselenis Spaeth, 1913 e Omaspides Chevrolat, 1836 observadas depositaram ovos de forma agrupada na nervura principal da parte abaxial das folhas de suas plantas hospedeiras. Ovos cobertos por uma linha de fezes foram registrados apenas para Deloyala guttata, da tribo Cassidini, em I. carnea e Merremia sp. em Campinas, SP (08/05/2013). Ovos isolados sem qualquer tipo de cobertura foram encontrados principalmente para as tribos Cassidini, Mesomphaliini e Omocerini. Embora com o córion ornamentado, ovos de Symgambria bisinuata (Boheman, 1855) e Plagiometriona flavescens (Boheman, 1855) foram encontrados próximo à nervura principal de uma Bignoniaceae arbórea (Pithecoctenium sp.) e de uma Solanaceae arbustiva (Aureliana sp.) na Serra do Japi, SP. Ovos agrupados com secreção de cobertura formando uma ooteca em liana foram registrados apenas para Charidotis punctatostriata (Boheman, 1855) em Pyrostegia venusta (Ker-Gawler) Miers (10/01/2014) em Campinas, SP. Para ovos agrupados com cuidado da fêmea todos foram encontrados associados a lianas da família Convolvulaceae (Tabela 10).

Tabela 10 - Deposição de ovos dos Cassidinae s. str. em relação ao tipo de planta. Oviposição Liana Arbustiva Arbórea Herbáceae Ovos Isolados - Cobertos Fezes 1 0 0 0 Ovos Isolados – Sem cobertura 15 1 2 1 Ovos Agrupados – Sem cobertura 23 5 0 1 Ovos Agrupados – “Ooteca” 1 1 1 0 Ovos Agrupados - Cuidado Materno 6 0 0 0

Constatou se que ovos agrupados sem cobertura por membrana estão relacionados a plantas com nectários extraflorais e que apresentam latescência. As espécies que apresentam cuidado materno estão relacionadas com plantas que apresentam nectário extrafloral peciolar. Apenas ovos de Paraselenis (Spaethiechoma) amplicollis (Spaeth, 1907) foram coletados em Merremia aegyptia (Convolvulaceae) que não apresentava nectários extraflorais; no entanto, apresentava uma alta densidade de tricomas (Tabela 11).

85

Tabela 11 - Deposição de ovos em relação aos atributos funcionais anti-herbivoria das plantas hospedeiras de Cassidinae s. str. encontras na Região Sudeste do Brasil. Tricomas Tricomas Nectários Oviposição Látex simples glandulares extraflorais Ovos Isolados - Cobertos 0 0 0 1 Fezes Ovos Isolados – Sem 1 0 1 1 cobertura Ovos Agrupados – Sem 2 0 10 24 cobertura Ovos Agrupados – “Ooteca” 0 1 0 0 Ovos Agrupados - Cuidado 1 0 6 7 Materno

Mesmo com diferentes tipos de oviposição, foram encontradas espécies de microvespas parasitoides do gênero Emersonella Girault, 1916 (Hymenoptera: Eulophidae) atacando os ovos desses besouros. Foram raros os casos observados de predação por outros insetos, demonstrando que o fator de mortalidade de Mesomphaliini na fase de ovo ocorreu principalmente por parasitismo. Normalmente as larvas eclodem rompendo o corion formando um opérculo (Figura 11A à 11C). Quando parasitados, pode-se notar a abertura utilizada pela vespa na lateral, podendo ser tanto na parte superior quanto inferior dos ovos (Figura 11D à 11E).

86

A B C

D E F

Figura 11 - Microscopia eletrônica de varredura de ovos de Mesomphaliini. A) Anacassis dubia (Boheman, 1854); a seta evidência a linha de fraqueza por onde a larva emergirá; B) Botanochara sp.; C) Detalhe do corion em Stolas areolata (Germ.); D) Ovos parasitados de Omaspides brunneosignata Boheman exibindo a abertura realizada pelo parasitoide; E) Ovos de Chelymorpha inflata Boheman,parasitados, F) Ovos de Acromis sp. parasitados.

Foram obtidos parasitoides de ovos dos seguintes gêneros de Mesomphaliini: Hilarocassis Spaeth, 1913; Mesomphalia; Anacassis; Chelymorpha Chevrolat, 1836; Stolas, Cyrtonota Chevrolat, 1836; Paraselenis Spaeth, 1913; Omaspides Chevrolat, 1836 e Acromis Chevrolat, 1836. Os parasitoides encontrados pertencem ao gênero Emersonella Girault, 1916 (Hymenoptera: Eulophidae) e frequentemente essas espécies eram encontradas sobre o élitro de várias espécies de Mesomphaliini, independente dos ovos serem depositados de forma isolada ou agrupada (Figura 12).

87

A B

C D

Figura 12 - A) Emersonella niveipes Girault, 1917 (Hymenoptera: Eulophidae) sobre o élitro de Chelymorpha cribraria (Fabricius) (ovos agrupados) Foto: João Vasconcellos Neto (2014). B) Emersonella sp. sobre o pronoto de Botanochara sp. (ovos isolados). Foto: Yuri Messas (2013). C) Emersonella sp. sobre o élitro de Botanochara impressa Panzer, 1789 (ovos isolados ou em grupo de 2 a 3). Foto: Antônio Fiorito (2012). D) Emersonella sp. sobre o élitro de Cyrtonota sp. (ovos isolados ou em grupo de 2 a 3). Foto: Antônio Fiorito (2014).

Foi registrado o parasitismo de ovos de H. evanida por Emersonella albicoxa Hansson, 2002 (novo registro para o Brasil). Emersonella niveipes Girault, 1917 foi encontrada parasitando ovos de C. cribaria (novo registro de associação) em I. cairica e I. aristolochiifolia no campus da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), Campinas, SP., de C. inflata em I. saopaulista (novo registro de associação) na Base Ecológica do Japi, Jundiaí, SP e de C. nigricollis em I. nil (novo registro de associação) no campus da Universidade Federal de Lavras (UFLA), Lavras, MG. Diversas espécies de Emersonella planiscuta Hansson, 2002 foram encontradas parasitando ovos de Stolas que se alimentam de Mikania (Asteraceae) na Serra do Japi. (Ex. S. chalybeae; S. areolata e S. godeti) e Mesomphalia retipennis Boheman, 1850 em Mikania na Serra do Cipó, MG. Uma espécie próxima de E. niveipes foi coletada de ovos de C. reimoseri em I. carnea no campus da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) (Figura 13) 88

A

Figura 13 - Emersonella cf. planiscuta emergindo de ovos de Stolas sp. em Mikania sp. (Asteraceae) na Serra do Japi (Foto: João Vasconcellos Neto, 2014);

Em campo, foi observado que, para as espécies de Mesomphaliini que depositavam ovos isolados ou em grupos pequenos de 2 a 4 ovos, suas larvas continuavam seu desenvolvimento de forma isolada de outras larvas. Para as espécies que depositavam ovos agrupados, suas larvas apresentaram comportamento gregário e muitas vezes apresentaram o comportamento de cicloalexia (anel de defesa) (Figura 14).

