Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2017-02-06T12:54:43Z No. of bitstreams: 1 DissTARC.pdf: 2899110 bytes, checksum: 8d7daeb56bf91e6fe2ef2dee11c935ba (MD5) / Approved for entry into archive by Camila Passos (camilapassos@ufscar.br) on 2017-02-06T18:38:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissTARC.pdf: 2899110 bytes, checksum: 8d7daeb56bf91e6fe2ef2dee11c935ba (MD5) / Approved for entry into archive by Camila Passos (camilapassos@ufscar.br) on 2017-02-06T18:38:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissTARC.pdf: 2899110 bytes, checksum: 8d7daeb56bf91e6fe2ef2dee11c935ba (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-06T18:38:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissTARC.pdf: 2899110 bytes, checksum: 8d7daeb56bf91e6fe2ef2dee11c935ba (MD5) Previous issue date: 2016-07-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Meliponini is a tribe of bees popularly known as stingless bees that occurs in tropical and subtropical areas of the world, being more diversified in Neotropical and Indo-Malaya regions. Currently, 29 genus and 244 species are present in Brazil. Only a few phylogeographic studies were realized with species of this tribe. The genus Partamona Schwarz, 1939 clusters 33 species with exclusive occurrence in the Neotropical region. The species Partamona helleri presents wide distribution throughout Atlantic forest and part of the Cerrado from the State of Minas Gerais, reason of the choice of this species as our model organism. This study aimed to elucidate the phylogeographic pattern of P. helleri populations throughout its distribution area. For this purpose, samples of 347 nests from 67 localities situated from Northern Bahia to Santa Catarina were collected. Three mitochondrial genes fragments (COI, CytB and 12S) were analysed, which resulted in 339 concatenated sequences. The phylogenetic reconstruction by Bayesian Inference (IB) showed several lineages in a little resolved polytomy, what hampered the definition of the phylogenetic relationships among haplotypes. The haplotype network illustrated the relationship between 73 haplotypes identified, being 64 of them exclusive of localities. The AMOVA showed that 91.7% of the genetic variation is due to interpopulacional differences, indicating high structuring among populations. A low significant correlation between genetic and geographic distances was observed (r = 0,2487; P < 0,0010). The Bayesian population analysis implemented by BAPS showed that five groups were more suited to explain that genetic structuring. Such result was partly compliant with established lineages in the topology obtained by IB and with the results observed in the haplotype network. The results showed that the northern populations of P. helleri distribution are quite differentiated among themselves and also from the others populations observed along the central and southern regions. However, it was not possible to access how the genetic variation of the northern populations is organized, and there may be a division in two or more phylogroups. For other populations, the existence of three possible phylogroups was verified, two in the central region and a third occupying the central and southern regions. The results obtained for the demographic history of these phylogroups were not conclusive, however, it is likely that the phylogroup occupying the central and southern regions is in an expansion process. It was also verified that the level of variation observed by phylogroup decreases towards north/south, which allowed to raise a hypothesis about the origin and dispersion of this species. / Meliponini é uma tribo de abelhas conhecidas popularmente como abelhas sem ferrão que possuem distribuição em áreas tropicais e subtropicais do globo, sendo mais diversificada nas regiões neotropicais e Indo-Malaia. No Brasil, estão descritos atualmente 29 gêneros e 244 espécies. Até o presente momento, poucos foram os estudos filogeográficos realizados com espécies da tribo. O gênero Partamona Schwarz, 1939 agrupa 33 espécies com ocorrência exclusiva na região Neotropical. A espécie Partamona helleri apresenta ampla distribuição ao longo de toda a Mata Atlântica e ainda em parte do Cerrado no estado de Minas Gerais, razão de sua escolha como organismo modelo. Este estudo teve por objetivo elucidar o padrão filogeográfico das populações da espécie ao longo de sua área de distribuição. Para tal, foram coletadas amostras de 347 ninhos em 67 localidades situadas desde o norte da Bahia até Santa Catarina. Foram analisados três fragmentos gênicos mitocondriais - COI, CytB e 12S - e as análises foram realizadas utilizando 339 sequências dos três genes concatenados. A reconstrução filogenética por Inferência Bayesiana (IB) apresentou várias linhagens em uma politomia pouco resolvida, o que comprometeu a verificação das relações filogenéticas entre os haplótipos. A rede haplotípica ilustrou as relações