FATORES DE MORTALIDADE NATURAL DO Symphyta NEOTROPICAL Haplostegus nigricrus (HYMENOPTERA: PERGIDAE) Communication 115 FATORES DE MORTALIDADE NATURAL DO Symphyta NEOTROPICAL Haplostegus nigricrus (Hymenoptera: Pergidae) NATURAL MORTALITY FACTORS OF THE NEOTROPICAL Symphyta Haplostegus nigricrus (Hymenoptera: Pergidae) Alexandre Igor Azevedo PEREIRA1; Carmen Rosa da Silva CURVÊLO2; David R. SMITH3; José Milton Milagres PEREIRA1; Teresinha Vinha ZANUNCIO1; José Cola ZANUNCIO1 1. Departamento de Biologia Animal, Universidade Federal de Viçosa - UFV, Viçosa, MG, Brasil. aiapereira@yahoo.com.br; 2. Departamento de Fitotecnia - UFV, Viçosa, Minas Gerais, Brasil. 3. Systematic Entomology Laboratory, PSI, Agricultural Research Service, National Museum of Natural History, Smithsonian Institution, Washington, D.C., United States of America. RESUMO: Os principais fatores de mortalidade natural de Haplostegus nigricrus Conde (Hymenoptera: Symphyta: Pergidae) presente em área de mata secundária no município de Viçosa, Minas Gerais, Brasil são descritos. Adultos de H. nigricrus foram amostrados mensalmente, durante um ano, por varredura de vegetação, e seus números correlacionados com a temperatura e precipitação. Os inimigos naturais foram registrados através de larvas e adultos de H. nigricrus mantidos em laboratório e campo e incluem predadores, parasitóides, vírus e fungos. Inimigos naturais não foram observados nas fases de ovo e adulto e a viabilidade das pupas foi reduzida sob condições laboratoriais. Haplostegus nigricrus é bivoltino e seu ciclo de vida coincide fortemente com ambos os picos populacionais. A baixa ocorrência de inimigos naturais, a alta viabilidade da fase de ovo e a forte correlação com os fatores abióticos regionais sugerem que essa espécie tenha alta adaptabilidade aos habitats compostos por Myrtaceae nativas de importância econômica no Brasil. PALAVRAS-CHAVE: Goiabeira. Sawfly. Herbivoria. Pentatomidae. Controle Biológico. INTRODUÇÃO Membros da ordem Hymenoptera, subordem Symphyta, apresentam importância para a ciência por apresentarem características diferenciadas dos membros da subordem Apocrita (vespas, formigas e abelhas), como a herbivoria (DOWTON; AUSTIN, 1994). Os Symphyta são estudados em vários ramos da entomologia como a genética e evolução (SCHULMEISTER, 2003), bioquímica (BOEVÉ; SCHAFFNER, 2003) e manejo integrado (SHANOWER; HOELMER, 2004). Algumas características deram suporte a grande quantidade de estudos sobre Symphyta em regiões temperadas como (1) grande riqueza de espécies (KOUKI et al. 1994; MATSUKI et al. 1994); (2) centros de pesquisas especializados e, conseqüentemente, de taxonomistas; (3) maior quantidade de espécies com status de pragas agrícolas ou florestais (VEJPUSTKOVÁ; HOLUSA, 2006; HANSSEN; SOLBERG, 2007) e (4) potencial como agentes de controle biológico de plantas invasoras (HODDLE, 2002). Todavia, a peculiaridade da fauna Neotropical e o grande número de espécies identificadas (Pereira 2008) reforçam a necessidade de esforços para a diagnose dos aspectos básicos das populações de Symphyta. Dessa forma, o presente trabalho descreve fatores de mortalidade natural do Symphyta Neotropical Haplostegus nigricrus Conde (Hymenoptera: Pergidae) por meio de observações de campo e laboratório. MATERIAL E MÉTODOS O estudo foi realizado em área do setor de Apicultura da Universidade Federal de Viçosa (UFV) em Viçosa, estado de Minas Gerais sob latitude de 20° 45' Sul e longitude de 42o 51' Oeste e altitude de 651m em um fragmento de mata nativa com 20 ha. Esta área apresenta relevo pouco acentuado e vegetação diversificada, com espécies nativas e exóticas, incluindo Psidium guajava, Psidium catleianum e Eucalyptus spp. (Myrtaceae). Plantas de P. guajava, no campo, foram vistoriadas pela manhã (9:00 – 12:00hs) e à tarde (15:00 – 18:00hs) em dias alternados, de março de 2007 a fevereiro de 2008 devido à abundância de larvas de H. nigricrus presentes nesse hospedeiro. Quinze populações larvais neonatas de H. nigricrus cada uma