89

A B

C D

Figura 14 - Larvas de Mesomphaliini. A) Larvas isoladas de Botanochara sp. na parte adaxial da folha de Convolvulus sp. (Serra do Japi - 15/10/2013) B) Larvas de Hilarocassis evanida (Boheman, 1850) exibindo comportamento de cicloalexia (Serra do Japi – 05/05/2013). C) Larvas de Stolas lineaticollis (Boheman, 1850) em Ipomoea saopaulista exibindo comportamento de cicloalexia (Serra do Japi – 10/02/1015). D) Larvas de C. reimoseri exibindo comportamento de cicloalexia (03/11/2013 – Unicamp). Fotos: Thiago Marinho Alvarenga.

5.5.1 Nectários extraflorais de Convolvulaceae e predação de ovos de Mesomphaliini

Os NEFs como um atributos anti-herbivoria foram encontrados em grande parte das Convolvulaceae hospedeiras de Mesomphaliini (Figura 15).

90

Figura 15 - Nectários extraflorais (NEFs) de Convolvulaceae coletadas na Serra do Japi. A) NEF peciolar de I. saopaulista; B) NEF peciolar de Ipomoea aristolochiifolia G. Don.; C) NEF peciolar de Ipomoea sp. visitada por Camponotus sp. (Hymenoptera: Formicidae); D) NEF peciolar críptico em Ipomoea batatas (L.) Lam.; E) NEF peciolar críptico de Ipomoea cairica (L.) Sweet; F) NEF em sépalas de Merremia macrocalyx (Ruiz & Pav.) O'Donell. Fotos: Thiago Marinho Alvarenga, 2014.

Diversas espécies de formigas (Hymenoptera: Formicidae) foram observadas se alimentando do néctar dos NEFs peciolares em Convolvulaceae. Formigas do gênero Camponotus foram as mais observadas (cinco espécies) visitando NEFs das diferentes plantas avaliadas. Crematogaster sp. 1 foi encontrada em quatro espécies de Convolvulaceae. A composição de formigas encontradas foi diferente para cada espécie de Convolvulaceae observada (Tabela 12).

91

Tabela 12 - Formigas encontradas se alimentando em nectários extraflorais (NEFs) peciolares de Ipomoea (Convolvulaceae). Espécies de Ipomoea Formicidae Brachymyrmex sp. Ipomoea nil Dorymyrmex sp. 2 Linepithema sp. 1 Camponotus personatus Emery, 1894 Ipomoea aristolochiifolia Camponotus senex (Smith, 1858) Crematogaster sp. 1 Dorymyrmex sp. 1 Camponotus senex (Smith, 1858) Linepithema sp. 2 Ipomoea saopaulista Camponotus sp. 2 Pseudomyrma termitarius Smith, 1855 Solenopsis sp. Camponotus sp. 1 Camponotus leydigi Forel, 1886 Ipomoea carnea Crematogaster sp. 1 Camponotus senex (Smith, 1858) Camponotus sp. 2 Crematogaster sp. 1 Camponotus senex (Smith, 1858) Ipomoea cairica Camponotus sp. 3 Pseudomyrmex sp. Crematogaster sp. 1 Ipomoea batatas Solenopsis sp. 2 Cephalotes sp. 1

Em relação a avaliação do risco de predação de ovos utilizando a tecnica com operarias de cupins, foram obtidas porcentagens diferentes (Tabela 13).

92

Tabela 13 - Remoção de operárias de cupim principalmente por formigas que visitam NEFs de Convolvulaceae. potencial de Espécies Convolvulaceae N° de cupins predação Merremia aegyptia (n=20) 9 0,45 Ipomoea nil (n=20) 12 0,6 Ipomoea aristolochiifolia (n=20) 7 0,35 Ipomoea batatas (n=20) 11 0,55 Ipomoea cairica (n=20) 19 0,95 Ipomoea carnea (n=10) 10 1,0 Ipomoea saopaulista (n=20) 15 0,75 Ipomoea quamoclit (n=20) 0 0,0

Constatou se diversas espécies de formigas removendo cupins colodos nas nervuras principais e na superfície abaxial das folhas de Convolvulaceae, onde comumente ocorre a deposição de ovos de Mesomphaliini (Figura 16).

A B

C D

Figura 16 - Remoção de operárias de cupim por grupos ou isoladamente por formigas. A) Grupo de formigas em folhas de I. saopaulista; B) Crematogaster sp. parte adaxial das folhas de I. cairica; C) Crematogaster sp. em folha de I. batatas; D) Camponotus sp. (Hymenoptera: Formicidae) em folha de Ipomoea carnea. Fotos: Thiago Marinho Alvarenga. 93

Espécies de Mesomphaliini que apresentaram comportamento de cuidado materno, ovipositaram em plantas que possuíam índice de predação de 0,35 a 0,75. Uma espécie de Botanochara não identificada, apesar de se alimentar de plantas com índice de predação de 0,35 a 0,60, depositava seus ovos de forma isolada em plantas visinhas. Chelymorpha cribaria foi encontrada frequentemente em I. cairica, que apresentou índice de predação 0,95. No entanto, essa espécie depositava seus ovos agrupados na planta vizinha à sua hospedeira. Importante notar que não foram observados Cassidinae s. str. em I. quamoclit e essa planta, além de possuir uma redução da área foliar, também não possui NEFs. I. carnea apresenta látex e NEFs e apresentou o maior indice de risco de predação dos ovos C. reimoseri, onde a totalidade de presas foi destruida (Tabela 14)

Tabela 14 - Relação entre as espécies de Mesomphaliini e o índice de predação em suas plantas hospedeiras.

94

5.5.2 Eficiência do Cuidado Materno frente a ação de Predadores

Todas espécies de Omaspides, Paraselenis e Acromis encontradas e observadas na Região Sudeste do Brasil apresentaram o comportamento de cuidado materno (Tabela 15). Para essas espécies, todo o comportamento de cuidado da prole foi observado desde a fase de ovos até a emergência dos adultos.

