Thorn-dwelling ants provide antiherbivore defence for camelthorn trees, Vachellia erioloba, in Namibia

• Published in: African journal of ecology Vol. 51; no. 4; pp. 590 - 598
• Main Authors: Campbell, Heather, Townsend, Ian R., Fellowes, Mark D. E., Cook, James M.
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Oxford Blackwell Publishing Ltd 01-12-2013; Blackwell
• Subjects: Aggression; Animal, plant and microbial ecology; ant-plant interactions; antiherbivore; ants; Applied ecology; Biological and medical sciences; Conservation, protection and management of environment and wildlife; Crematogaster; Fundamental and applied biological sciences. Psychology; Herbivores; Insects; mutualism; Namibia; Parks, reserves, wildlife conservation. Endangered species: population survey and restocking; Trees; Vachellia erioloba; Southern Africa; Namibia; Africa; ant―plant interactions; Subtropical zone; ants; Formicidae; Herbivorous; Vachellia erioloba; Insecta; Interaction; Social insect; Formicoidea; Mutualism; Arthropoda; Namibia; antiherbivore; Tree; Defense mechanism; Hymenoptera; Invertebrata; Aculeata
• ISSN: 0141-6707; 1365-2028
• DOI: 10.1111/aje.12070

Ants are widely employed by plants as an antiherbivore defence. A single host plant can associate with multiple, symbiotic ant species, although usually only a single ant species at a time. Different plant‐ant species may vary in the degree to which they defend their host plant. In Kenya, ant–acacia interactions are well studied, but less is known about systems elsewhere in Africa. A southern African species, Vachellia erioloba, is occupied by thorn‐dwelling ants from three different genera. Unusually, multiple colonies of all these ants simultaneously and stably inhabit trees. We investigated if the ants on V. erioloba (i) deter insect herbivores; (ii) differ in their effectiveness depending on the identity of the herbivore; and (iii) protect the tree against an important herbivore, the larvae of the lepidopteran Gonometa postica. We show that experimental exclusion of ants leads to greater levels of herbivory on trees. The ants inhabiting V. erioloba are an effective deterrent against hemipteran and coleopteran, but not lepidopteran herbivores. Defensive services do not vary among ant species, but only Crematogaster ants exhibit aggression towards G. postica. This highlights the potential of the V. erioloba–ant mutualism for studying ant–plant interactions that involve multiple, simultaneously resident thorn‐dwelling ant species.
Résumé
Les fourmis sont largement utilisées par les plantes comme moyen de défense contre les herbivores. Une seule et même plante peut s'associer avec de multiples espèces de fourmis symbiotes, encore que ce soit d'habitude une seule espèce de fourmi à la fois. La mesure dans laquelle les différentes espèces de fourmis liées à des plantes défendent leur plante hôte peut varier. Au Kenya, les interactions fourmis‐acacias sont bien étudiées, mais ces systèmes sont moins connus ailleurs en Afrique. Une espèce d'Afrique australe, Vachellia erioloba, est occupée par des fourmis de trois genres différents. Contrairement à l'habitude, de multiples colonies de ces fourmis habitent ces arbres de façon simultanée et stable. Nous avons cherché à savoir si les fourmis de V. erioloba (i) dissuadent les insectes herbivores, (ii) varient quant à leur efficacité en fonction de l'identité de l'herbivore et (iii) protègent l'arbre contre un important herbivore, la larve du lépidoptère Gonometa postica. Nous montrons que l'exclusion expérimentale des fourmis entraîne des taux plus élevés d'herbivorie sur les arbres. Les fourmis qui habitent sur V. erioloba sont un moyen de dissuasion efficace contre les hémiptères et les coléoptères herbivores mais pas contre les lépidoptères. Les services protecteurs ne varient pas selon les espèces de fourmis, mais seules les fourmis Crematogaster manifestent de l'agressivité envers G. postica. Ceci souligne l'intérêt du mutualisme des fourmis avec V. erioloba pour l'étude des interactions fourmis‐plantes qui impliquent de multiples espèces de fourmis résidant simultanément dans les épines.