Effects of Hygrothermal Stress, Plant Richness, and Architecture on Mining Insect Diversity

Abstract

ABSTRACTWe investigated the distribution patterns of leaf mining insects along an elevational gradient in cerrado vegetation of southeastern Brazil. We tested four hypotheses related to the distribution of mining insects: (1) the “altitudinal gradient hypothesis,” which predicts that mining insect species richness will decrease with altitude or elevation; (2) the “habitat‐mediated richness hypothesis,” which predicts that mining insect species richness will be higher in mesic habitats than in xeric habitats; (3) the “plant species richness hypothesis,” which predicts that mining insect species richness will be positively correlated with plant species richness; and (4) the “plant architecture hypothesis,” which predicts a positive correlation between mining insect species richness and plant structural complexity. A total of 33,000 herbs, 3520 shrubs, and 1760 trees were sampled at 44 sites across an elevational gradient of 700 m. Mining insect species richness and plant species richness showed a negative correlation with elevation in xeric habitats, while in mesic habitats mining insect species and plant species richness did not show any statistically significant relationship with elevation. The differential distribution of mining insect species between xeric and mesic habitats supported the habitat‐mediated richness hypothesis, which states that miners would be more speciose in mesic, more favorable habitats. Mining species richness also increased with increasing plant structural complexity. The results suggest that the mining habit may not represent a strong adaptive strategy in protecting mining insects against desiccation.RESUMENNós investigamos os padrões de distribuição de insetos minadores ao longo de um gradiente altiudinal no cerrado, no sudeste do Brasil. Testamos quatro hipóteses relacionadas a distribuição de insetos minadores: (1) a “hipótese do gradiente altitudinal” que prediz que a riqueza de espécies de minadores aumenta com o decréscimo da altitude; (2) a “hipótese da riqueza mediada pelo habitat” que prediz que a riqueza de espécies de minadores deve ser maior em habitats mesicos que em habitats xéricos; (3) a “hipótese da riqueza de espécies de plantas” que prediz que a riqueza de espécies de minas deve ser positivamente correlacionada com a riqueza de espécies de plantas; e (4) a “hipótese da arquitetura da planta” que prediz uma correlação positiva entre riqueza de espécies de minas e complexidade estrutural das plantas. Foram amostradas 33,000 ervas, 3520 arbustos, e 1760 árvores, em 44 sitios ao longo de um gradiente de 700 m: A riqueza de espécies de minadores e de plantas apresentou uma correlação negativa com a altitude em habitats xéricos. Entretanto, em habitats mésicos as espécies de minadores e a riqueza de espécies de plantas não apresentaram nenhuma relação estatisticamente significativa com a altitude. A distribuição diferencial de espécies de minadores entre habitats xéricos e mésicos corroborou a hipótese da riqueza mediada pelo habitat, segundo a qual a riqueza de minas deve ser maior em habitats mésicos, que são mais favoráveis. A riqueza de espécies de minadores aumentou corn o aumento da complexidade estrutural da planta. Estes resultados sugerem que o hábito minador não deve representar uma forte estratégia adaptativa para fornecer aos minadores proteção contra dessecação.