Tabela 15 - Espécies de Mesomphaliini (Chrysomelidae: Cassidinae s. str.) com cuidado materno registradas e observadas nesse estudo na Região Sudeste do Brasil. Tribo Espécies Observadas Referências Chaboo et. al (2014) Mesomphaliini Acromis sp. X (MT – Oeste do Brasil)) Acromis spinifex (Linnaeus, Mesomphaliini X Buzzi (1980) 1763) (Figura 17F). Paraselenis. dichroa (Figura Buzzi (1988); Cuozzo Mesomphaliini X 17A). (2016) P. generosa (Boheman, 1854) Mesomphaliini X Novo registro (Figura 19) P. decipiens (Boheman, 1854) Mesomphaliini X Buzzi (1988) (Figura 17C). Mesomphaliini P. flava (Figura 17B). X Montes e Costa (2011) Mesomphaliini P. aulica (Boheman, 1854) - Macedo et al. (2015) P. amplicolis (Spaeth, 1907) Mesomphaliini X Novo registro (Figura 18) Omaspides brunneosignata Świętojańska (2009); Mesomphaliini (Boheman, 1854) (Figura X Gomes et al. (2012) 17E) O. pallidipennis (Boheman, Buzzi (1988); Gomes Mesomphaliini X 1854) (Figura 17D) et al. (2012) Frieiro-Costa e O. tricolorata (Boheman, Mesomphaliini X Vasconcellos-Neto 1854) (1995, 2003) Flinte et al. (2009); Mesomphaliini O. trichroa (Boheman, 1854) X Santos et al. (2009) 95

A B

C D A

E F

Figura 17 - Mesomphallini com cuidado materno observados. A) Fêmea de Paraselenis dichroa em Ipomoea sp.; B) Fêmea de Paraselenis flava em Ipomoea batatas; C) Fêmea de Paraselenis decipiens em Ipomoea sp. D) Fêmea de Omaspides pallidipennis em Ipomoea saopaulista; E) Fêmea de Omaspides brunneosignata em Ipomoea sp. F) Fêmea de Acromis spinifex em Ipomoea sp. Fotos: Thiago Marinho Alvarenga.

96

Foi registrado pela primeira vez o cuidado materno em Paraselenis (Spaethiechoma) amplicollis (Spaeth, 1907), encontrado se alimentando de Merremia aegypitia (L.) (Convolvulaceae) no campus da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), Campinas, SP (Figura 18).

Figura 18 - Paraselenis (Spaethiechoma) amplicollis (Spaeth, 1907) com larvas de 1° ínstar na porção abaxial da folha de Merremia aegypitia (L.) (Convolvulaecae). Foto: Vasconcellos- Neto, J. 2014.

O comportamento de cuidado materno tambem foi registrado pela primeira vez em Paraselenis (Spaethiechoma) generosa (Boheman, 1854) em Ipomoea aristolochiifolia no campus da Unversidade Estadual de Campinas (Unicamp) (Figura 19). 97

A B

Figura 19 - A) Macho de P. generosa em Ipomoea aristolochiifolia; B) Fêmea de P. generosa cuidando de larvas de terceiro instar em I. aristolochiifolia no Campus da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp). Foto: Thiago Marinho Alvarenga, 2014.

O número médio de ovos de Paraselenis flava em Ipomoea aristolochiifolia foi de 50,07 por desova (n = 13). Para P. flava em Ipomoea batatas a média foi de 39,3 ovos por desova (n = 12). Para Paraselenis dichroa em Merremia macrocalix foi de 27,06 ovos por desova (n = 10). Para Acromis sp. a média foi de 8,07 ovos por desova (n = 7). Ipomoea sp.; C) Camponotus sp. predando ovos de Paraselenis flava em Ipomoea aristolochiifolia (Foto: João Vasconcellos Neto); D) Larva de Chrysopidae (Neuroptera) predando dos ovos parasitados de Paraselenis flava em Ipomoea aristolochiifolia (Fotos A,B e D: Thiago Marinho Alvarenga). Além das formigas listadas ao longo do capitulo, 17 Hymenopteros e sete Coleopteros visitantes dos NEFs de I. aristolochiifolia foram observados nesse estudo (Tabela 16), como por exemplo, Cycloneda conjugata (Figura 20)

98

Tabela 16 - Visitantes em NEFs de Ipomoea aristolochiifolia (Convolvulaceae), predadores e parasitoides potenciais. Predador Parasitoide Observação Ordem Espécie potencial potencial de ataque Tetragonisca angustula latreille, Hymenoptera 1811 Hymenoptera Trigona spinipes Fabricius, 1793 Hymenoptera Vespidae sp. 1 X X Hymenoptera Vespidae sp. 2 X X Hymenoptera Vespidae sp. 3 X X Hymenoptera Vespidae sp. 4 X X Hymenoptera Eupelmidae X X Hymenoptera Crematogaster sp. X X Hymenoptera Pseudomyrmex sp. 1 X X Hymenoptera Pseudomyrmex sp. 2 X Hymenoptera Camponotus sp. X X Hymenoptera Cephalotes sp. Hymenoptera Evaniidae sp. Hymenoptera Chalcididae sp. X X Hymenoptera Brachymeria sp. 1 X X Hymenoptera Mutilidae sp. 1 Hymenoptera Mutilidae sp. 2 Hippodamia convergens (Guerin- Coleoptera X Meneville, 1842) Cycloneda sanguínea (Linnaeus, Coleoptera X 1763) Coleoptera Harmonia axyridis (Pallas, 1773) X Cycloneda conjugata (Mulsant, Coleoptera X 1850) Coleoptera Diabrotica speciosa (Germar, 1824) Coleoptera Chrysomelidae sp. 1 Coleoptera Chrysomelidae sp. 2

99

Figura 20 - Cycloneda conjugata se alimentando de néctar de NEF em I. aristolochiifolia. Foto: João Vasconcellos Neto.

Formigas e vespas tambem foram observados predando pupas de P. flava sem o cuidado da fêmea tanto em I. batatas quanto I. aristolochiifolia (Figura 21).

A B

Figura 21 - A) Crematogaster sp. predando pupas de P. flava em I. aristolochiifolia. B) Vespidae (não identificada) predando pupas de P. flava. Fotos: João Vasconcellos Neto.

O experimento para atestar a eficiência do cuidado materno contra a predação revelou que no grupo em que as fêmeas foram removidas, todas as desovas foram predadas dentro de 96 horas. A exceção ficou por conta do experimento de P. flava em I. batatas que, apesar da predação final ser significativa (p < 0,05) em relação ao grupo controle, apresentou 5 desovas não predadas, da qual eclodiram as larvas (Figura 22).

100

sp. em

Ipomoea

Acromis

em em

; D) ;

Paraselenis flava Paraselenis

Merremia macrocalyx Merremia

em em

D

remoção da fêmea. A) fêmea. da remoção

a

Paraselenis dichroa Paraselenis

mediante mediante

; C) ;

predados

Ipomoea batatas Ipomoea

em em

de ovos predados e não e predados ovos de

Paraselenis flava Paraselenis

B)

;

obrevivência obrevivência

S

-

22 C

Figura Figura Convolvulaceae não identificada. Convolvulaceae aristolochiifolia 101

Nos grupos controles (presença da mãe) do experimento de remoção da fêmea guardiã para as quatro espécies avaliadas, os ovos não foram predados. No entanto, para todas as espécies observadas, os ovos foram parasitados por Emersonella pubipennis Hansson 2002 (Hymenoptera: Eulophidae), uma vespa forética, que aguarda sobre o élitro das fêmeas até o momento da oviposição para iniciar o ataque sobre a desova (Figura 29). Durante o experimento de remoção de fêmeas foram obsrvadas a ocorrencia de predadores de ovos que não estavam protegidos pela fêmea de cassidinae (Figura 23).

