Plant size, latitude, and phylogeny explain within-population variability in herbivory

Abstract

Les interactions entre les plantes et les herbivores jouent un rôle central dans la plupart des écosystèmes, mais leur intensité varie considérablement. Cependant, notre compréhension de ce qui influence cette variabilité est limitée en raison du manque de données. Nous avons réalisé des enquêtes standardisées sur l'herbivorie pour 503 espèces de plantes dans 790 sites répartis à travers le monde. Avec ces données, nous démontrons que la variabilité au sein des populations en ce qui concerne l'herbivorie augmente avec la latitude, diminue avec la taille de la plante, et suit une structure phylogénétique. Ainsi, les différences dans l'ampleur de la variabilité sont essentielles pour comprendre comment la biologie plante-herbivore varie à travers les gradients spatiaux très grands. Mettre davantage l'accent sur la variabilité des interactions trophiques dans la recherche contribuera à une meilleure compréhension de la biologie plante-herbivore, de la stabilité écologique à l'évolution de la défense des plantes. Interactions between plants and herbivores are central in most ecosystems, but their strength is highly variable. The amount of variability within a system is thought to influence most aspects of plant-herbivore biology, from ecological stability to plant defense evolution. Our understanding of what influences variability, however, is limited by sparse data. We collected standardized surveys of herbivory for 503 plant species at 790 sites across 116° of latitude. With these data, we show that within-population variability in herbivory increases with latitude, decreases with plant size, and is phylogenetically structured. Differences in the magnitude of variability are thus central to how plant-herbivore biology varies across macroscale gradients. We argue that increased focus on interaction variability will advance understanding of patterns of life on Earth.