Intra- and interspecific effects of larval secretions in some chrysomelids (Coleoptera)

The larval secretions of the Chrysomelinae (Coleoptera, Chrysomelidae) are generally considered to be chemical defense substances against predators and parasites. The experiments presented in this paper provide evidence that the range of activity of these larval secretions also extends to interactions between different conspecific developmental stages and between competing phytophagous species. Four chrysomeline species were tested: Gastrophysa viridula De Geer, Phaedon cochleariae (F.), Plagiodera versicolora (Laich.), and Phratora vitellinae (L.). In the latter species, we did not test the intraspecific effect of the natural larval secretion, but the activity of its purchasable main component, salicylaldehyde (synthetic larval secretion). In G. viridula, Ph. cochleariae, and Ph. vitellinae the (synthetic) larval secretions act as oviposition deterrents against conspecific females. An investigation of the persistence of the oviposition-deterring activity of the larval secretion in G. viridula revealed that the deterrent effect is lost after 20 to 26 hours. In each of the four tested species the (synthetic) larval secretion deters feeding of conspecific adults. Since P. versicolora and Ph. vitellinae may occur on the same host plant (e.g. the willow Salix fragilis L.), the interspecific effect of the larval secretion between competing phytophagous species was examined in these two willow leaf beetles. The larval secretions of both species and salicylaldehyde, respectively, act as interspecific repellent and feeding deterrent against adults of the other species.

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Zusammenfassung Die Sekrete der Larven der Chrysomelinae (Fam. Chrysomelidae) werden im allgemeinen als chemische Abwehrstoffe gegen Prädatoren und Parasiten betrachtet. Die hier dargestellten Untersuchungen zeigen, daß die Wirkung der Larvensekrete nicht nur auf die Feindabwehr begrenzt ist. Das Wirkungsspektrum umfaßt darüber hinaus auch Interaktionen zwischen verschiedenen Entwicklungsstadien einer Art bzw. zwischen konkurrierenden phytophagen Arten. Folgende Chrysomelinenarten wurden untersucht: Gastrophysa viridula De Geer, Phaedon cochleariae (F.), Phratora vitellinae (L.) und Plagiodera versicolora (Laich.). Da das Larvensekret von Ph. vitellinae Salicylaldehyd als Hauptkomponente enthält, wurde hier-wenn nicht anders erwähnt-die Wirkung von synthetischem Salicylaldehyd getestet. Bei G. viridula, Ph. cochleariae und Ph. vitellinae wirkt das Larvensekret bzw. die authentische synthetische Substanz als hochwirksames Eiablage-Deterrens auf konspezifische Weibchen. Die eiablagehemmende Wirkung des Larvensekretes von P. versicolora wurde nicht getestet. Eine Untersuchung der Wirkungsdauer der eiblagehemmenden Aktivität des Larvensekretes von G. viridula ergab, daß die Hemmwirkung nach 20 bis 26 Stunden nicht mehr nachweisbar ist. Bei allen oben genannten vier Arten hemmt das. Larvensekret bzw. dessen authentische synthetische Substanz den Fraß von Adulten derselben Art. Diese fraßhemmende Aktivität ist bei G. viridula, Ph. cochleariae und Ph. vitellinae mindestens 18 Stunden wirksam. Das Larvensekret von P. versicolora zeigte bei 18-stündiger Versuchsdauer keine fraßhemmende Wirkung auf Adulte derselben Art; erst bei Reduktion der Versuchsdauer auf drei Stunden konnte hier eine signifikant fraßhemmende Wirkung nachgewiesen werden. P. versicolora und Ph. vitellinae können als Weidenblattkäfer an derselben Wirtspflanze auftreten. Deshalb wurde auch die interspezifische Wirkung der Larvensekrete dieser beiden Chrysomelinenarten geprüft. Das Larvensekret von Ph. vitellinae sowie auch dessen authentische synthetische Substanz (Salicylaldehyd) wirkt auf adulte P. versicolora als Repellent und Fraßhemmstoff. Ebenso wirkt umgekehrt das Larvensekret von P. versicolora abschreckend und fraßhemmend auf adulte Ph. vitellinae.