A B |

C D

Figura 23 - Experimento de remoção de operárias de cupim. A) Formicidae atacando em grupo operária de cupim em folhas de I. saopaulista; B) Crematogaster sp. (Hymenoptera: Formicidae) removendo operária de cupim na parte adaxial das folhas de I. cairica; C) Crematogaster sp. removendo operária de cupim em folha de I. batatas; D) Camponotus sp. (Hymenoptera: Formicidae) removendo operaria de cupim em I. carnea. Fotos: Thiago Marinho Alvarenga.

Os ovos de todas as espécies de Mesomphaliini com cuidado materno observadas eram depositados agrupados na parte apical da nervura principal e face abaxial das folhas de plantas da família Convolvulaceae. Em relação a O experimento de seleção de sítios para a 102

oviposição baseado na menor probabilidade de predação não se mostrou significativo, embora sete cupins tenham sido predados no caule, cinco predados na parte adaxial da folha e apenas três na parte abaxial, onde são depositados os ovos de P. flava e P. generosa.

5.5.3 Parasitoide de ovos de Mesomphallini com comportamento de cuidado materno

Nos grupos controle (presença da mãe) do experimento de remoção da fêmea guardiã para as três espécies avaliadas, os ovos não foram removidos. No entanto, para todas as espécies observadas, os ovos foram parasitados por Emersonella pubipennis Hansson 2002 (Hymenoptera: Eulophidae), uma vespa forética, que aguarda sobre o élitro das fêmeas o momento da oviposição em ovos do hospedeiro (Figura 24).

A A A B

C D

103

Figura 24 - A) Emersonella pubipennis se direcionando a ovos de Paraselenis dichroa; B) Sobre o élitro de P. flava; C) Se direcionando a ovos de P. decipiens; D) Sobre o élitro de Omaspides pallidipennis. Fotos: Thiago Marinho Alvarenga.

Foram observadas ocorrencias (n > 20) onde varios adultos de E. pubipennis se direcionavam para ovos de P. flava ao mesmo tempo. Uma sequência de imagens foi possível constatar a aproximação de um parasitoide pela parte posterior da fêmea, enquanto essa tenta se livrar de outros 12 parasitoides à sua frente, agitando suas antenas (Figura 25).

104

A B

C D

Figura 25 - A a D - Sequência de imagens evidenciando a aproximação de adultos de

Emersonella pubipennis aos ovos de Paraselenis flava. Fotos: Thiago Marinho Alvarenga, 2015.

Em campo, foi possivel distinguir ovos parasitados e não parasitados (ver Capítulo 1) pela abertura lateral feita por indivíduos de E. pubipennis ao romperem o córion (Figura 26).

105

A B

Figura 26 - Ovos de Paraselenis flava. A) Desova com indicativo de emergência de larvas de besouros: ovos branco-amarelados; abertura no apice dos ovos; marcas de raspagem do limbo foliar por larvas. B) Ovos com corion rompido na lateral e bordas irregulares indicando a saída do parasitoide.

O ocorrencia de E. pubipennis sobre ovos de Acromis sp. também foi observado em uma Convolvulaceae não identificada no Campus da Universidade Federal de Mato Grosso, Cuiabá, MT. Diferente das outras espécies observadas, as vespas voavam em volta dos ovos e na maioria das vezes pousavam diretamente sobre eles (Figura 27). Em seguida, a fêmea do besouro tentava proteger os ovos agitando as antenas.

106

A B

Figura 27 - A e B – Adulto de Emersonella pubipennis em voo nas proximidades dos ovos de de Acromis sp. em uma Convolvulaceae não identificada. Foto: Thiago Marinho Alvarenga.

5.6 Discussão

No presente estudo, foram obtidas oviposições de duas espécies simpátricas utilizando a mesma espécie de planta hospedeira (Jacquemontia sp. – Convolvulaceae). Tanto Hilarocassis evanida (Boheman, 1850) quanto Hilarocassis albida (Germar, 1824) depositam seus ovos de maneira agrupada sem evidencias de cuidado materno, apesar da amostra pequena. Cuignet e colaboradores (2007) descrevem os ovos de Hilarocassis evanida apenas como agrupados, sem mencionar a presença do cuidado materno. Chaboo e colaboradores (2014), discutiram a origem do cuidado materno e sugeriram que provavelmente o gênero Hilarocassis apresentam esse comportamento. Em todas as espécies de Mesomphaliini que depositavam ovos agrupados, suas larvas continuavam seu ciclo de forma agregada e muitas vezes apresentando o comportamento de cicloalexia. Segundo Dury (2013) a evolução desse comportamento entre os besouros herbívoros pode estar ligada à presença de formigas nas plantas. Foi ainda ressaltado que as defesas químicas aliadas a esse comportamento é um mecanismo defensivo importante contra predadores (formigas) e parasitoides, como mencionado por Weinstein (1989). Larvas de primeiro ínstar de Stolas lineaticollis (Boheman, 1850) tem sido encontradas de forma agregada em I. saopaulista O'Donell e Merremia macrocalyx (Ruiz & Pav.) O'Donell (Convolvulaceae). No entanto, as oviposições não foram observadas, sugerindo duas possibilidades de estratégias na deposição de ovos. A primeira é que os ovos são 107