com, aproximadamente, 90 a 130 indivíduos foram observadas, sob condições naturais, em plantas de goiabeira e, durante o período experimental, diagnosticou-se possíveis agentes de mortalidade natural desse inseto. As fases de pupa, adulto e de ovos foram, também, observadas no campo e em laboratório. Adultos de H. nigricrus observados em campo foram capturados com aspiradores entomológicos de vidro (150ml) e mantidos em plantas de goiabeira através de sacos de tecido organza branca (20 x 30 cm), Biosci. J., Uberlândia, v. 26, n. 1, p. 115-120, Jan./Feb. 2010 Received: 16/08/08 Accepted: 19/11/08 mailto:aiapereira@yahoo.com.br Fatores de mortalidade... PEREIRA, A. I. Z. et al. 116 fechados com barbante e envoltos em galhos contendo folhas sadias de goiabeira, de acordo com metodologia de Zanuncio et al. (2006), para aquisição de posturas e, conseqüentemente, larvas neonatas. As folhas com posturas de H. nigricrus foram mantidas na planta até a eclosão das larvas para evitar o ressecamento foliar e inviabilidade dos ovos (CODELLA; RAFFA, 2002). As populações larvas de H. nigricrus trazidas para laboratório foram mantidas em gaiolas teladas de madeira, com dimensões de 30 x 30 x 30 cm, com tampa de vidro e fundo de madeira. No interior de cada gaiola, foi inserido um recipiente de vidro (250 ml), com água destilada em seu interior, através do qual folhas de goiabeira foram inseridas e oferecias como substrato vegetal para alimentação das larvas. A cada 48 horas as folhas e a água foram renovadas para evitar desidratação do material vegetal. A mortalidade da fase larval até a de pré-pupa foi quantificada. Além disso, os indivíduos de H. nigricrus, que atingiram a fase de pupa, foram individualizados em potes plásticos de 500 ml com 400 ml de seu volume preenchido com solo oriundo de condições naturais (sem peneiramento) ou com vermiculita para se avaliar a influência desses dois substratos na viabilidade dessa fase que, geralmente, ocorre no solo (PEDROSA-MACEDO, 2000). Os dados de temperatura (ºC) e precipitação pluviométrica (mm) do município de Viçosa (MG), durante o período de coleta dos adultos de H. nigricrus, foram obtidos da estação meteorológica do setor de Engenharia Agrícola da UFV para se analisar a correlação do número mensal de adultos de H. nigricrus em função desses dois fatores ambientais. A análise de correlação foi realizada a 5% de probabilidade com o software estatístico Sistema de Análises Estatísticas e Genéticas (SAEG). RESULTADOS E DISCUSSÃO Nenhum inimigo natural foi encontrado nos ovos de H. nigricrus, durante todo o período experimental, o que pode estar associado ao recobrimento pelos tecidos vegetais ressecados da nervura foliar das folhas de goiabeira e, também, pela distribuição espacial das posturas, que sempre são depositadas na região abaxial da folha, protegendo os ovos de H. nigricrus no campo. Ácaros predadores podem inviabilizar ovos de Haplostegus epimelas (Hymenoptera: Pergidae) (PEDROSA-MACEDO, 2000), mas isto não foi verificado para H. nigricrus e, por isto, não devem representar o principal fator de mortalidade natural desse Symphyta. A fase larval de H. nigricrus é, potencialmente, uma daquelas com maior susceptibilidade a ataques de inimigos naturais por ter maior duração que as de ovo ou adulto e pelo fato da herbivoria produzir pistas físicas (p.ex.: sinais visuais) e químicas (p.ex.: odores emitidos pela planta quando injuriada, pelas fezes dos herbívoros, etc.) utilizadas por inimigos naturais para localizarem suas presas ou hospedeiros no espaço e tempo (ODE, 2006). Isto é reforçado por relatos de maior número de inimigos naturais na fase larval que em outras do desenvolvimento para, também, outras espécies de Symphyta (AL- SAFFAR; ALDRICH, 1997). Larvas de H. nigricrus foram atacadas, no campo, pelo percevejo predador Brontocoris tabidus Signoret (Heteroptera: Pentatomidae), sendo preferidas as afastadas do grupo em relação àquelas que mantiveram o comportamento gregário. Comportamento semelhante foi observado