entre os 73 haplótipos identificados, sendo 64 deles exclusivos de localidade. A AMOVA mostrou que 91,7% da variação genética é resultado de diferenças interpopulacionais, indicando alta estruturação entre as populações. Foi verificada uma correlação baixa, porém significativa, entre distâncias genéticas e geográficas (r = 0,2487; P < 0,0010). A análise de estrutura populacional pelo método bayesiano implementada no software BAPS mostrou que a probabilidade posterior mais adequada para explicar a estruturação genética foi de cinco agrupamentos. Tal resultado foi, em parte, concordante com as linhagens estabelecidas na topologia obtida por IB e com os resultados observados na rede haplotípica. Os resultados mostraram que as populações ao norte da distribuição são bastante diferenciadas entre si e também das demais populações observadas ao longo da parte central e sul. No entanto, não foi possível acessar como a variação genética dessas populações está organizada, podendo haver a divisão das mesmas em dois ou mais filogrupos. Quanto às demais populações, a existência de três possíveis filogrupos foi verificada, dois na região central e um terceiro ocupando as regiões Central e Sul. Os resultados obtidos para a história demográfica dos filogrupos não foram conclusivos, porém, é provável que o filogrupo que ocupa as regiões central e sul esteja em processo de expansão populacional. Foi ainda verificado que o nível de variação observada por filogrupo diminui no sentido norte/sul, o que permitiu que uma hipótese sobre origem e dispersão da espécie fosse proposta.

Para as abelhas com organização altamente eussocial, como são as abelhas sem ferrão (Meliponini), o pólen é a principal fonte de proteína que influencia diretamente na regulação social de suas colônias, tanto nos imaturos quanto nos indivíduos em fase adulta. O sucesso das operárias em localizar e coletar esse recurso, assim como a quantidade estocada no interior do ninho, garante um abastecimento nutricional permanente, assegurando a manutenção e sobrevivência da colônia durante longos períodos, incluindo os de escassez de alimento no ambiente. Dessa forma, o objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito da quantidade de pólen estocado nos ninhos de Scaptotrigona depilis (Moure, 1942) sobre o número de forrageiras para a coleta desse recurso, a quantidade de pólen coletado pelas forrageiras e a taxa de produção de cria. Esses parâmetros foram avaliados em ninhos com e sem estoques de pólen durante 30 dias consecutivos em dois períodos, de março a abril e de setembro a outubro de 2016. Quando os ninhos sofreram reduções drásticas de suas reservas de pólen, as operárias de S. depilis ajustaram suas atividades e responderam comportamentalmente, de forma que houve: (a) alocação de maior número de forrageiras para coleta de pólen; (b) alocação de forrageiras mais pesadas para coleta de pólen; (c) transporte de cargas polínicas mais pesadas pelas forrageiras; (d) maior produção de céulas de cria. Em suma, nossos resultados mostram a importância de estudos sobre biologia básica, com manipulações experimentais, que não só têm potencial para responder questões ecológicas e/ou evolutivas, como também as aplicadas, provendo subsídios para o uso de abelhas sem ferrão em programas de polinização dirigida, que podem ser aliados a ações voltadas para conservação. / For highly eusocial bees, such as stingless bees (Meliponini), pollen is the main source of protein that directly influences the social regulation of their colonies, on both immature and adult stages. The workers\' success in locating and collecting pollen, as well as the amount of pollen stored within the nest, guarantees a permanent nutritional supply, ensuring the colony maintenance and survival for long periods, including those of food shortage in the environment. The aim of this study was to evaluate the effect of the amount of pollen stored within the nests of Scaptotrigona depilis (Moure, 1942) on the number of pollen forages, the pollen loads collected by forages and the rate of brood cell production. These parameters were evaluated in nests with and without pollen stores during 30 consecutive days in two periods, from March to April and from September to October 2016. When the nests suffered drastic reduction of their pollen reserves, the S. depilis workers adjusted their tasks and responded behaviourally, because there was: (a) additional allocation of pollen foragers; (b) allocation of heavier forages for pollen collection; (c) transport of heavier pollen loads by foragers; (d) higher brood cell production. In sum, our results highlight the importance of studies on basic biology, with experimental manipulations, that have widespread potential to help us to answer ecological and/or evolutionary questions, but also the applied questions, providing useful guidelines for the use of stingless bees as crop pollinators, which can be allied to conservation efforts.