depositados de forma agregada nas plantas vizinhas ou de suporte da planta hospedeira; a segunda é que após a eclosão das larvas os resíduos de córion, são consumidos por formigas que patrulham a planta. Algumas oviposições agrupadas de C. cribaria foram observadas em plantas vizinhas de suas hospedeiras e essa parece ser uma maneira efetiva de contornar o encontro dos ovos por predadores que visitam os NEFs da planta hospedeira. Esse comportamento não foi efetivo contra o parasitismo por E. niveipes. A mesma estratégia foi observada para Botanochara sp. No entanto, fêmeas depositavam ovos isolados ou pequenos grupos de dois a três em gramíneas próximo à sua planta hospedeira I. aristolochiifolia. Estratégias na deposição de ovos que podem proteger a prole da presença de inimigos naturais podem ser utilizados como caracteres em estudos de filogenia. Os aspectos comportamentais são muito úteis em trabalhos de sistemática filogenética e esta prática deve ser vista como um importante conjunto adicional de informações, que permitem aos pesquisadores obter uma topologia mais robusta (MALAVASI et al., 2012). As estratégias, como comportamento, podem ser utilizadas como unidade filogenética, obedecendo às seguintes diretrizes: unidade fenotipicamente estável, desenvolvimento autônomo e dentro de um clado particular (WAINWRIGHT e FRIEL, 2001). No entanto, tem sido evidenciado correlações entre a filogenia e comportamentos, como o cuidado materno (WINDSOR e CHOE, 1994; CHABOO, 2007; CHABOO et al., 2014). De acordo com Buzzi (1988), estudos sobre parasitoides de ovos de Cassidinae s. str. são limitados. Passadas mais de duas décadas, o conhecimento sobre esses parasitoides ainda se limita a informações de taxonomia e distribuição (HANSSON, 2002; HANSSON e NISHIDA, 2004; MONTES e COSTA, 2011). Estudos das interações entre Cassidinae e Emersonella seguem na tentativa de encontrar e compreender padrões ecologicos e filogenéticos, como em Cuignet e colaboradores (2008). Cuignet e colaboradores (2008) coletaram diversas espécies de Emersonella não descritas. Isso indica que muitas espécies desses organismos ainda é desconhecida e documentada para outros Cassidinae s. str. tropicais. Alvarenga (2013) encontrou diversas espécies de Emersonella não descritas para o Brasil e demonstrou a importância da coleta ativa das oviposições para obtenção de dados de hospedeiros, de forma a contribuir não somente para a taxonomia do grupo, mas também para o conhecimento de sua ecologia. Apesar do novo registro de Emersonella albicoxa para o Brasil, para muitas espécies não foi possível a identificação. Assim, em função da extensa área tropical e subtropical, existe um mosaico de ecossistemas e não seria surpreendente que este pais abrigue a mais ampla diversidade de insetos na Terra (RAFAEL et al., 2012). Possívelmente muitas 108

espécies de Emersonella registradas para a Região Neotropical não o sejam para o Brasil devido à falta de levantamento sistematizado sobre esse grupo na América do Sul. Segundo Hansson (2002), é esperado que o número de espécies de Eulophidae em regiões tropicais seja superior constituindo-se de um grupo diverso pouco estudado nessa região. As expedições visando coletas sistematizadas tanto dos parasitoides quanto dos herbívoros em suas plantas hospedeiras são um importante processo para a aquisição e construção do conhecimento científico (PATACA e PINHEIRO, 2005). Os significados adaptativos comportamentais em Emersonella permanecem desconhecidos, como é o caso da forésia. Esse comportamento foi confirmado em seis dos 26 parasitoides de ovos (Emersonella planiceps Hansson, E. carballoi Hansson, E. rotunda (Ashmead), E. pubipennis Hansson, E. planiscuta Hansson, e Emersonella sp.) coletados por Cuignet e colaboradores (2008). Esse comportamento é caracterizado pela presença de vespas nos élitros de besouros adultos por um período considerável de tempo, aparentemente esperando até que o hospedeiro deposite seus ovos, tendo o parasitoide a oportunidade de fazer a oviposição em um ovo recém-depositado (CUIGNET et al., 2008). Segundo Cuignet e colaboradores (2007), parece razoável pensar que este comportamento possa facilitar a localização dos ovos quando os hospedeiros são raros ou não emitem sinalizações químicas, como ovos solitários ou quando os ovos não são depositados dentro de uma estrutura análoga a ooteca. Na presente pesquisa foram observadas espécies de Emersonella foréticas. No entanto não foi possivel a identificação de parasitoides que apresentaram esse comportamento com o tipo de oviposição. Apesar de estudos pontuais demonstrando a atratividade de parasitoides por fêmeas de C. reimoseri aptas para a reprodução (MASSUDA e TRIGO, 2014), ainda faltam informações para entender esse comportamento nesse grupo de insetos. Diferentes índices de predação de ovos foram encontrados para as plantas avaliadas, indicando que defesas indiretas devem ser importantes na remoção de herbívoros generalistas ocasionais. Esse tipo de defesa utilizada pela planta e mediada por predadores, principalmente da família Formicidae (Hymenoptera), parece não causar impacto suficiente para inibir a presença e reprodução dos cassidíneos associados, embora tenham sido sobservadas diversas situações de predação de ovos. A mesma situação foi observada por Windsor e Choe (1994), Gomes e colaboradores (2012) e Gomes e Frieiro-Costa (2015) para Mesomphaliini com cuidado materno. Beckmann e Stucky (1981), em um estudo com Ipomoea pandurata (L.) G. Mey., apontaram que formigas que visitam nectários podem expulsar herbívoros comuns de plantas como Deloyala guttata (Olivier, 1790) (Cassidinae s. str.: Cassidini). Selman (1988) afirmou que Cassidinae s. str. depositam pequenos grupos de ovos em uma dura estrutura 109

análoga a ooteca, o que lhes dá proteção quase total contra predadores. No entanto, como demonstrado nesse estudo, Cassidinae s. str. neotropicais apresentam diferentes formas de oviposição e estão suceptíveis a diversos predadores e parasitoides. A diferença encontrada no potencial de predação pode estar diretamente relacionada com a composição e abundância de formigas que visitam os NEFs peciolares das plantas avaliadas alem de, claro, variações aleatórias ou relativas às condições experimentais. Como não houve especificidade de formigas que visitam essas estruturas, é possível que, em ambientes com escassez de recursos alimentares, a diversidade e abundância desses organismos aumentem, devido ao néctar fornecido. Assim, nessas condições, as formigas podem exercer um impacto maior na população de herbívoros tanto generalistas como específicos. Outros estudos podem apontar em quais circunstâncias os predadores visitantes de NEFs podem utilizar um herbívoro especialista como alimento. Segundo Chaboo e colaboradores (2014), ambientes estressantes versus recursos concentrados estáveis são ecologicamente contraditórios. Para os Chrysomelidae que apresentam comportamento de cuidado materno, a planta hospedeira pode apresentar um recurso estável que atende a muitos indivíduos por um período prolongado, mas pode ser improprio se as folhas forem destruidas antes que ocorra o desenvolvimento da larva ou devido à competição com outros herbívoros na planta. Dessa forma, o risco de predação de herbívoros generalistas (0.35 a 1,0) em plantas com nectário extrafloral aponta que as formigas limitam a atuação de herbívoros generalistas por um longo período e, consequentemente, diminui o número de competidores interespecíficos. Existem hipóteses que pressupõem que os especialistas alimentares têm vantagens seletivas gerais (FUTUYMA e MORENO, 1988; MENKEN, 1996). A principal delas é que os herbívoros especializados se beneficiam por escapar ou se defenderem mais efetivamente contra diversos inimigos naturais (BERNAYS e GRAHAM, 1988). Segundo Vencl e colaboradores (2011) predadores e parasitoides são importantes fatores de mortalidade por herbívoros. De acordo com a hipótese do "espaço livre do inimigo", os inimigos naturais causam a mortalidade diferencial de um herbívoro entre as espécies hospedeiras potenciais, e o herbívoro evolui para se alimentar apenas, ou preferencialmente, das plantas onde sofre menor mortalidade (PRICE et al., 1980; BERNAYS e GRAHAM, 1988). Ainda de acordo com Vencl e colaboradores (2011), existem três possíveis vantagens da especialização: 1° - A planta fornece refúgio físico; 2° - O predador não se infiltra na planta; 3° - A planta fornece ao herbívoro produtos químicos que podem ser usados para sua própria defesa. A terceira possibilidade é identificada em diversos estudos com Cassidinae s. str. 110

