Monteverde Institute: Tropical Ecology and Conservation
Files
Download Full Text (944 KB)
Publication Date
September 1999
Abstract
Many tropical plants show age-related morphological and chemical changes that are adaptive to a particular environment. Generally, leaves of young plants have drip tips and increased secondary compounds while leaves of mature plants lack drip tips and are tougher. Cecropia polyphlebia and Cecropia obtusifolia are common pioneer tree species in Monteverde, Costa Rica that exhibit morphological and chemical changes with age. Here, I study how water content, herbivory, toughness and concentration of alkaloids change in the leaves of Cecropia as the plants age. Leaves from young, medium and mature aged plants were collected from gaps near the Estación Biológica Monteverde (1500m) for C. polyphlebia and below the road to Monteverde (1300m) for C. obtusifolia. Percent water content, percent herbivory, toughness and alkaloid concentration was then determined for each leaf. The leaves of the young plants displayed the highest percent water content (83.2 ± 2.8) and alkaloid concentration (3.6 ± 9.5), decreasing significantly with plant age. It is likely that the young Cecropia are utilizing greater amounts of water for rapid growth and investing in more renewable defenses such as alkaloids. Toughness showed a significant increase with plant age, with the leaves of mature plants having an overall mean 91.0 ± 26.2. This provides evidence that as the Cecropia age and sunlight is less available, they will invest in longer-lived defenses. However, further research is needed in order to elucidate the mechanisms that determine plant anti-herbivory investment.
Resumen
Muchas plantas tropicales muestran cambios químicos y de morfología relacionada con la edad, lo que son adaptaciones a un ambiente particular. Generalmente las hojas jóvenes tienen puntos de goteo y aumentan los compuestos secundarios mientras que las plantas maduras reducen los puntos de goteo y se hacen más duras. Cecropia polyphlebia y C. obtusifolia son plantas pioneras comunes en Monteverde, Costa Rica y muestran cambios morfológicos con la edad. Se estudió el cambio en el contenido de agua, la herbivoría, la dureza y la concentración de alcaloides en las hojas de plantas de diferentes edades. Hojas de plantas jóvenes, medias y maduras fueron colectadas cerca de claros en la Estación Biológica Monteverde (1500 msnm) para C. polyphlebia y más abajo en la carretera a Monteverde (1300msnm) para C. obtusifolia. El porcentaje de contenido de agua, porcentaje de herbivoría, dureza y la concentración de alcaloides fue determinado para cada hoja. Las hojas de plantas jóvenes muestran el más alto contenido de agua (83.2 ± 2.8) y de concentración de alcaloides (3.6 ±9.5) disminuye significativamente con la edad de la planta. Es probable que cecropias jóvenes estén utilizando grandes concentraciones de alcaloides como defensas. Dureza mostro un incremento significativo con la edad de la planta, con las hojas de plantas maduras mostrando un promedio de 91.0 ± 26.2. Esto da evidencia que con la edad de la Cecropia, la luz solar es menos disponible, debiendo invertir en defensas a largo plazo. Sin embargo, se necesita más investigación para encontrar los mecanismos que determinan como la planta está invirtiendo en defensa contra herbívoros.
Extent
17 pages
Holding Location
Monteverde Institute
Language
English; Spanish
Media Type
Articles
Format
Digital Only
Identifier
M39-00010
Type
Book
Recommended Citation
Garnsey, James J., "Structural and chemical changes in leaves of cecropia (Cecropiaceae) with plant age, September 1999" (1999). Monteverde Institute: Tropical Ecology and Conservation. 682.
https://digitalcommons.usf.edu/tropical_ecology/682
