Leaf contents of nitrogen and phenolic compounds and their bearing with the herbivore damage to Tibouchina pulchra Cogn. (Melastomataceae), under the influence of air pollutants from industries of Cubatão, São Paulo

Abstract

-(Leaf contents of nitrogen and phenolic compounds and their bearing with herbivore damage to Tibouchina pulchra Cogn. (Melastomataceae), under the influence of air pollutants from industries of Cubatão, São Paulo). The Atlantic Forest on the slopes of Serra do Mar around Cubatão (São Paulo, Brazil) has been affected by massive emissions of pollutants from the local growing industrial complex. The effects of air pollution on the amounts of leaf nitrogen, total soluble phenols and total tannins of Tibouchina pulchra Cogn., a common species in the area of Cubatão, were investigated, as well as the possible influence of the altered parameters on the leaf area damaged by herbivores. Fully expanded leaves were collected at two sites: the valley of Pilões river (VP), characterized by a vegetation virtually not affected by air pollution and taken as a reference; and valley of Mogi river (VM), close to the core region of the industrial complex, and severely affected by air pollution. No differences were observed for any parameters between samples collected in the summer and winter in both sites. On the other hand, compared to VP, individuals growing in VM presented higher amounts of nitrogen and lower amounts of total soluble phenols and total tannins, as well as higher percentages of galls per leaf and higher leaf area lost to herbivores. Regression analysis revealed that the increase in leaf area lost to herbivores can be explained by the increase of the content of nitrogen and decrease in the contents of total soluble phenols and total tannins. Although significant, the coefficients of explanation found were low for all analyses, suggesting that other biotic or abiotic factors are likely to influence leaf attack by herbivores. RESUMO -(Conteúdo foliar de nitrogênio e compostos fenólicos e sua relação com o ataque de herbívoros em Tibouchina pulchraCogn. (Melastomataceae) sob a influência da poluição atmosférica emitida em Cubatão, São Paulo). O crescente processo de industrialização na região de Cubatão (São Paulo, Brasil) e as conseqüentes emissões de poluentes vêm há tempos afetando a vegetação da Serra do Mar ao seu redor, um remanescente de Mata Atlântica. Os efeitos da poluição aérea nos conteúdos foliares de nitrogênio, fenóis totais e taninos totais em indivíduos de Tibouchina pulchra Cogn., espécie predominante na região, foram avaliados, assim como a possível influência dessas alterações na intensidade de herbivoria foliar. Folhas completamente expandidas foram coletadas em duas áreas amostrais: Vale do Rio Pilões (VP), com pouca influência da poluição aérea de Cubatão e considerada como área de referência; e Vale do Rio Mogi (VM), área próxima ao centro do complexo industrial, sendo fortemente afetada pela poluição. Para todos os parâmetros, não foi observada diferença significativa entre os valores obtidos no verão e no inverno em ambas as áreas amostrais. Entretanto, comparados ao VP, os indivíduos do VM apresentaram maiores conteúdos de nitrogênio e menores de fenóis e taninos totais, assim como...

Taninos: uma abordagem da química à ecologia

“…Alguns animais, como ratos, que possuem uma dieta rica em taninos conseguem induzir uma liberação maior de proteínas salivares para, assim, se protegerem contra o efeito da adstringência, relatou Scalbert 4 . Alguns estudos sobre variações do teor de taninos mostram que há diferenças quando as plantas são coletadas e analisadas em períodos distintos 13,15,[41][42][43][44][45] . Polifenóis de baixo peso molecular e elagitaninos foram analisados em HPLC, por Simon e colaboradores 15 , em quatro espécies de carvalho (Quercus robus L., Q. petraea Liebl., Q. pyrenaica Wild.…”

“…à herbivoria. O estudo de duas localidades no Sudoeste do Brasil mostrou que as altas taxas de poluição atmosférica induzem ao aumento da quantidade de nitrogênio foliar e ao decréscimo de compostos fenólicos nas folhas, devido, provavelmente, ao baixo ganho de carbono 44 .…”

Test of hypotheses about herbivory and chemical defences of Qualea parviflora (Vochysiaceae) in Brazilian Cerrado

“…However the relationship between nitrogen and herbivory is still controversial. Moran & Hamilton (1980) and Furlan et al (1999) showed that an increase in nitrogen concentration could stimulate leaf damage, while higher survivorship of Phoetaliotes nebrascensis (Orthoptera: Acrididae) was found when it was submitted to a diet poor in nitrogen (Joern & Behmer 1998). However, the pattern obtained in Q. parviflora could be explained by the fact that leaf-eating rate by herbivores, in general, is directly proportional to the energy gain by ingestion (Mattson 1980), producing more damage on plants with lower nitrogen content.…”

Efeitos da poluição industrial sobre anuros (Amphibia) da Mata Atlântica

“…A escolha também se baseou em estudos anteriores, que encontraram esses poluentes em grandes quantidades nas áreas expostas à poluição do Polo Industrial de Cubatão (Leitão Filho et al 1993;Furlan et al 1999;Ferreira 2007). …”

“…Algumas espécies tendem a tolerar uma vasta gama de condições ambientais (Rubbo & Kiesecker 2005), enquanto espécies restritas a um ambiente ou conjunto de condições específicos tendem a ter mais dificuldade em manter populações viáveis em áreas alteradas por ação antrópica (Lips et al 2003 Industrial apresentam a) redução na condição corporal, evidenciadas por menores índices corpóreos (Jakob et al 1996;Schulte-Hostedde et al 2005;Băncilă et al 2010), b) fígados e rins maiores em resposta ao aumento metabólico gerado pelo trabalho de detoxificação (Williams & Iatropoulos 2002;Arrieta et al 2004), c) gônadas menores como evidência de redução na capacidade reprodutiva (Rie et al 2005), d) corpos gordurosos menores devido a alterações na fisiologia e no metabolismo do indivíduo, levando a possível redução no investimento em reprodução (Dundappa & Saidapur 1992;Langerveld et al 2009), e) redução na imunocompetência e consequente maior quantidade de parasitas (Carey et al 1999;Linzey et al 2003;Rohr et al 2008;Rollins-Smith et al 2011), f) baços menores devido à redução na proliferação de células nesse órgão causada pela contaminação, evidenciando redução na imunocompetencia (Christin et al 2003;Linzey et al 2003), e g) maior quantidade de contaminantes nos tecidos. Klumpp et al 1996Klumpp et al , 1998Klumpp et al , 2000Klumpp et al , 2002Furlan et al 1999;Gonçalves et al 2000;Mayer et al 2000aMayer et al , 2000bMoraes et al 2000Moraes et al , 2002Szabo et al 2003;Schoenlein-crusius et al 2006). Localizado adjacente ao Polo Industrial, o Mogi recebe constantemente ventos carregados de contaminação aérea emitida pelas indústrias, que se precipita na floresta local por meio da chuva (Abbas et al 1993;Mayer et al 2000b...…”