Em colônias de insetos eussociais, é prevista uma demanda conflitante entre a produção de operárias e indivíduos reprodutivos, visto que operárias realizam tarefas essenciais para a sobrevivência da colônia, enquanto machos e rainhas estão relacionados com a reprodução. Nesse trabalho, foram testadas as hipóteses (1) que a produção de sexuados estaria diretamente relacionada com a disponibilidade de recursos alimentares e (2) que haveria uma regulação temporal da produção de sexuados, com épocas mais favoráveis à produção de reprodutivos (verão) e menos favoráveis (inverno). O sistema de estudo foi a abelha sem ferrão Scaptotrigona aff. depilis e foram realizados dois experimentos. No primeiro experimento, na estação de verão, foram montadas quinze colônias padronizadas e sorteadas em cinco grupos experimentais. Os grupos A2 e C2 receberam o dobro de alimentação artificial (xarope de açúcar e pólen apícola) do que os grupos A1 e C1. As colônias dos grupos C2 e C1 foram mantidas confinadas, enquanto as colônias dos grupos A2 e A1 podiam forragear livremente. O grupo A0 (controle) não recebeu alimentação artificial e as colônias permaneceram abertas. No inverno, o mesmo experimento foi realizado, porém apenas com os grupos com colônias abertas. No experimento 2, a quantidade de pólen estocado nas colônias foi manipulada. As colônias do grupo Co não foram manipuladas e apresentaram em média 44 potes de pólen, as colônias do grupo A receberam em média 96 potes e as colônias do grupo B, 12 potes. No experimento 1, para o verão, foi encontrado um efeito significativo do confinamento, porém, nas duas estações, não houve efeito da quantidade de alimento sobre a produção de sexuados. Nas duas estações, verificou-se grande variação dentro dos grupos e a produção de machos foi dominada por poucas colônias. Não houve diferenças em relação à produção de sexuados entre as estações. No inverno, a produção de machos e células reais foi correlacionada positivamente com a quantidade de potes de alimento nas colônias. No experimento 2, apesar das diferenças iniciais quanto ao alimento armazenado, houve uma rápida recuperação dos estoques de alimento, principalmente pelo grupo B. Não foi verificada diferença na produção de sexuados devido ao tratamento experimental, porém, a produção de machos foi correlacionada com o número de potes de pólen nos ninhos, como no experimento 1. Considerando esses resultados em conjunto, não foi possível refutar as hipóteses de efeito positivo da quantidade de recursos alimentares e de efeito da sazonalidade sobre a produção de sexuados em S. aff. depilis. / In colonies of eusocial insects, it is expected a trade-off in resource allocation between worker and sexual offspring production, as workers perform tasks essential to colony\'s survival, while males and queens are associated with reproduction. In this study, we tested the following hypotheses: (1) that sexual offspring production would be directly related to food resources availability and (2) that there would be a temporal regulation of sexual offspring production, with a favorable season to reproductives production (summer) and a less favorable season (winter). The study system was the stingless bee Scaptotrigona aff. depilis and two experiments were conducted. In the first experiment, in summer, fifteen standardized colonies were set up and randomly assigned into five groups. Groups A2 and C2 received twice the amount of artificial food (sugar syrup and Apis mellifera pollen) than colonies from groups A1 and C1. Colonies from groups C2 and C1 were kept confined, while colonies from groups A2 and A1 could forage freely. The control group A0 did not receive any artificial food and the colonies remained open. In the winter the same experiment was carried out, only with groups with open colonies. In experiment 2, the amount of pollen stored in the colonies was manipulated. The colonies of group Co were not manipulated and presented a mean number of 44 pots of pollen, colonies from group A received 96 pots and colonies from group B 12 pots (mean). In summer (experiment 1), there was a significant effect for confinement, however for both seasons, there was no effect for food amount on sexual offspring production. For both seasons, there was a large intra-group variation and a few colonies were responsible for major male production. There was no difference on sexual offspring production between seasons. In winter, the production of males and royal cells was positively correlated with the amount of food pots in the colonies. In experiment 2, even though there was an initial difference in relation to food stores, a fast recovery on food storage was observed, specially for group B. There was no difference on sexual offspring production due to experimental treatment, however male production was correlated with the number of pollen pots, as in experiment 1. Considering these results together, it was not possible to refute the hypotheses of the positive effect of amount of food resources and the effect of seasonality on the production of sexual offspring in S. aff. depilis.

