Is cycasin in eumaeus minyas lepidoptera: lycaenidae a predator deterrent?

Inglés. Sequestration of defense compounds from host plants may require particular physiological adaptations by larvae to ingest, accumulate, and store them. Defense compounds are used particularly against predators, where chemical defense reduces the risk of predation. Cycasin is a secondary metabolite present in cycads (Cycadales), which are host to butterflies of the genus Eumaeus (Lycaenidae). Cycasin is sequestered by the aposematic butterfly E. minyas from its host plant Zamia loddigesii (Zamiaceae) and used as a chemical defense. The presence of cycasin in all stadia of E. minyas was assessed in laboratory and field experiments. Through palatability experiments in the laboratory, it was established that pure cycasin deterred a potential predator (Solenopsis geminata, Formicidae) of E. minyas, and that cycasin in egg, larva and adult extracts deterred this predator. To assess the efficiency of this chemical defense for eggs and larvae in natural conditions, a predator exclusion experiment was carried out. Using survival analysis it is shown that the number of surviving eggs and larvae were significantly higher in the exclusions. This suggests that the protective function of cycasin in natural conditions is not totally effective against natural predators. This is the first study that tests experimentally the protective function of cycasin in natural conditions. We suggest that cycasin in the aposematic butterfly E. minyas has a defensive function against predators; however, its populations may be regulated by the negative effect of its predators, which apparently circumvent the chemical defensive barrier, and by cannibalism.

Portugués. O sequestro de compostos na defesa das plantas hospedeiras, pode exigir adaptaçoes fisiológicas particulares para que as larvas os comam, acumulem e armazenem. Os compostos de defesa são usados para vários propósitos, particularmente contra depredadores, onde a defesa química reduz o risco de depredação. A cicasina é um composto metabólico secundário presente nas cícadas (Cycadales), as quais são hospedeiras de mariposas do género Eumaeus (Lycaenidae). A cicasina é sequestrada pela mariposa aposemática Eumaeus minyas de sua planta hospedeira Zamia loddigesii (Zamiaceae) e é utilizada como defesa química. Utilizando-se experimento de campo e laboratório, avaliou-se a presença de cicasina em todos os estágios de E. minyas. Mediante experimentos de palatabilidade em laboratório, estabeleceu-se que a cicasina pura repele a Solenopsis geminata (Hymenoptera: Formicidae), que é um depredador potencial de E. minyas e, ao utilizar extratos de ovos, larvas e indivíduos adultos desta mariposa, se obtém o mesmo efeito. Para avaliar a eficiência desta defesa química em ovos e larvas realizou-se um experimento de exclusão de depredadores em condições naturais. Usando-se uma análise de sobrevivência, demonstrou-se que o número de ovos e larvas sobreviventes foi significativamente mais alto nas excluções, sugerindo que a função de proteção da cicasina em codições naturais nao é totalmente efetiva contra os depredadores. Este é o primeiro estudo realizado que inclui manipulação experimental da função protetora da cicasina em condição natural. Sugerimos que a cicasina presente na mariposa aposemática E. minyas, tem uma função de defesa contra os depredadores, mas as suas populaçoes podem estar reguladas pelo efeito negativo de seus depredadores, os quais, aparentemente saltam a barreira química defensiva, e pelo canibalismo.

Español; castellano. El secuestro de compuestos de defensa de las plantas hospederas puede requerir adaptaciones fisiológicas particulares para que las larvas los ingieran, acumulen y almacenen. Los compuestos de defensa son usados para varios propósitos, particularmente contra depredadores, donde la defensa química reduce el riesgo de depredación. La cicasina es un metabolito secundario presente en las cícadas (Cycadales), que son hospederas de mariposas del género Eumaeus (Lycaenidae). La cicasina es secuestrada por la mariposa aposemática E. minyas de su planta hospedera Zamia loddigesii (Zamiaceae) y es usada como defensa química. En experimentos de campo y laboratorio se evaluó la presencia de cicasina en todos los estadios de E. minyas. Mediante experimentos de palatabilidad en el laboratorio, se estableció que la cicasina pura repele a Solenopsis geminata (Hymenoptera: Formicidae), un depredador potencial de E. minyas y, al utilizar extractos de huevos, larvas y adultos de esta mariposa se obtiene el mismo efecto de manera experimental. Para evaluar la eficiencia de esta defensa química en huevos y larvas en condiciones naturales, se realizó un experimento de exclusión de depredadores. Usando un análisis de sobrevivencia se demostró que el número de huevos y larvas sobrevivientes fue significativamente más alto en las exclusiones, sugiriendo que la función protectiva de la cicasina en condiciones naturales no es totalmente efectiva contra los depredadores naturales. Este es el primer estudio que incluye manipulación experimental de la función protectiva de la cicasina en condiciones naturales. Sugerimos que la cicasina en la mariposa aposemática E. minyas tiene una función defensiva contra los depredadores; sin embargo, sus poblaciones pueden estar reguladas por el efecto negativo de sus depredadores, los cuales aparentemente saltan la barrera química defensiva y por el canibalismo.