Leaf traits and leaf herbivory variation between centre and north-edge populations of Drimys winteri

Abstract

La hipótesis centro-periferia, postula que las especies encuentran su óptimo ecológico en el centro de su distribución geográfica, el cual decrece hacia los bordes de la distribución. En este trabajo pretendemos probar si las condiciones subóptimas en el borde de distribución afecta a algunos atributos fenotípicos de Drimys winteri (atributos morfológicos y fisiológicos) y si estos cambios tienen a su vez implicancias sobre la herbivoría. Drimys winteri es una especie arbórea de amplia distribución en Chile, localizada desde los 30° a 50° S. Seleccionamos tres poblaciones del centro (ubicadas entre los 40°-41°S) y tres del borde norte de distribución (32-33°S), a las cuales medimos rasgos foliares sensibles a factores abióticos y relacionados con el rendimiento de las plantas (asignación de masa por área, grosor, contenido de nitrógeno y área), también medimos la frecuencia de daño por herbívoros en las hojas e identificamos el tipo de daño clasificándolo en gremios (masticadores, minadores, succionadores, dobladores). Nuestros principales resultados indican que las hojas del borde norte de distribución son más delgadas, ricas en nitrógeno y presentan una mayor frecuencia de daño por masticadores, en comparación con las poblaciones del centro de distribución. Además, encontramos que el gremio de los masticadores fue el único encontrado en todas las poblaciones estudiadas y el con mayor participación. También encontramos un aumento de la diversidad de gremios en el centro de distribución de D. winteri. Este estudio proporciona información acerca de cómo los factores ambientales afectan a las interacciones ecológicas a través de la modificación de atributos funcionales relevantes para su desempeño.

Based on the centre-periphery hypothesis tenet that species encounter their ecological optimum at the center of their geographical distribution, we aim to test if suboptimal conditions at border of distribution that affects performance components as physiology and morphology, have a concomitant effect on species interactions, specifically we test whether leaf traits differ between centre and edge populations and its relation with herbivory damage. We perform this study in Drimys winteri, a wide distributed tree species that ranges in Chile from 30° to 50°S. We selected three populations from the centre and three from the north-edge of distribution and measure foliar traits related to plant performance that are responsive to abiotic factors, we also measured leaf damage frequency and identified herbivories feeding guilds. We found differences in foliar attributes, leaves were thicker and with lower nitrogen content in centre populations, these traits were significantly related to chewers damage frequency but not with herbivory guilds considered all together. We also found an increase of feeding guilds diversity at the centre of D. winteri distribution that can be attributed to herbivories pool. This study provides an insight on how environment affect ecological interactions through modulating species attributes along their geographic distribution.