As abelhas sem ferrão exercem importante papel ecológico como polinizadores de muitas espécies vegetais das regiões tropicais e tem significativo potencial para uso na polinização de culturas agrícolas. Contudo, com a contínua degradação de habitats, as populações de inúmeras espécies tem se tornado cada vez menores e separadas umas das outras por grandes distâncias. A criação de espécies de abelhas é um componente essencial para a conservação da biodiversidade, além de uma alternativa de fonte de renda. Para tanto, esforços de conservação e programas de criação em escala comercial requerem uma combinação de fatores, como o conhecimento biológico mais amplo, principalmente os relacionados à produção de sexuados e à diversidade genética necessária para manter a viabilidade de pequenas populações destas abelhas. Nesse contexto, os principais objetivos desta tese foram avaliar a variabilidade genética em populações manejadas, sob condições de isolamento genético ou não, e a produção de machos e rainhas nessas populações e o papel na reprodução. Para isso estudamos duas populações de Melipona scutellaris mantidas em regiões geográficas distintas, uma no município de Igarassu (PE; 7°50S 34°54W), onde a espécie ocorre naturalmente e outra no município de São Simão (SP; 21°26 47°34W), onde a população foi iniciada com duas colônias e criada por mais de 10 anos, quando chegou, a partir de sucessivas multiplicações, a 55 ninhos. Assim, embora a população de S. Simão tivesse maior redução na diversidade alélica e maior frequência de machos diplóides, quando comparada à mantida em Igarassu, ela foi criada com sucesso por um extenso período (ca. 10 anos). Provavelmente o baixo número de alelos sexuais em S. Simão, e a conseqüente produção de machos diplóides, foi a principal explicação para a freqüência significativamente maior de sexuados criados nessa população. Como contraponto à alta produção de machos diplóides, as substituições das rainhas-mãe foram mais frequentes e as colônias produziram mais rainhas. Além disso, a alta produção de machos e rainhas também pode ser entendida em termos de benefícios reprodutivos individuais. Tanto as rainhas fisogástricas como as operárias poedeiras foram responsáveis pela maternidade de machos haplóides. Contudo, 80% dos machos filhos de operárias foram produzidos por operárias filhas da rainha-mãe substituída, indicando que essas operárias especiais tem sobrevida maior que as demais e parasitam reprodutivamente a força de trabalho da geração seguinte, que são menos relacionadas a elas. Quanto à super-produção de rainhas, detectou-se que 25% das colônias órfãs, após a perda da rainha-mãe, eram invadidas por rainhas que foram produzidas e vieram de colônias próximas. Nessas colônias não-natais, elas iniciaram suas atividades de postura. Este importante resultado muda as bases para melhoramento genético destas abelhas estabelecidas até o momento. Outro estudo relacionado à alta produção de rainhas foi realizado em colônia poligínica de M. quadrifasciata, em que oito rainhas fisogástricas co-existiam. Ao contrário da hipótese de que alguma das rainhas poderia ter vindo de outro ninho, todas eram irmãs completas. Isto sugere novas estratégias reprodutivas ainda desconhecidas para as abelhas do gênero Melipona. / Stingless bees play an important ecological role as pollinators of many wild plant species in the tropics and have significant potential for the pollination of agricultural crops. However, as a consequence of habit degradation, populations of a number of bee species have became increasingly small and separated from one another by large distances. Thus, stingless beekeeping is an essential component of biodiversity conservation, as well as a profitable business. Therefore, conservation efforts and breeding programme on a large scale require a combination of factors, including a broader biological knowledge, especially those related to production of sexuals and to the genetic diversity needed to maintain the viability of small population. In this context, the main goals were to evaluate the genetic variability in managed populations under or not genetic isolation and the production of males and queens. Two Melipona scutellaris populations were studied and they were kept in different geographic regions, one in Igarassu (PE; 7°50\'S 34°54\'W), in the species natural area of occurrence, and the other in São Simão (SP; 21°26 47°34W), where