neotropicais (NOGUEIRA-DE-SÁ, 2004; NOGUEIRA-DE-SÁ e TRIGO, 2005; MASSUDA e TRIGO, 2014). Outra hipótese envolvida na importância das defesas indiretas mediadas por NEFs peciolares é a presença de formigas na planta até o surgimento de nectários extranupciais fazendo com que as formigas tenham um impacto maior na predação e remoção de insetos florívoros e broqueadores de sementes (KEELER e KAUL, 1984). Em síntese, a diversidade de estratégias reprodutivas observadas em Mesomphaliini parece ter evoluído em relação a pressões seletivas mediadas pelos NEFs e predadores atraídos pela planta. Dentre essas estratégias pode-se destacar o fato de depositar ovos em plantas vizinhas, colocar ovos isolados como mecanismo para reduzir a probabilidade de encontro por predadores, depositar ovos agrupados em ootecas com defesas mecânicas e químicas e formação de anéis de defesa em larvas e cuidado maternal. A presença de NEFs e predadores associados gera uma condição adversa a herbívoros generalistas, abrindo um espaço livre de outros competidores, possibilitando a Mesomphaliini evoluir e apresentar diversas estratégias de defesa e reprodutiva. Todas as plantas hospedeiras de Mesomphaliini com cuidado materno estudadas possuíam nectários extraflorais e evidente patrulhamento por formigas. Assim, com os experimentos realizados, como esperado as desovas dos besouros sem a proteção da fêmea foram altamente predados por visitantes dos nectários extraflorais, principalmente formigas. Dessa forma, fica evidente a a influência indireta do nectário extrafloral na mortalidade das proles de Mesomphaliini e a importância da manutenção do cuidado materno como estratégia reprodutiva e defensiva nessa interação. Como observado no experimento de remoção de fêmeas, o cuidado materno presente em Mesomphaliini como estratégia de vida é adaptativo frente a um fator que reduz fortemente a sobrevivência da prole (TALLAMY, 1982; 1984; TALLAMY e DENNO, 1981). Há poucas circunstâncias em que se pode investigar a repetitividade da evolução ou de seus processos. Especificamente na evolução fenotípica paralela, morfologias e comportamentos semelhantes evoluem independentemente de um antepassado comum em ambientes separados (ELMER et al., 2014). A evolução paralela de atributos semelhantes implica na seleção natural como a causa da evolução (SCHLUTER e NAGEL, 1995; NOSIL et al., 2002). Nesse sentido, o cuidado materno em Cassidinae s. str. ocorre de maneira independente em um grupo de espécies estreitamente relacionados (CHABOO et al., 2014). Esse comportamento comum a Mesomphaliini que se alimentam de Convolvulaceae com NEFs, parece ter evoluido de maneira 111

independente devido a pressão de seleção semelhante ocasionado pela predação de ovos por inimigos naturais atraidos pela planta hospedeira. Uma vez que sem a presença da fêmea todos os ovos são predados, incluso os ovos previamente parasitados, e considerando que as fêmeas com cuidado materno não removem os ovos parasitados do agrupamento, parasitoides da espécie E. pubipennis, além de serem especialistas em Mesomphaliini com cuidado materno, ainda aproveitam esse comportamento do hospedeiro para aumentar sua sobrevivência. Apenas Omaspides angusta Boheman, 1856, Mesomphaliini que possui comportamento de cuidado materno e se alimenta de Convolvulaceae, foi parasitado por Emersonella windsori Hansson, 2002 no Panamá (CUIGNET et al. 2007). Embora morfologicamente diferente de E. pubipennis, Cuignet e colaboradores (2007) demonstraram através de ITS2 rDNA que essas espécies são próximas. Dessa forma, além da análise molecular, as diferenças comportamentais do parasitoide e as estratégias reprodutivas do hospedeiro poderiam ajudar a elucidar a evolução dessa interação tritrófica. Assim como nesse estudo onde os ovos ficam suceptiveis ao parasitismo por Emersonella, Kudo e Ishibashi (1996) demonstraram a eficiência do cuidado materno das larvas de Gonioctena sibirica (Coleoptera: Chrysomelidae) contra predadores e sua ineficiência contra parasitoides. Por fim, sugerem um trade-off na eficiência do cuidado materno contra diferentes espécies inimigas: comportamentos defensivos para um tipo de inimigo podem tornar a presa mais vulnerável a outro. A principal força seletiva na evolução do cuidado materno parece ser a presença de predadores, mediados pela presença de NEFs. Parasitoides de ovos e outros de pupa e larvas podem se beneficiar dos NEFs, mas estão presentes em besouros que utilizam plantas sem NEFs, demonstrando uma adaptação mais recente das vespas em relação as estratégias reprodutivas de seus hospedeiros.

6 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Cassidinae s. str. estão associados a diversas famílias de plantas hospedeiras no mundo. Espécies de Convolvulaceae e Asteraceae são as mais consumidas por esses besouros, principalmente pelas espécies de Mesomphaliini na região Neotropical. Ipomoea é o principal gênero de Convolvulaceae consumido pelos Cassidinae s. str. em varios locais do mundo. 112

Dentre as características funcionais antiherbivoria apresentada por essas plantas, menciona-se a presença de nectários extraflorais (NEFs), principalmente em plantas que estão associadas a Mesomphaliini que apresentam o comportamento de cuidado materno. A diversidade de estratégias reprodutivas observadas em Mesomphaliini resulta da necessidade de cada espécie proteger sua prole de condições adversas do ambiente. As pressões seletivas mediadas pelos NEFs e predadores atraídos pela planta, caracterizam um cenário proprício para a adaptação e deversificação de suas estratégias reprodutivas. Além disso, a presença de predadores mediados pelos NEFs gera uma condição adversa a herbívoros generalistas, abrindo dessa forma um espaço livre de outros competidores. Esse estudo demonstra a importância do cuidado materno na sobrevivência da prole frente a ação de predadores mediados pelos NEFs. Sendo que na ausência desse comportamento toda a desova é predada. Assim, pode-se inferir que a principal força seletiva na origem do cuidado materno em Mesomphaliini é a atuação de predadores. Parasitoides de ovos também estão presentes em besouros que utilizam plantas sem NEFs, não estando diretamente envolvidos na origem do comportamento de cuidado materno. Além disso, os parasitoides aproveitam desse comportamento garantindo a sobrevivencia da prole perante aos mesmos predadores de ovos dos besouros. Caracterizando uma adaptação em relação as estratégias reprodutivas de seus hospedeiros.

