Leaf gall diversity in the neotropical plant Coccoloba barbadensis (Polygonaceae) and its associated insect species richness

Abstract

Las agallas son un crecimiento anormal de tejido de plantas por la presencia de un insecto inductor que le asegura alimento y protección durante periodos específicos. Además de los formadores de agallas, una vasta comunidad de artrópodos está también asociada, incluidos inquilinos y parasitoides. Pocos estudios han evaluado la diversidad de agallas y su comunidad de insectos en plantas vasculares neotropicales. Aquí se caracteriza la diversidad de agallas foliares de Coccoloba barbadensis Jacq. (Polygonaceae) en un bosque seco tropical mexicano, así como su entomofauna asociada basada en morfología y el código de barras del DNA. Se observaron 5 morfotipos de agallas durante las temporadas seca (abril-junio) y lluviosa (noviembre). Se delimitó un total de 34 y 38 especies de Diptera, Hymenoptera, Coleoptera y Lepidoptera con el criterio de divergencia de 2% y el modelo GMYC, respectivamente. Según las observaciones y datos de literatura, especies de Cecidomyiidae (Diptera) inducen todos los morfotipos de agallas, y los himenópteros están representados por especies parasitoides y probablemente inquilinas de las familias Braconidae, Eulophidae, Eupelmidae, Platygastridae y Torymidae. Los resultados resaltan la importancia de estudios integradores para la delimitación de especies de artrópodos de agallas para tener conocimiento preciso de su diversidad e interacciones tróficas.

Galls are an abnormal growth of plant tissue in response to the presence generally of an inducing insect, which ensures food and protection during specific periods of its life. Besides gall formers, a vast community of arthropods are associated with galls, including inquilines and parasitoids. Few studies have assessed the gall diversity and its associated insect community in Neotropical vascular plants. Here, we characterised the leaf gall diversity of Coccoloba barbadensis Jacq. (Polygonaceae) in a Mexican tropical dry forest, as well as their associated entomofauna based on morphology and DNA barcoding. Five different gall morphotypes were observed during both dry (April-June) and rainy (November) seasons. A total of 34 and 38 species of Diptera, Hymenoptera, Coleoptera, and Lepidoptera were delimited with the 2% divergence criterion and the GMYC model, respectively. Based on our rearing observations and literature, Cecidomyiidae (Diptera) species might induce all leaf gall morphotypes, whereas hymenopterans are represented by parasitoid and probably inquiline species of the families Braconidae, Eulophidae, Eupelmidae, Platygastridae and Torymidae. Our results highlight the importance of performing integrative species delineation studies of arthropods present in galls to have an accurate knowledge of their diversity and trophic interactions.