the population was started from only two foundress colonies and which after a breeding programme of ten years increased to about 55. Despite a great reduction in the number of alleles and an increased frequency of diploid males in the S. Simão population, it could be successfully bred and maintained for a prolonged period (ca. 10 years). Probably the low number of sex alleles in S. Simão population, leading to production of diploid males, was the main reason for the highest level of sexual production. To counter-balance the high production of diploid males, the replacement of mother queen was more frequent leading to higher levels of queen production by the colonies. Furthermore, the high production of males and queens can also be explained by the individual fitness benefits. Queen and reproductive workers were haploid males mothers. However, 80% of the workers sons had genotypes that were compatible with them being the sons of workers that were the offspring of a superseded queen, indicating that these workers greatly outlive all other workers and reproductively parasitize the next-generation workforce, that are less related individuals. Related to queen overproduction, 25% of all queenless colonies were invaded by unrelated queens that fly in from unrelated hives nearby. In these non-natal colonies, the alien queens started their egg laying activities. Another study related to the high queen production was conducted in a polygyne colony of M. quadrifasciata, where eight physogastric queens coexisted. Contrary to the hypothesis that some of these queens could be an alien queen, it was confirmed that they were full-sisters. This suggests new reproductive strategies that are unknown for Melipona bees.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / A cultura do cacaueiro tem sido levada para Ãreas mais secas para evitar doenÃas fÃngicas como a vassoura de bruxa (Moniliophtora perniciosa), no entanto nÃo se sabe como a cultura se comportaria nessas novas condiÃÃes, inclusive a existÃncia dos polinizadores naturais. Portante o presente trabalho pretende estudar a biologia floral, os visitantes florais e potenciais polinizadores do cacaueiro, bem como o uso de abelha Plebeia cf. flavocincta em cultivo de cacau no semiÃrido brasileiro. O trabalho foi realizado no perÃodo de outubro a dezembro de 2013 na Fazenda Frutacor, localizada no PerÃmetro Irrigado, do municÃpio de Russas em Ãrea do semiÃrido brasileiro no estado do CearÃ. Nesse estudo foi selecionada a variedade do cacaueiro CA1. Os resultados obtidos em relaÃÃo à biologia floral mostraram que a abertura das flores do cacaueiro ocorreu gradativamente apresentando 14 horas de duraÃÃo, tendo inÃcio Ãs 15:00 horas atà as 5:00 horas da manhà do dia seguinte. As flores polinizadas apresentaram formaÃÃo de fruto sete dias apÃs abertura e as demais nÃo polinizadas sofreram abscisÃo 36h apÃs a antese. A variedade selecionada para estudo apresentou mÃdia de 859, 25  206,86 inflorescÃncias por planta e um total de 5654,58 botÃes florais e flores, sendo destes 87,99% de botÃes florais (4975,93  1197,92) e 12,01% de flores (678,55  34,09). Das flores encontradas, 85% eram flores novas e 15% velhas. A produÃÃo de frutos por planta foi estimada pela contagem do nÃmero total de frutos em cinco plantas apresentando uma mÃdia de 72,60  34,09 por planta. Quanto ao requerimento de polinizaÃÃo verificou-se que apenas na polinizaÃÃo livre ocorreu a formaÃÃo de frutos. Na avaliaÃÃo da comunidade de insetos presentes na Ãrea de cultivo utilizando pratos armadilha (pan traps) foram coletados 292 indivÃduos, distribuÃdos em quatro ordens: Diptera a mais abundante com 179 indivÃduos (61,30%), seguida pela Hymenoptera (27,05%), Coleoptera (7,19%), Lepdoptera (2,39%) e outras (2,39%). No que se refere à utilizaÃÃo de abelhas Plebeia no cultivo de cacau, foi observado que a atividade de voo ocorreram com mais frequÃncia no perÃodo matutino e no inÃcio da tarde, concentrando o pico de entrada e saÃda de abelhas nas colÃnias de 11:00 Ãs 13:00 horas. O nÃctar/Ãgua foi o principal recurso coletado em quase que na totalidade das observaÃÃes. Embora nÃo tenham sido observadas as abelhas nas flores do cacaueiro, o pÃlen desta cultura foi encontrado nos potes de alimento e no corpo de campeiras, nas corbÃculas e cabeÃa, indicando que estas visitaram de forma efetiva as flores do cacaueiro. / The culture of cocoa has been taken to drier areas