Diversity of galls induced by wasps (Hymenoptera: Cynipidae, Cynipini) associated with oaks (Fagaceae: Quercus) in Mexico

Abstract

Abstract: Background: Gall-inducing insects make up a guild of highly specialized endophagous herbivores. The cynipids (Hymenoptera: Cynipidae: Cynipini) are highly diversified gall-inducing wasps that are largely associated with oaks (Fagaceae: Quercus). Mexico is one of the centers of diversification for the Quercus genus with 161 described species, of which 109 are endemic. Questions / hypothesis: The present study aims to identify the gall richness, gall morphological variation and degree of specificity to oaks in Mexico. Methods: An intensive collection was conducted from March to September each year from 2008 to 2012 for a total of 80 oak species in 120 localities in Mexico. Results: A total of 224 morphologically distinct galls associated with 73 of the 80 oak species were found. The largest number of morphotypes was found in leaves (125), followed by branches (37), buds (31), petioles (20), catkins (5), acorns (3) and roots (3). The degree of specificity between the gall-inducing wasps and their hosts was highly variable; between one to 20 distinct gall morphotypes were found in each species. Only 23 oak species had a single gall morphotype associated. Conclusions: This study demonstrates the important interaction between oaks and gall-inducing wasps, which is a very complex co-evolutionary process. It also shows the relevance of basic taxonomic studies of little-known groups such as gall-inducing wasps, especially in a highly biodiverse country such as Mexico.

Translated abstract

Resumen: Antecedentes: Los insectos inductores de agallas son un gremio de organismos endófagos altamente especializados. Los cinípidos (Hymenoptera: Cynipidae: Cynipini) son avispas inductoras de agallas ampliamente diversificados que se encuentran asociados principalmente a los encinos (Fagaceae: Quercus). México es uno de los centros de diversificación para el género Quercus con 161 especies descritas de las cuales 109 son endémicas. Preguntas / hipótesis: El presente estudio contribuyó a identificar la riqueza de agallas, su variación morfológica y el grado de especificidad a los encinos en México. Métodos: Se realizó una colecta intensiva de marzo a septiembre de cada año de 2008 a 2012 en un total de 80 especies de encinos en 120 localidades en México. Resultados: Un total de 224 morfotipos distintos de agallas se encontraron asociados a 73 de las 80 especies de encinos estudiadas. El mayor número de morfotipos se encontraron en hojas (125), seguidos por ramas (37), yemas (31), peciolos (20), inflorescencias (5), bellotas (3) y raíces (3). El grado de especificidad entre las avispas inductoras de agallas y sus hospederos fue muy variable; se encontraron entre uno y 20 morfotipos distintos de agallas en cada especie. Únicamente 23 especies de encinos estuvieron asociadas a un solo morfotipo de agalla. Conclusiones: Este estudio demuestra la importancia de la interacción entre los encinos y las avispas inductoras de agallas, el cual es un proceso coevolutivo muy complejo. También muestra la relevancia de estudios taxonómicos básicos de grupos poco conocidos como las avispas inductoras de agallas, especialmente en un país con una alta biodiversidad como lo es México.