Journal of Tropical Ecology



Beetle pollination and fruit predation of Xanthosoma daguense (Araceae) in an Andean cloud forest in Colombia


Carlos García-Robledo a1c1p1, Gustavo Kattan a1, Carolina Murcia a1 and Paulina Quintero-Marín a1a2
a1 Fundación EcoAndina/Wildlife Conservation Society, Colombia Program Apartado Aéreo 25527, Cali, Colombia
a2 Departamento de Biología, Universidad del Valle, Apartado Aéreo 25360, Cali, Colombia

Article author query
garcia-robledo c   [PubMed][Google Scholar] 
kattan g   [PubMed][Google Scholar] 
murcia c   [PubMed][Google Scholar] 
quintero-marin p   [PubMed][Google Scholar] 

Abstract

This study describes a pollination system in a species of Araceae that involves three species of beetle, one of which is also a fruit predator. In a tropical cloud forest in Colombia, inflorescences of Xanthosoma daguense opened at dusk, releasing a sweet scent and raising their temperature 1–3 °C. Soon after, two species of Scarabaeidae (Dynastinae; Cyclocephala gregaria and C. amblyopsis) and one species of Nitidulidae (Macrostola costulata) arrived with pollen. Cyclocephala beetles remained inside the inflorescence for 24 h. The next night, Cyclocephala beetles left the inflorescence after picking up the freshly shed pollen, almost always moving to the nearest inflorescence available. The probability of inflorescence abortion and number of fruits set after the visit of one individual was equivalent for both Cyclocephala species. However, C. gregaria was much more abundant than C. amblyopsis, so it was the most important pollinator. There was a positive relationship between the number of dynastine visits and the number of fruits produced. Besides carrying pollen to the inflorescences, nitidulid beetles had a negative effect on female reproductive success through fruit predation. Nitidulid larvae developed inside the infructescence and preyed on up to 64% of the fruits. However, 8% of inflorescences not visited by dynastines were probably pollinated by nitidulids, because hand-pollination experiments showed that self-pollination was unlikely. Inflorescences potentially pollinated by nitidulids comprised 25% of the fruit crop in the year of our study. This interaction with a fruit predator that is also a potential pollinator resembles brood-site pollination systems in which pollinators prey on part of the fruit set (e.g. Ficus, senita cacti, Yucca), making this system substantially more complex than previously described dynastine-pollinated systems in aroids.

Abstract

En este estudio se describe el sistema de polinización de una especie de Araceae que involucra tres especies de coleópteros, una de las cuales es también un depredador de frutos. En un bosque nublado en los Andes de Colombia, las inflorescencias de Xanthosoma daguense abren al atardecer, al tiempo que liberan un olor dulce y aumentan su temperatura 1–3°C. Poco después, escarabajos de dos especies de Scarabaeidae (Dynastinae; Cyclocephala gregaria y C. amblyopsis) y una de Nitidulidae (Macrostola costulata) llegan cargados de polen. Los Cyclocephala permanecen en la inflorescencia por 24 h. La noche siguiente, estos escarabajos abandonan la inflorescencia después de haber recogido polen fresco, y casi siempre vuelan a la inflorescencia nueva más cercana. La probabilidad de aborto de la inflorescencia y el número de frutos producidos después de una visita de un individuo, fue equivalente para las dos especies de Cyclocephala. Sin embargo, C. gregaria era mucho más abundante que C. amblyiopsis, por lo que fue el polinizador más importante. Se encontró una relación positiva entre el número de visitas de dinástinos y el número de frutos producidos. Además de llevar polen a las inflorescencias, los nitidúlidos tuvieron un efecto negativo en el éxito reproductivo femenino de la planta por la depredación de frutos. Las larvas de los nitidúlidos se desarrollaron dentro de la inflorescencia y depredaron hasta 64% de los frutos. Sin embargo, el 8% de las inflorescencias no fueron visitadas por dinástinos y probablemente fueron polinizadas por los nitidúlidos, ya que un experimento de polinización manual mostró que la auto-polinización es muy improbable. Las inflorescencias potencialmente polinizadas por nitidúlidos representaron el 25% de la producción de frutos en el año del estudio. Esta interacción con un depredador de frutos que es también un potencial polinizador, asemeja otros sistemas de polinización en los que los polinizadores depredan parte de la fruta producida (e.g. Ficus, Yucca), lo cual hace a este sistema mucho más complejo que el de otras aráceas polinizadas por escarabajos previamente descritos.

(Accepted August 26 2003)


Key Words: Araceae; Colombia; Cyclocephala; Dynastinae; Macrostola costulata; Nitidulidae; pollination.

Correspondence:
c1 Corresponding author.
p1 Present address: Department of Biology, University of Miami, Coral Gables, FL 33124-0421, USA. Email: carlos@bio.miami.edu