113

7. Referências Bibliográficas

ALVARENGA, T. M. Estudo Taxonômico do gênero Emersonella Girault, 1916 (Hymenoptera: Eulophidae) em áreas de Mata Atlântica. 2013. 105 p. Dissertação (Entomologia/Agronomia) — Universidade Federal de Lavras, Lavras.

BERNAYS, E. A. Feeding by caterpillars is dangerous. Ecological Entomology, v. 22, p. 121 – 123, 1997.

BERNAYS, E. A.; GRAHAM, M. On the evolution of host specificity in phytophagous arthropods. Ecology, v. 69, p. 886 – 892, 1988.

BOUCEK, Z. Descriptions of two new species of Neotropical Eulophidae (Hymenoptera) of economic interest, with taxonomic notes on related species and genera. Bulletin of Entomological Research, v. 67, p. 1 – 5, 1977.

BUZZI, Z. J. Estágios imaturos de Acromis nebulosa (Boheman, 1854) (Coleoptera, Chrysomelidae, Cassidinae). Dusenia, v. 12, p. 63 – 67, 1980.

BUZZI, Z. J. Biology of Neotropical Cassidinae. In: JOLIVET, P. H.; PETITPIERRE, E.; HSIAO, T.H. (Eds.). Biology of Chrysomelidae. 1. ed. [S.l.]: Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 1988. p. 559 – 580.

CHABOO, C. S. Biology and phylogeny of the Cassidinae Gyllenhal sensu lato (tortoise and leaf-mining beetles) (Coleoptera: Chrysomelidae). Bulletin of the American Museum of Natural History, v. 305, p. 1 – 250, 2007.

CHABOO, C. S. et al. Origins and diversification of subsociality in leaf beetles (Coleoptera: Chrysomelidae: Cassidinae: Chrysomelinae). Journal of Natural History, v. 48, n. 37-38, p. 2325 – 2367, 2014.

SILVA, A. G. D. et al. Quarto catálogo dos insetos que vivem nas plantas do Brasil: seus parasitos e predadores. Rio de Janeiro: Ministério da Agricultura, 1968.

COSTA, C. Insetos imaturos. In: Sociedade Brasileira de Zoologia. (Org.). Manual de técnicas para a preparação de coleções zoológicas. São Paulo: Sociedade Brasileira de Zoologia, 1985. p. 1 – 7. 114

CRAIG, T. P.; ITAMI, J. K.; PRICE, P. W. A strong relationship between oviposition preference and larval performance in a shootgalling sawfly. Ecology, v. 70, n. 6, p. 1691 – 1699, 1989.

CUIGNET, M. et al. The diversity and specificity of parasitoids attacking neotropical tortoise beetles (Chrysomelidae, Cassidinae). In: JOLIVET, P.; SANTIAGO-BLAY, J.; SCHMITT, M. (Eds). Research on Chrysomelidae. 2008. p. 345 – 367.

CUIGNET, M.; HANCE, T.; WINDSOR, D. M. Phylogenetic relationships of egg parasitoids (Hymenoptera: Eulophidae) and correlated life history characteristics of their Neotropical Cassidinae hosts (Coleoptera, Chrysomelidae). Molecular Phylogenetics and Evolution, Orlando, v. 42, n. 3, p. 573 – 584, 2007.

CUOZZO, M. D. História natural de Paraselenis dichroa Germar, 1824 (Coleoptera: Chrysomelidae: Cassidinae). 2016. 86 p. Dissertação (Mestrado em Entomologia) — Universidade Federal de Lavras.

DAMMAN, H.; FEENY, P. Mechanisms and consequences of selective oviposition by the zebra swallowtail butterfly. Animal Behaviour, v. 36, p. 563 – 573, 1988.

DIAL, R.; ROUGHGARDEN, J. Experimental removal of insectivores from rain forest canopy: direct and indirect effects. Ecology, v. 76, p. 1821 – 1834, 1995.

DURY, G. Evolution of cycloalexy in neotropical Chrysomeline beetles (Coleoptera: Chrysomelidae). 2013. Tese (Department of Plant Science) — McGill University.

EHRLICH, P. R.; RAVEN, P. H. Butterflies and plants: A study in coevolution. Evolution, n. 18, p. 586 – 608, 1964.

ELMER, K. R. et al. Parallel evolution of Nicaraguan crater lake cichlid fishes via non-parallel routes. Nature Communications, v. 5, n. 5168, 2014.

FLINTE, V. et al. Tortoise beetles of the State of Rio de Janeiro, Brazil (Coleoptera: Chrysomelidae: Cassidinae). Genus, v. 20, n. 4, p. 571 – 614, 2009.

FRIEIRO-COSTA, F. A. Biologia de populações e etologia de Omaspides tricolorata (Boheman, 1954) (Coleoptera: Chrysomelidae: Cassidinae) na Serra do Japi, Jundiaí-SP. 1995. 97 p. Tese (Biologia Animal) — Universidade Estadual de Campinas, Campinas.

115

FRIEIRO-COSTA, F. A.; VASCONCELLOS-NETO, J. 2003. Biological and ecological studies on the tortoise beetle Omaspides tricolorata Boheman, 1854 (Coleoptera: Chrysomelidae: Cassidinae) p.213-225. In: FURTH D. G. (ed.). Special topics in leaf beetle biology. 1. ed. Moscow: Pensoft, 2003. P. 213-225.

FUTUYMA, D. J.; MORENO, G. The evolution of ecological specialization. Annual Review of Ecology and Systematics, v. 19, p. 207 – 233, 1988.

GILBERT, J. D. J.; MANICA, A. Parental care trade-offs and life history relationships in insects. American Naturalist, v. 176, n. 2, p. 212 – 226, 2010.

GOMES, P. A. A.; FRIEIRO-COSTA, F. A. Natural history of Omaspides brunneosignata (Chrysomelidae: Cassidinae). In: V Simpósio Internacional de Entomologia. [S.l.: s.n.], 2015.

GOMES, P. A.; PREZOTO, F.; FRIEIRO-COSTA, F. A. Biology of Omaspides pallidipennis Boheman, 1854 (Coleoptera: Chrysomelidae: Cassidinae). Psyche: A Journal of Entomology, v. 2012, p. 1 – 8, 2012.

HANSSON, C. Eulophidae of Costa Rica (Hymenoptera: Chalcidoidea), part 1. 1. ed. [S.l.]: American Entomological Institute, 2002.

HANSSON, C.; NISHIDA, K. A new species of Emersonella (Hymenoptera: Eulophidae), parasitoid on weevil eggs (Coleoptera: Curculionidae), from Costa Rica. Zootaxa, v. 607, p. 1 – 6, 2004.

KUDO, S.; ISHIBASHI, E. Maternal defense of a leaf beetle is not effective against parasitoids but is against pedestrian predators. Ethology, v. 102, p. 560 – 567, 1996.

