O processo de reconhecimento entre companheiras de ninho de formigas cortadeiras (Formicidae, Myrmicinae, Attini): do comportamento ao cérebro

• Main Author: Valadares, Lohan Cláudio Abreu
• Publication Date: 2018
• Format: Doctoral thesis
• Language: por
• Source: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Download full: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59131/tde-14112019-172947/
• topic: Aggressive behaviour; Atta; Atta; Chemical cues; Comportamento agressivo; Comportamento de abertura de mandíbula; Formigas-cortadeiras; Immunostaining quantification; Leaf-cutting ants; Mandible opening behaviour; Morphological worker subcastes; Nestmate recognition; Pistas químicas; Quantificação de imunomarcação; Reconhecimento do companheiras de ninho; Serotonin; Serotonina; Subcastas de operárias

Uma exigência importante para colônias de insetos sociais é a capacidade dos indivíduos em discriminar àqueles que não pertencem às suas colônias, a fim de se direcionar atos altruístas para indivíduos geneticamente relacionados e evitar a presença de indivíduos indesejáveis. O processo de reconhecimento de companheiras de ninho é categorizado em três componentes principais. O componente de produção, que inclui o processo de produção de pistas químicas que permitem que os indivíduos se reconheçam como parte de um grupo. O componente de percepção, que envolve os processos de detecção e comparação das pistas de reconhecimento entre o recipiente e o avaliador. E o componente de ação, que inclui as respostas comportamentais desencadeadas após a percepção das pistas do recipiente. Neste trabalho, foram investigadas questões abertas na literatura sobre os três principais componentes do processo de reconhecimento de companheiras de ninho, em formigas cortadeiras do gênero Atta. No primeiro capítulo, foi investigado o componente de produção ao perguntar se o fungo simbiótico cultivado pela formiga Atta sexdens é uma possível fonte de pistas químicas que mediam o reconhecimento de companheiras de ninho. No segundo capítulo, foram investigados os componentes de percepção e ação, em Atta vollenweideri. Neste capítulo, um ensaio comportamental foi desenhado a fim de testar a hipótese que prediz que operárias de pequeno tamanho corporal são menos sensíveis às pistas de reconhecimento, bem como investigar se a propensão em atacar um inimigo está relacionada ao tamanho corporal das operárias. No terceiro capítulo, foi desenvolvido um protocolo confiável para investigar as diferenças na imunorreatividade serotoninérgica no cérebro de operárias de A. vollenweideiri de diferentes tamanhos corporais. Através deste protocolo será possível avaliar se o neurotransmissor serotonina (5-HT) é um possível substrato neural para regular as diferenças no comportamento agressivo de formigas cortadeiras. Os resultados do primeiro capítulo mostram que o perfil químico do fungo simbiótico era predominantemente composto de hidrocarbonetos lineares, uma classe de compostos químicos largamente utilizados como pistas de reconhecimento de entre companheiras de ninho. Além disso, nossas análises comparativas revelaram uma grande similaridade entre os perfis de hidrocarbonetos de formigas e fungos, devido ao fato de que ambos os grupos compartilhavam principalmente hidrocarbonetos lineares altamente concentrados. À medida que os indivíduos progrediram através dos estágios de desenvolvimento, os perfis químicos entre formiga e fungo tornaram-se cada vez mais diferentes. Estas descobertas sugerem que a relação íntima entre a prole e o fungo pode moldar o perfil de hidrocarbonetos de ambas as espécies. No segundo capítulo, nossas análises comparativas sobre o comportamento agressivo de formigas de diferentes tamanhos mostram que, quando expostas a um feromônio agonístico, operárias pequenas mostraram uma duração desproporcionalmente grande do comportamento de abertura da mandíbula, que é o comportamento que caracteriza a liberação do feromônio de alarme. O mesmo padrão comportamental foi observado quando operárias pequenas foram confrontadas com não companheiras de ninho. Não foi encontrada uma relação entre o tamanho corporal e a propensão em atacar uma operária não companheira de ninho. Dessa forma, nossos resultados apoiam a hipótese anteriormente levantada que categoriza as operárias pequenas como um grupo morfológico especializado em defesa do ninho, e mostram evidências contra outra hipótese que prediz que operárias pequenas são menos sensíveis as pistas de reconhecimento de companheiras de ninho. Além disso, os resultados preliminares do terceiro capítulo mostram confiabilidade do protocolo desenvolvido para a quantificação de intensidade de imunomarcação como uma variável para avaliar a quantidade de serotonina em cérebros escaneados a laser, em indivíduos de tamanhos diferentes. Esperamos que as próximas análises com o conjunto completo de dados dos cérebros trarão uma melhor compreensão desse substrato neural que pode regular as diferenças do comportamento agressivo entre as casta operária.