to prevent fungal diseases such as âvassoura de bruxaâ (Moniliophtora perniciosa), however it is not known how culture would behave in these new conditions, including the existence of natural pollinators. Therefore this study aims to study the floral biology, flower visitors and potential pollinators of cacao and the use of bee Plebeia cf. flavocincta in cocoa cultivation in the Brazilian semiarid region. The study was conducted from October to December of 2013 in the farm Frutacor, in the municipality of Russas - CE. This study has selected the variety of cacao CA1. The results obtained in relation to floral biology showed that the opening of the flowers of the cacao occurred gradually starting at 15h until 5 am the next day. Pollinated flowers presented fruit formation seven days after opening and the others not pollinated abscised 36h after anthesis. The range selected for study had an average of 859  25 206.86 inflorescences per plant and a total of 5654.58 individuals (buds and flowers), with 87.99 % of flower buds (4975.93  1197.92) and 12.01% of flowers (678.55  34.09). Flowers found, 85 % were new and 15 % old. Fruit yield per plant was estimated by the total number of fruits count in five plants with a mean of 72.60  34.09 per plant. About the application for pollination, it was found that only in the free one occurred fruit formation. In assessing the insect community present in the area of culture using pan traps were collected 292 individuals in four order: Diptera the most abundant with 179 individuals (61,30%), followed by Hymenoptera (27,05%), Coleoptera (7,19%), Lepdoptera (2,39%) and others (2,39%). As regards the use of bees Plebeia in cocoa growing, it was observed that the activity of flight occurred more frequently in the morning and early afternoon, focusing peak input and output in colonies of bees from 11:00 am to 13:00 pm. The nectar/water was the main resource gathered almost the whole of the observations. Although bees have not been observed in cocoa flowers, pollen culture found in food pots and in the body of foragers, pollen basket and head, indicated that they effectively visited the culture.

CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / A criaÃÃo de abelhas sem ferrÃo, chamada meliponicultura, à uma atividade sustentÃvel que ajuda a preservar as abelhas e o meio ambiente, atravÃs do serviÃo de polinizaÃÃo, prestado Ãs plantas nativas, alÃm de incrementar a renda de agricultores familiares. Objetivou-se com este estudo investigar a situaÃÃo atual da meliponicultura no Estado do CearÃ. Foram entrevistados 159 meliponicultores distribuÃdos em todas as mesorregiÃes do Estado. Os questionÃrios aplicados continham perguntas fechadas e abertas, referentes ao perfil dos meliponicultores, caracterÃsticas das propriedades onde sÃo criadas as abelhas, bem como meliponÃrios, colmÃias e caracterÃsticas do manejo aplicado Ãs colÃnias. Concomitantemente, foram coletados espÃcimes de abelhas das colÃnias para identificaÃÃo das espÃcies criadas. Os resultados foram apresentados em forma de percentual e evidenciam que a jandaÃra (Melipona subnitida) à a espÃcie de abelha sem ferrÃo mais criada no Estado do CearÃ. A maioria dos meliponicultores ainda pratica a atividade de maneira tradicional e o conhecimento sobre a biologia e manejo dos meliponÃneos em alguns casos à insipiente. Foi observado que algumas prÃticas de manejo como a alimentaÃÃo artificial sÃo muito importantes para manutenÃÃo e melhoria da produtividade das colÃnias. A capacitaÃÃo tÃcnica dos meliponicultores à de extrema importÃncia para reduÃÃo de prÃticas prejudiciais aos meliponÃneos, alÃm de melhorar a produtividade e transmitir boas prÃticas de fabricaÃÃo dos produtos das abelhas sem ferrÃo. A meliponicultura apresenta alto potencial para ser desenvolvida no Cearà e vem crescendo nos Ãltimos anos. No entanto, necessita de maior apoio por parte de ÃrgÃos governamentais para implementaÃÃo de projetos que incentivem a meliponicultura, planos de manejo e conservaÃÃo do meio ambiente. / Work with stingless bees are called meliponiculture. It is an sustainable activity which supports the preservation of both bees and environment through pollination services provided to the native plants, as well as increase the income of farmers. The main objective of this work was investigate the currently status of the meliponiculture in Ceara, Brazil. Were interviewed 159 stingless beekeepers