em lagartas de Hylesia spp. (Lepidoptera: Saturniidae), sendo aquelas isoladas as preferidas pelo predador Harcaptor angulosus (Hemiptera: Harpactorinae) (PEREIRA et al. 2009) e, também, em larvas de Microdiprion pallipes (Fallén) (Hymenoptera: Diprionidae) com maiores índices de parasitismo em populações larvais menos densas (OLOFSSON, 1994). Várias espécies de Hymenoptera (Parasítica) também utilizam larvas de Symphyta como alimento e são, geralmente, associadas a surtos populacionais desses herbívoros (OLOFOSSON, 1994), como Braconidae, Eulophidae, Ichneumonidae, Pteromalidae e Cephidae (SHANOWER; HOELMER, 2004). Todavia, apenas um parasitóide da família Encyrtidae foi observado em H. nigricrus (Figura 1A), entretanto, nenhum adulto desse inseto foi obtido de larvas parasitadas e trazidas para laboratório. Algumas larvas de H. nigricrus foram observadas com sintomas característicos de agressão (Figura 1B) ou infecção por vírus (Figura 1C), mas o agente causal não foi identificado. A mortalidade de H. nigricrus, da fase larval à de pré-pupa, foi de 27,96 ± 7,45% o que é um valor baixo quando comparado com o de outros Symphyta também criados em cativeiro (BORASCHI et al. 2005; AVILA-NÚÑEZ et al. 2007). Este valor pode ser esperado no campo, pois, geralmente, predadores e patógenos não representam grandes riscos às populações de Hymenoptera da suborem Symphyta (PEDROSA- MACEDO, 2000; SHANOWER; HOELMER, 2004); além do que muitas espécies de inimigos naturais ainda encontram-se desconhecidas em várias espécies dessa subordem de Hymenoptera Biosci. J., Uberlândia, v. 26, n. 1, p. 115-120, Jan./Feb. 2010 Fatores de mortalidade... PEREIRA, A. I. Z. et al. 117 (WILLIAMS, 2007), o que torna difícil de diagnosticar a real importância de predadores, parasitóides e patógenos na supressão das populações desses insetos. Pré-pupas de H. nigricrus, acondicionadas em potes plásticos com solo sob condições naturais, após 30 dias, originaram pupas com 52,0% de viabilidade enquanto este valor foi de 16% de pupas viáveis com vermiculita no mesmo período. Pupas inviáveis apresentaram infecção por microorganismos, principalmente fungos, como Aspergillus sp. (Figura 1D), mas isto pode, também, estar relacionado à falta de algum fator abiótico (p.ex.: temperatura do solo, umidade, pH, etc.) exigido por esse inseto para a manutenção da sua viabilidade pupal. Após um ano de observação, nenhum adulto de H. nigricrus foi obtido das pupas oriundas de larvas criadas em laboratório, o que confirma que a fase de pupa em Symphyta apresenta baixa viabilidade, como relatado em outros trabalhos (SMITH; JANZEN, 2003; BORASCHI et al. 2005). Os adultos de H. nigricrus não apresentaram nenhum fator importante de mortalidade natural e apenas uma fêmea foi encontrada morta sobre folhagens de goiabeira, mas sem sintomas de agressão. A predação por pássaros, pequenos mamíferos, anfíbios e/ou outros insetos pode ocorrer (BUCKNER, 1966), porém, também não aparentaram reduzir o contingente populacional de H. nigricrus, sob condições naturais, de maneira significativa. Figura 1. Agentes de mortalidade natural de Haplostegus nigricrus Conde (Hymenoptera: Pergidae): A– Parasitóide (família Encyrtidae); B– sintoma desconhecido de agressão por inimigo natural; C– sintoma de infecção por vírus e D– pupa de H. nigricrus colonizada por Aspergillus sp. sob condições laboratoriais Haplostegus nigricrus aparenta ser bivoltino com o primeiro pico populacional iniciado no mês de março e o segundo em novembro (Figura 2) e com correlação positiva com a precipitação (R2 = 0,87) e temperatura (R2 = 0,69) (P< 0,05). O número de indivíduos adultos de H. nigricrus apresentou redução brusca entre os meses de maio a setembro quando a precipitação e temperatura foram mais baixas (Figura 2). Porém, nos demais meses do ano os adultos de H. nigricrus puderam ser encontrados em quantidades variáveis. Adultos de Aneugmenus merida Smith (Hymenoptera: Tenthredinidae) e Heteroperreyia hubrichi Malaise (Hymenoptera: Pergidae) apresentaram