The effect of fluctuating asymmetry and leaf nutrients on gall abundance and survivorship

Fluctuating asymmetry (FA) is defined as small and random deviations from perfect symmetry in otherwise bilaterally symmetrical traits. Usually, plants under stress have a higher nutritional quality and are preferred by insect herbivores. Here, we examined the relationship among leaf FA of Bauhinia brevipes (Fabaceae), nutrients and the occurrence of Schizomyia macrocapillata (Cecidomyiidae: Diptera). We evaluated whether: (i) FA was related to S. macropillata abundance and survivorship; (ii) FA correlated with the levels of foliar nutrients (macro- and micronutrients, and organic carbon); and (iii) S. macropillata abundance was related to leaf nutrients. The results showed a positive relationship between FA and gall abundance. S. macrocapillata survivorship was five times higher in B. brevipes individuals with high FA levels, but this difference was not significant. The influence of nutrients in B. brevipes FA was negligible, except for foliar nitrogen, which was 7.3% higher in plants with low FA levels. The abundance of S. macrocapillata was negatively related to nitrogen levels, but gall survivorship was not affected by this nutrient. We found evidence for a causal relationship between FA and gall occurrence, since S. macropillata gall oviposition occurs in young undeveloped leaves, thus mature leaves show an increase in FA. Nonetheless, in this system, neither FA nor nitrogen influenced gall survivorship.

ZusammenfassungFlukturierende Asymmetrie (FA) ist definiert als kleine und zufällig verteilte Abweichungen von der perfekten Symmetrie in ansonsten bilateralsymmetrischen Merkmalen. Normalerweise haben Pflanzen unter Stress eine höhere Nahrungsqualität und werden von herbivoren Insekten bevorzugt. Wir untersuchten hier die Beziehung zwischen der Blatt-FA von Bauhinia brevipes (Fabaceae), den Nährstoffen und dem Auftreten von Schizomyia macrocapillata (Cecidomyiidae: Diptera). Wir untersuchten (1) ob die FA mit der Abundanz von S. macropillata und ihrer Überlebensrate zusammenhing, (2) ob die FA mit den Gehalten der Blattnährstoffe (Makro- und Mikronährstoffe, organischer Kohlenstoff) korreliert war und (3) ob die Abundanz von S. macrocapillata mit den Blattnährstoffen zusammenhing. Die Ergebnisse zeigten eine positive Beziehung zwischen der FA und der Gallenabundanz. Die Überlebensrate von S. macrocapillata war bei Individuen von B. brevipes mit hohen Werten von FA fünfmal höher, dieser Unterschied war jedoch nicht signifikant. Der Einfluss der Nährstoffe auf die B. brevipes-FA war mit Ausnahme von Blattstickstoff vernachlässigbar, der um 7.3% höher in Pflanzen mit niedrigen FA Werten war. Die Abundanz von S. macrocapillata war negativ mit den Stickstoffwerten verbunden, aber die Überlebensrate der Gallen wurde durch diesen Nährstoff nicht beeinflusst. Wir fanden Anhaltspunkte dafür, dass es eine kausale Beziehung zwischen der FA und dem Auftreten der Gallen gab, da die Eiablage von S. macrocapillata an jungen, nicht entwickelten Blättern erfolgt, so dass die reiferen Blätter eine Zunahme der FA zeigen. Dennoch beeinflussten weder die FA noch der Stickstoff die Überlebensrate der Gallen.