MACCOLL, A. D. C. The ecological causes of evolution. Trends In Ecology & Evolution, v. 26, p. 514 – 522, 2011.

MACEDO, M. V. et al. Three new reports of subsocial tortoise Beetles form South America (Chrysomelidae: Cassidinae). In: Annals of the Entomological Society America. v.108, n.6, p.1088-1092. 2015.

MALAVASI, S. et al. The phylogeny of a reduced ‘sand goby’ group based on behavioural and life history characters. Zoological Journal of the Linnean Society, v. 165, p. 916 – 924, 2012.

116

MASSUDA, K.; TRIGO, J. R. Hiding in Plain Sight: Cuticular Compound Profile Matching Conceals a Larval Tortoise Beetle in its Host Chemical Cloud. Journal of Chemical Ecology, v. 40, n. 4, p. 341 – 354, 2014.

MENKEN, S. B. J. Pattern and process in the evolution of insect-plant associations: Yponomeuta as an example. Entomologia Experimentalis et Applicata, v. 80, p. 297 – 306, 1996.

MONTES, S. M. N. M.; COSTA, V. A. Parasitismo de huevos de Paraselenis flava (Coleoptera: Chrysomelidae) en batata (Ipomoea batatas). Revista Colombiana de Entomologia, v. 37, n. 2, p. 249 – 250, 2011.

NOGUEIRA-DE-SÁ, F. Defensive strategies of two Cassidinae larvae: the role of fecal shields and chemical substances. Chrysomela, v. 43, p. 6 – 8, 2004.

NOGUEIRA-DE-SÁ, F.; TRIGO, J. R. Faecal shield of the tortoise beetle Plagiometriona aff. flavescens (Chrysomelidae: Cassidinae) as chemically mediated defense against predators. Journal of Tropical Ecology, v. 21, n. 2, p. 189 – 194, 2005.

NOSIL, P.; CRESPI, B. J.; SANDOVAL, C. P. Host-plant adaptation drives the parallel evolution of reproductive isolation. Nature, v. 417, p. 440 – 443, 2002.

OLIVEIRA, P. S.; OLIVEIRA-FILHO, A.; CINTRA, R. Ant foraging on ant-inhabited Triplaris (Polygonaceae) in western Brazil: a field experiment using live termite-baits. Journal of Tropical Ecology, v. 3, p. 193 – 200, 1987.

PATACA, E. M.; PINHEIRO, R. Instruções de viagem para a investigação científica do território brasileiro. Revista da SBHC, v. 3, n. 1, p. 58 – 79, 2005.

PRICE, P. W. et al. Interactions among three trophic levels: influence of plants on interactions between insect herbivores and natural enemies. Annual Review of Ecology and Systematics, v. 11, p. 41 – 65, 1980.

RAFAEL, J. A. et al. Insetos do Brasil: Diversidade e Taxonomia. [S.l.]: Holos Editora, 2012.

SANTIS, L. D. Las especies argentinas, uruguayas e brasileñas del gênero Emersonella Girault 1916 (Insecta, Hymenoptera, Eulophidae). Anais da Sociedade Entomológica do Brasil, v. 12, n. 2, p. 249 – 259, 1983. 117

SANTOS, E. H. et al. Flutuação populacional de Omaspides trichroa (Coleoptera: Chrysomelidae: Cassidinae) no Parque Nacional da Serra dos Órgãos, RJ. Anais do IX Congresso de Ecologia do Brasil, São Lourenço - MG. 2009.

SCHOONHOVEN, L. M.; LOON, J. J. A. van; DICKE, M. Insect-Plant Biology. [S.l.]: Oxford, University Press, 2005.

SCHLUTER, D.; NAGEL, L. Parallel speciation by natural selection. American Naturalist, v. 146, p. 292 – 301, 1995.

ŚWIĘTOJAŃSKA, J. The immatures of tortoise beetles with bibliographic catalogue of all taxa (Coleoptera: Chrysomelidae: Cassidinae). Wrocław, Poland: Polish Taxonomical Monographs, Biologica Silesiae, 2009.

TALLAMY, D. W. Age specific maternal defense in Gargaphia solani (Hemiptera: Tingidae). Behavioral Ecology and Sociobiology, v. 11, p. 7 – 11, 1982.

TALLAMY, D. W. Insect parental care. BioScience, v. 34, p. 20 – 25, 1984.

TALLAMY, D. W.; DENNO, R. F. Maternal care in Gargaphia solani (Hemiptera: Tingidae). Animal Behaviour, v. 29, p. 771 – 778, 1981.

VENCL, F. V.; TRILLO, P. A.; GEETA, R. Functional interactions among tortoise beetle larval defenses reveal trait suites and escalation. Behavioral Ecology and Sociobiology, v. 65, n. 2, p. 227 – 239, 2011.

VOLONTERIO, O. R.; LEÓN, P. de; FAILLA, G. Aspects of the Oviposition of Anacassis fuscata (Coleoptera: Chrysomelidae) on Annual and Seasonal Leaves of Its Host Plant, Baccharidastrum triplinervium (Asteraceae), in Field Conditions. Environmental Entomology, v. 32, n. 3, p. 689 – 697, 2003.

WAINWRIGHT, P. C.; FRIEL, J. P. Behavioral characters and historical properties of motor patterns. In: WAGNER, G. P. (ed.). The Character Concept in Evolutionary Biology. Academic Press, 2001. p. 285 – 301.

WAR, A. R. et al. Mechanisms of plant defense against insect herbivores. Plant Signaling & Behavior, v. 7, p. 1306 – 1320, 2012.

118

WEINSTEIN, P. Cycloalexy in an Australian pergid sawfly. Bulletin et Annales de la Société Entomologique de Belgique, v. 125, p. 53 – 60, 1989.

WESELOH, R. M. Potential effects of parasitoids on the evolution of caterpillar foraging behavior. In: STAMP, N. E.; CASEY, T. M. (Eds.). Caterpillar: ecological and evolutionary constraints on foraging. 1. ed. New York: Chapman & Hall Press, 1993. p. 203 – 223.

WHALEN, M. A.; MACKAY, D. A. Patterns of ant and herbivore activity on five understorey euphorbiaceous saplings in submontane Papua New Guinea. Biotropica, v. 20, p. 294 – 300, 1988.

WINDSOR, D. M.; CHOE, J. C. Origins of parental care in chrysomelid beetles. In: JOLIVET, P. H.; COX M. L.; PETIPIERRE, E. (Eds.). Novel aspects of the biology of Chrysomelidae. 1. ed. Dodrecht, Holanda: Kluwer Academic Publishers, 1994.

WINDSOR, D. M. et al. Subsocial Neotropical Doryphorini (Chrysomelidae, Chrysomelinae): new observations on behavior, host plants and systematics. Zookeys, v. 332, p. 71 – 93, 2013.

119

8 ANEXO 8.1 Declaração referente a Bioética e/ou Biossegurança

120

8.2 Declaração referente a direitos autorais