Dissertação
Influence of diet and density on immune and other life history traits in the phase polyphenic velvetbean caterpillar (Lepidoptera: Noctuidae)
Influência da dieta e da densidade na imunidade e em outros traços de história de vida na lagarta-da-soja (Lepidoptera: Noctuidae)
Registro en:
COSTANTIN, Eduardo Carlos. Influence of diet and density on immune and other life history traits in the phase polyphenic velvetbean caterpillar (Lepidoptera: Noctuidae). 2020. 34 f. Dissertação (Mestrado em Entomologia) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2020.
Autor
Costantin, Eduardo Carlos
Institución
Resumen
Recently, the immune system has been considered a functional trait in Life-History theory. As well as other traits, the maintenance and up-regulation of the immune system is costly and could trade-off with reproduction and longevity. Trade-offs can be minimized in well- nourished insects, such as those reared in laboratory on artificial diet, which represents an unrealistic situation. The velvetbean caterpillar Anticarsia gemmatalis presents phase- polyphenism related to the investment in immunity, in accordance with the Density Dependent Prophylaxis (DDP) hypothesis. This hypothesis predicts that individuals in high density of conspecifics should increase investment in immunity, as the risk of disease transmission is higher. Thus, the present study aimed to investigate the differences in immune parameters and the costs related to the investment in immunity in this species. We used density (1 larva or 4 larvae/per pot) and diet (artificial diet and soybean leaves) as treatments and collected two immune parameters and seven life-history traits. We predicted that caterpillars reared at high density and fed with soybean leaves will face a pronounced resource allocation conflicts, resulting in an immune investment cost in life-history traits. Our main results showed that one immune parameter and three life-history traits were up regulated when larvae were fed with artificial diet. Meanwhile, the high density impacted negatively just the pupal weight when caterpillars were fed on leaves. Contrary to our expectations, neither longevity nor fecundity was affected by the treatments. We conclude that even with the differences founded in life-history, the prophylactic investment in immunity did not result in fitness costs in our system. Keywords: Immune ecology. Density Dependent Prophylaxis. Anticarsia gemmatalis. Costs of immunity. Na Teoria da história-de-vida, os traços funcionais são aqueles que caracterizam o ciclo de vida de um organismo e influenciam em seu “fitness”. Exemplos clássicos são o tamanho dos indivíduos, sua taxa de crescimento, sua idade na primeira reprodução e o número de descendentes gerados. Mais recentemente, o sistema imune vem sendo incluído como um importante traço funcional nessa teoria, assim como sua modulação por fatores ecológicos e ambientais, como a qualidade e a disponibilidade de alimento. A manutenção desse sistema é custosa e compete por recursos com outras funções, como a reprodução e a longevidade, dando origem aos “trade-offs”. Os “trade-offs” podem ocorrer de maneira mais evidente a depender do estado nutricional do indivíduo. A lagarta-da-soja (Anticarsia gemmatalis) é um inseto-praga importante para produção de soja no Brasil e apresenta diferentes fenótipos (verde, preto e intermediário), que são dependentes da densidade de coespecíficos. Os fenótipos diferem em coloração e no investimento em parâmetros imunes, em acordância com a hipótese da Profilaxia Densidade-Dependente (DDP hipótese). A DDP hipótese prediz que em alta densidade há maior risco da transmissão de patógenos, havendo então maior necessidade de se investir em imunidade. Sendo assim, o presente estudo almeja investigar i) as diferenças nos parâmetros imunes; e ii) os custos relacionados ao investimento na imunidade nessa espécie. Nós utilizamos como tratamento a densidade (1 lagarta ou 4 lagartas/por pote) e a dieta (artificial ou folhas de soja). Coletamos, então, dois parâmetros imunes: número de hemócitos e atividade de lisozima na hemolinfa; e sete traços de história de vida: desenvolvimento da lagarta e da pupa, fenótipo, peso da pupa, longevidade, fecundidade e conteúdo gorduroso. Nossa predição é que lagartas criadas em alta densidade e se alimentando de folhas de soja irão apresentar um conflito de alocação de recursos mais pronunciado, resultando em um custo de investimento relacionado à imunidade nos traços de história de vida. Os principais resultados mostraram que o número de hemócitos foi mantido em maiores níveis quando a lagarta foi alimentada com dieta artificial, e três traços de história de vida aumentaram: peso da pupa, tempo de pupa e o conteúdo gorduroso. Enquanto isso, a alta densidade impactou positivamente a atividade de lisozima e negativamente o peso da pupa quando as lagartas foram alimentadas em plantas. Tanto a fecundidade, quanto a longevidade dos adultos não foi afetada por nenhum dos tratamentos. Dessa forma, concluímos que não há indicação de custos no “fitness” dos indivíduos relacionados a DDP hipótese nesse sistema, mas há diferenças substanciais na história de vida e no número de hemócitos em lagartas criadas em dieta artificial comparadas com aquelas alimentadas com a planta hospedeira. Palavras-chave: Ecologia imune. Profilaxia densidade dependente. Anticarsia gemmatalis. Custos da imunidade. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior