La herbivoría de insectos ejerce una fuerte presión selectiva sobre las plantas, sin embargo, ningún estudio ha documentado sus efectos en la Apiaceae L. halófila (hinojo marino). Aquí, presentamos la primera evidencia de ataque natural de insectos en esta especie, basada en cinco poblaciones costeras tunecinas distribuidas a lo largo de un gradiente bioclimático transparente, desde subhúmedo hasta semiárido, y expuestas a diferentes niveles de herbivoría. Implementamos un diseño analítico integrador y multicaracterística que abarca conjuntos de datos morfológicos, bioquímicos, minerales y lipofílicos. Cada conjunto de datos fue explorado a través de una serie de análisis multivariantes complementarios, incluyendo ANOVA acoplado con el HSD de Tukey, análisis de componentes principales (PCA), análisis discriminante de mínimos cuadrados parciales (PLS-DA) con puntuaciones de importancia de variables en proyección (VIP), matrices de correlación, agrupamiento jerárquico y análisis de redundancia basado en distancias (dbRDA). Esta estrategia integradora proporcionó un marco robusto para desentrañar las complejas asociaciones de rasgos subyacentes a dos síndromes de defensa distintos. Las poblaciones de sitios subhúmedos con baja herbivoría (Tabarka, Bizerte, Túnez) mostraron niveles más altos de fenoles, taninos, antioxidantes, esteroles, PUFA y robustez estructural, indicando una estrategia de tolerancia. Por el contrario, los sitios semiáridos con alta herbivoría (Haouaria, Monastir, Túnez) se caracterizaron por niveles elevados de apiol y terpenos, acumulación de sodio y fósforo, y ajustes reproductivos, reflejando una estrategia de resistencia. El sitio Cap Negro exhibió una expresión transicional, revelando plasticidad fenotípica intermedia. Estos hallazgos muestran que la intensidad de la herbivoría y las condiciones bioclimáticas influyen conjuntamente en los síndromes de defensa de , enfatizando su notable plasticidad fenotípica y proporcionando la primera evidencia ecológica de la herbivoría de insectos en el hinojo marino.