Ants (Hymenoptera: Formicidae) and trophobiont leafhopper nymphs (Hemiptera: Cicadellidae) become more abundant in shaded conditions: implications for mutualism

Gustavo Moya-Raygoza, Adelina Valle Martinez

Abstract


Abiotic factors have dramatic effects on herbivore insect populations. However, little is known about the effects of the abiotic factor of shade on the mutualism between ants and Hemiptera (aphids, scales, mealy bugs, whiteflies, treehoppers, leafhoppers). The trophobiont leafhopper Dalbulus quinquenotatus DeLong & Nault (Hemiptera: Cicadellidae) is obligatorily tended by the ant Brachymyrmex obscurior Forel (Hymenoptera: Formicidae) on the basal leaves of gamagrass Tripsacum dactyloides L. (Poales: Poaceae). To better understand the effect of abiotic factors on this relationship, we conducted a comparative experiment to investigate the abundance of ants and leafhoppers (nymphs and adults) under shaded and full-sunlight conditions. We observed mutualism between D. quinquenotatus and B. obscurior on both shaded and non-shaded gamagrasses. Nevertheless, the greatest number of B. obscurior were found tending the greatest number of D. quinquenotatus on shaded T. dactyloides. Most of these leafhoppers were nymphs. Nymphs were observed in clusters on the basal leaves. On the other hand, ant-tended D. quinquenotatus adults were observed at similar frequencies on shaded and non-shaded gamagrasses. The adults were also seen on the basal leaves and produced honeydew, but were more mobile than the nymphs. Our results highlight the importance of abiotic factors in mutualism as well as the complex interaction between shaded plants, immature leafhoppers, and tending ants.

 

Los factores abióticos tienen un efecto significativo en las poblaciones de insectos herbívoros. Sin embargo, poco se sabe sobre el efecto del factor abiótico sombra en el mutualismo entre hormigas y hemípteros (áfidos, coccidos, pseudococcidos, aleyrodidos, membrácidos, cicadélidos). El cicadélido trofobionte Dalbulus quinquenotatus DeLong & Nault (Hemiptera: Cicadellidae) es atendido obligatoriamente por la hormiga Brachymyrmex obscurior Forel (Hymenoptera: Formicidae) en las hojas basales de la gramínea Tripsacum dactyloides L. (Poales: Poaceae). Para conocer mejor el efecto de los factores abióticos en esta relación efectuamos un experimento comparativo con el objetivo de determinar la abundancia de las hormigas y las chicharritas (ninfas y adultos) bajo condiciones de sombra y sol. Encontramos que el mutualismo entre D. quinquenotatus y B. obscurior existe en T. dactyloides en condiciones de sombra y sol. Sin embargo, la mayor abundancia de B. obscurior existió al presentarse la mayor abundancia de D. quinquenotatus en T. dactyloides que recibió sombra. La mayoría de los cicadélidos fueron ninfas. Estas estaban en forma agregada en las hojas basales de T. dactyloides. Por otro lado, los adultos de D. quinquenotatus atendidos por las hormigas fueron observados en una abundancia similar en plantas con y sin sombra. Estos adultos se encontraron también en las hojas basales y produjeron mielecilla, pero fueron más móviles que las ninfas. Nuestros resultados resaltan la importancia de los factores abióticos en el mutualismo, así como la interacción entre plantas bajo la sombra, cicadélidos en estado inmaduro y hormigas.

 

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Keywords


shade; Dalbulus; tending ants; immature Hemiptera

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