padrão sazonal semelhante com dois picos durante o ano (AVILA-NÚÑEZ et al. 2007) indicando que populações de Symphyta Neotropicais também apresentam alta dependência das condições climáticas (SMITH; JANZEN, 2003), como geralmente ocorre com os Symphyta do Hemisfério Norte (ROININEN et al. 2002; OZAKI et al. 2004; PEREZ-MENDOZA; WEAVER, 2006). Biosci. J., Uberlândia, v. 26, n. 1, p. 115-120, Jan./Feb. 2010 Fatores de mortalidade... PEREIRA, A. I. Z. et al. 118 Meses Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Jan Fev A du lto s ca pt ur ad os (L og y + 1 ) 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 T em pe ra tu ra (º C ) Pr ec ip ita çã o / 1 0 (m m ) 0 20 40 60 80 Temperatura Precipitação 2007 2008 Figura 2. Médias mensais de temperatura, precipitação pluviométrica e número de adultos de Haplostegus nigricrus Conde (Hymenoptera: Pergidae) capturados em área de mata secundária em Viçosa, Minas Gerais, Brasil. Apesar de ser um herbívoro nativo, H. nigricrus não apresenta agentes de mortalidade natural capazes de reduzir, drasticamente, sua população e, além disso, possui alta viabilidade na fase de ovo e alto sincronismo com os fatores abióticos da região. Essas características podem representar importante critério para o melhor entendimento da adaptabilidade desse inseto em habitats constituídos por Myrtaceae nativas, como Psidium guajava, que possui grande importância econômica no Brasil. AGRADECIMENTOS Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG) pelo suporte financeiro. ABSTRACT: The main natural mortality factors of Haplostegus nigricrus Conde (Hymenoptera: Symphyta: Pergidae) present in a secondary forested area in the municipality of Viçosa, Minas Gerais, Brazil, are described. Adults were sampled monthly for one year by sweeping vegetation, and their numbers correlated with temperature and rainfall. Natural enemies were recorded from larvae and adults under both laboratory and field conditions and include predators, parasitoids, viruses, and fungi. Natural enemies were not observed in the egg and adult phases and the pupae viability was even less under laboratory conditions. Haplostegus nigricrus is bivotine, and its life cycle strongly coincides with both. The low occurrence of natural enemies, the high egg viability, and the strong correlation to regional abiotic factors suggest that this species has high adaptability to habitats composed of native Myrtaceae of economic importance in Brazil . KEYWORDS: Guava, Sawfly, Herbivory, Pentatomidae, Biological Control. REFERÊNCIAS AL-SAFFAR, Z. Y.; ALDRICH, J. C. Factors influencing the survival of Pontania proxima that attack crack willow Salix fragilis. Proceedings of the Royal Irish Academy, Dublin, v. 97, p. 219–223, 1997. Biosci. J., Uberlândia, v. 26, n. 1, p. 115-120, Jan./Feb. 2010 Fatores de mortalidade... PEREIRA, A. I. Z. et al. 119 AVILA-NÚÑEZ, J. L.; OTERO, L. D.; SILMI, S.; CALCAGNO-PISARELLI, M. P. Life History of Aneugmenus merida Smith (Hymenoptera: Tenthredinidae) in the Venezuelan Andes. Neotropical Entomology, Vacaria, v. 36, p. 22-27, 2007. BOEVÉ, J. L.; SCHAFFNER, U. Why does the larval integument of some sawfly species disrupt so easily? The harmful hemolymph hypothesis. Oecologia, Heidelberg, v. 134, p. 104–111, 2003. BORASCHI, D.; PERUQUETTI, R. C.; DEL LAMA, M. A. Biologia, comportamento social e alocação sexual de Digelasinus diversipes (Kirby, 1882) (Hymenoptera, Argidae). Revista Brasileira de Entomologia, Curitiba, v. 49, p. 253-263, 2005. BUCKNER, C. H. The role of vertebrate predators in the biological control of forest insects. Annual Review of Entomology, Palo Alto, v. 11, p. 449-470, 1966. CODELLA, S. G.; RAFFA. K. F. Desiccation of Pinus foliage induced by conifer sawfly oviposition: effect on egg viability. Ecological Entomology, Malden, v. 27, p. 618-621, 2002. DOWTON, M.; AUSTIN, A. D. Molecular phylogeny of the insect order Hymenoptera: Apocritan relationships. Proceedings of the National Academy of Sciences, Washington, v. 91, p. 9911–9915, 