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Document type: Dissertação
Access type: Acesso Embargado
Title: Efeitos da herbivoria e condições ambientais sobre a instabilidade no desenvolvimento e resposta vegetativa em Tithonia diversifolia (Asteraceae)
Alternate title (s): Effects of herbivory and environmental conditions on developmental instabiblity and vegetative responses of Tithonia diversifolia (Asteraceae)
Author: Silva, Henrique Venâncio
First Advisor: Santos, Jean Carlos
First coorientator: Cornelissen, Tatiana Garabini
First member of the Committee: Carneiro, Marco Antônio Alves
Second member of the Committee: Moreira, Vanessa Stefani Sul
Summary: Herbivoria, competição edáfica e sombreamento podem induzir variação fenotípica, diminuir o desempenho e aumentar os níveis de assimetria flutuante (AF, um medidor de estresse) em plantas invasoras. A associação desses pode incrementar mais a AF, além de prejudicar mais severamente ou atrapalhar as variações fenotípicas da planta. Em contrapartida, a fertilização pode aumentar a AF, performance e diminuir os impactos negativos da herbivoria e competição edáfica em invasoras. Entretanto, ainda restam dúvidas da relação da AF com alguns desses fatores. Dessa forma, utilizamos a invasora Tithonia diversifolia (Asteraceae) em experimentos em casa de vegetação para verificar como herbivoria, sombreamento, competição edáfica e fertilização podem influenciar na aptidão e variação fenotípica desta espécie. No primeiro capítulo analisamos como a herbivoria poderia causar alterações no nitrogênio foliar (tipo de defesa induzida) e AF de folhas injuriadas. Para isso, utilizamos jovens desta espécie e os separamos em grupo tratamento, onde causamos dano de herbivoria simulada nas folhas; e o grupo controle, que não sofreu injúrias. A AF dessas folhas foi acompanhada da primeira até a quarta semana do estudo, momento esse que o nitrogênio também foi verificado. Nossos resultados mostraram que plantas do grupo tratamento apresentaram maior AF na quarta semana, assim quando comparadas ao grupo controle; porém o nitrogênio não diferiu entre os tratamentos. Dessa forma, a herbivoria é capaz de aumentar a AF. No segundo capítulo, associamos, durante quatro semanas, a herbivoria com a condição de sombra, assim como para competição edáfica e fertilização. Acreditamos que a herbivoria, sombreamento e competição prejudicam a performance e aumentam a AF. Ainda hipotetizamos que a fertilização aumenta a aptidão e os níveis de AF de T. diversifolia, além de diminuir os impactos negativos da herbivoria e competição. Para o experimento de herbivoria-sombra, o grupo tratamento sofreu dois danos de herbivoria simulada em folhas, com indivíduos distribuídos entre sol e sombra. As plantas foram acompanhadas por quatro semanas. Também verificamos as folhas que surgiram pós-tratamentos. Para o experimento de herbivoria, competição edáfica e fertilização, retiramos 50% de área das folhas das plantas na primeira e terceira semana de estudo, juntamente com ausência e presença de fertilização e competição. Os resultados destes experimentos revelaram que sombreamento causa impactos negativos em T. diversifolia, e também aumenta a AF das folhas. Essa condição também causou variação fenotípica em estruturas caulinares. Herbivoria e competição edáfica não influenciaram em variações fenotípicas e AF, porém, os dois fatores no segundo experimento, impactaram negativamente esta espécie. A fertilização aumentou a performance e AF das plantas, além de amenizar os efeitos negativos da herbivoria e competição. A herbivoria associada com sombreamento e competição edáfica não intensificaram os prejuízos e nem influenciaram nas respostas de variação fenotípica. No geral, este estudo revelou que herbivoria, quando causada diretamente nas folhas, podem aumentar a AF, assim como a fertilização e sombreamento. Ainda vimos que sombreamento, competição edáfica e herbivoria podem impactar negativamente juvenis de T. diversifolia, no entanto a fertilização aumenta o desempenho dessa espécie, além de diminuir os impactos negativos gerados por esses fatores.
Abstract: Herbivory, edaphic competition and shading can induce phenotypic variation, decrease performance and increase levels of fluctuating asymmetry (FA, a stress measurer) in invasive plants. The association of these can further increase the FA, also harming severely or disrupting phenotypic variations of plants. On the other hand, fertilization can increase FA, performance and decrease the negative impacts of herbivory and edaphic competition on weeds. However, there are doubts about the relationship of FA with some of these factors. Thus, we used the invasive Tithonia diversifolia (Asteraceae) in greenhouse experiments to verify how herbivory, shading, edaphic competition and fertilization can influence fitness and phenotypic variation of this species. In the first chapter, we analyzed how herbivory can cause changes in foliar nitrogen (type of induced defense) and FA of injured leaves. For this, we used seedlings of this species and separated them in group treatment, where we caused simulated herbivory damage on leaves; and the control group, which did not suffer injuries. The FA of these leaves was followed from the first to the fourth week of study, when the nitrogen was also verified. Our results showed that plants of the treatment group had higher FA on the fourth week when compared to control group; but nitrogen did not differ between treatments. In this way, herbivory can increase FA. In the second chapter, we associate for four weeks, herbivory with shade condition, as well as for edaphic competition and fertilization. We believe that herbivory, shading and competition decrease performance and increase FA. We further hypothesized that fertilization increases fitness and levels of FA of T. diversifolia, and reduces negative impacts of herbivory and competition. For the herbivory-shade experiment, the treatment group suffered two simulated herbivory damage on leaves, with individuals distributed between sun and shade. The plants were followed for four weeks. We also checked the leaves that came up after treatments. For herbivory, edaphic competition and fertilization, we removed 50% area from the leaves of the plants in the first and third week of study, along with and without fertilization and competition. The results of these experiments revealed that shading causes negative impacts on T. diversifolia, and increases leaf FA. This condition also caused phenotypic variation in shoot structures. Herbivory and edaphic competition did not influence phenotypic variations and FA, but the two factors in the second experiment negatively impacted this species. Fertilization increased plant fitness and FA, and decreased the negative effects of herbivory and competition. Herbivory associated with shading and edaphic competition did not intensify negative fitness nor influenced phenotypic variation responses. Overall, this study revealed that herbivory, when caused directly on leaves, can increase FA, as well as fertilization and shading. However, we observed that shading, edaphic competition and herbivory may adversely affect seedlings of T. diversifolia, however, fertilization increases the performance of this species, as well as reduced the negative impacts generated by these factors.
Keywords: Ecologia
Variação (Biologia)
Plantas - Fertilização
Assimetria flutuante
Estresse induzido pela herbivoria
Planta invasora
Variação fenotípica
Fluctuating asymmetry
Herbivory-induced stress
Weed
Phenotypic variation
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Ecologia e Conservação de Recursos Naturais
Quote: SILVA, Henrique Venâncio. Efeitos da herbivoria e condições ambientais sobre a instabilidade no desenvolvimento e resposta vegetativa em Tithonia diversifolia (Asteraceae). 2017. 102 f. Dissertação (Mestrado em Ecologia e Conservação de Recursos Naturais) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2017.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/18670
Date of defense: 22-Feb-2017
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