1994. HANSSEN, K. H.; SOLBERG, S. Assessment of defoliation during a pine sawfly outbreak: Calibration of airborne laser scanning data with hemispherical photography. Forest Ecology and Management, Amsterdam, v. 250, p. 9–16, 2007. HODDLE, M. S. Restoring balance: using exotic species to control invasive exotic pests. Conservation Biology, Malden, v. 18, p. 38-49, 2002. KOUKI, J.; NIEMELA, P.; VIITASAARI, M. Reversed latitudinal gradient in species richness of sawflies (Hymenoptera, Symphyta). Annales Zoologici Fennici, Helsinki, v. 31, p. 83-88, 1994. MATSUKI, M.; AYRES, M.P.; MACLEAN JUNIOR, S.F. Temperature effects on growth and molt of Nematus calais. Environmental Entomology, Lanham, v. 23, p. 719-725, 1994. ODE, P. J. Plant chemistry and natural enemy fitness: Effects on herbivore and natural enemy interactions. Annual Review of Entomology, Palo Alto, v. 51, p. 163-185, 2006. OLOFOSSON, E. Biology and outbreaks of Microdiprion pallipes (Hymenoptera: Diprionidae) in Sweden. Studia Forestalia Suecica, Uppsala, v. 193, p. 1-20, 1994. OZAKI, K.; FUKUYAMA, K.; ISONO, M.; TAKAO, G. Simultaneous outbreaks of three species of larch web-spinning sawflies: influences of weather and stand structure. Forest Ecology and Management, Amsterdam, v. 187, p. 75–84, 2004. PEDROSA-MACEDO, J. H. Biology and behavior of the strawberry guava sawfly, Haplostegus epimelas Konow 1901 (Hymenoptera: Pergidae), in southern Brazil. Proceedings of the Entomological Society of Washington, Washington, v. 120, p. 129-134, 2000. PEREIRA, A.I.A. Hymenoptera Symphyta de Viçosa, Minas Gerais e bioecologia de Haplostegus nigricrus (Hymenoptera: Pergidae). Dissertação de Mestrado. Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, Minas Gerais. 160p. 2008. PEREIRA, A. I. A.; ZANUNCIO, J. C.; GIL-SANTANA, H. R.; RAMALHO, F. S.; LEITE, G. L. D.; SERRÃO, J. E. Harpactor angulosus (Reduviidae: Harpactorinae), a predator of neotropical saturniids, Hylesia spp. in Brazil. Entomological News, Philadelphia, v. 120, p. 206-212, 2009. Biosci. J., Uberlândia, v. 26, n. 1, p. 115-120, Jan./Feb. 2010 Fatores de mortalidade... PEREIRA, A. I. Z. et al. 120 PEREZ-MENDOZA, J.; WEAVER, D.K. Temperature and relative humidity effects on postdiapause larval development and adult emergence in three populations of wheat Stem sawfly (Hymenoptera: Cephidae). Environmental Entomology, Lanham, v. 35, p. 1222-1231, 2006. ROININEN, H.; DANELL, K.; ZINOVJEV, A.; VIKBERG, V.; VIRTANEN, R. Community structure, survival and mortality factors in arctic populations of Eupontania leaf gallers. Polar Biology, New York, v. 25, p. 605-611, 2002. SCHULMEISTER, S. Review of morphological evidence on the phylogeny of basal Hymenoptera (Insecta), with a discussion of the ordering of characters. Biological Journal of the Linnean Society, London, v. 79, p. 209–243, 2003. SHANOWER, T. G.; HOELMER, K. A. Biological control of wheat stem sawflies: Pest and future. Journal of Agricultural and Urban Entomology, Mt. Pleasant, v. 21, 197-221, 2004. SMITH, D. R.; JANZEN, D. H. Food plants and life histories of sawflies of the family Argidae (Hymenoptera) in Costa Rica, with descriptions of two new species. Journal of Hymenoptera Research, Washington, v. 12, p. 193-208, 2003. VEJPUSTKOVÁ, M.; HOLUSA, J. Impact of defoliation caused by the sawfly Cephalcia lariciphila (Hymenoptera: Pamphilidae) on radial growth of larch (Larix decidua Mill.). European Journal of Forest Research, New York, v. 125, p. 391–396, 2006. WILLIAMS, D. J. Biology of the spiny ash sawfly, Eupareophora parka (Hymenoptera: Tenthredinidae: Blennocampinae), in Edmonton, Alberta. Canadian Entomologist, Ottawa, v. 139, p. 269-277, 2007. ZANUNCIO, J. C.; LEMOS, W. P.; LACERDA, M. C.; ZANUNCIO, T. V.; SERRÃO, J. E.; BAUCE, E. Age- dependent fecundity and fertility of the predator Brontocoris tabidus (Heteroptera: Pentatomidae) under field conditions. Journal of Economic Entomology, Lanham, v. 99, p. 401-407, 2006. Biosci. J., Uberlândia, v. 26, n. 1, p. 115-120, Jan./Feb. 2010