who are distributed in whole state. The applied questionnaire has objective and subjective questions, all about their personal, professional and environmental features; meliponary, hives, handling characteristics applied to colonies etc. At the same time were collected specimens of bees from their colonies to accurately identify the kept species. The results were shown by percentage and highlighted that jandaÃra bees (Melipona subnitida) is the most common specie kept in the state. Most of the stingless beekeepers still practicing that activity traditionally and the knowledge about meliponines biology and handling sometimes are incipient as much as the handlings are ancient. Were observed that handling practices as artificial feeding are extremely important to maintain and increase of the colonies productivity. The technical training for beekeepers is extremely important to reduce depredatory practices to meliponines, besides improve productivity and teach good manufacturing practices around stingless bees products. The meliponiculture have a huge potential to evolve and is possible to realize a significantly grown on that activity in recent years. In spite of it is needed better support from the government to these stingless beekeepers in form of building or support projects which encourage the activity, the confection of handling plans and environment conservation.

A seqüência completa do genoma mitocondrial de uma espécie pode ajudar no mapeamento de restrição e desenho de primers para PCR. Estes poderão servir para amplificação e posterior seqüenciamento de regiões específicas de outras espécies e populações relacionadas, para estudos filogenéticos e de dinâmica populacional. Até o momento, temos na literatura a seqüência completa do DNA mitocondrial (DNAmt) de um único himenóptero, Apis mellifera, espécie que é endêmica do Velho Mundo. Nenhum genoma mitocondrial de uma espécie de abelha nativa do Brasil foi até o momento descrito. Com a devastação crescente dos ecossistemas, há a perda de espécies de abelhas ainda pouco estudadas, e talvez até outras ainda não conhecidas. Entre os meliponíneos, há espécies-chave de diversos ecossistemas brasileiros, tendo portanto uma enorme importância ecológica. No decorrer deste projeto, foram amplificados via PCR e seqüenciados 77% do genoma mitocondrial da abelha sem ferrão Melipona bicolor (Apidae, Meliponini), contendo todos os 13 genes mitocondriais codificadores para proteínas, 18 dos 22 genes para RNAt e os dois genes para RNAr (sendo um integral e o outro parcialmente seqüenciado). Além do seqüenciamento, foram realizados neste trabalho: análise da organização do genoma (conteúdo e ordem gênica); análise da tradução dos genes para proteínas e código genético; análise de outras características moleculares (freqüência das bases, códons utilizados, iniciação e terminação de genes, freqüência de aminoácidos etc); e comparação das características acima mencionadas com o genoma mitocondrial de A. mellifera e também com outros insetos. O viés para o uso de bases A+T, bastante evidente em A. mellifera, mostrou-se ainda mais acentuado em M. bicolor. Foram encontradas diferenças no tamanho e composição dos genes. Pelo menos nove rearranjos na ordem gênica mitocondrial foram observados entre as duas espécies de abelhas, um fenômeno raro entre organismos tão próximos. Considerando que essas espécies compartilham um comportamento intrigante, a eussocialidade, esses rearranjos podem servir como um excelente marcador para estudar a origem e a evolução desse comportamento no grupo. / The complete sequence of the mitochondrial genome of a species may help on restriction mapping and to design PCR primers. These can be useful to amplify and sequence specific regions from other species and analyze populations, in phylogenetic and demographic studies. So far, there was reported on literature the mtDNA complete sequence for only one hymenopteran, Apis mellifera, endemic from the Old World. No mitocondrial genome of a Brazilian native bee was ever described. With the increasing devastation of natural environments, several bee species can be led to extinction, including those poorly studied and maybe some unknown species. The meliponines (stingless bees) include key species to several Brazilian ecosystems, so they play an important ecological role. In this project, we have PCR amplified and sequenced 77% of the mitochondrial genome of the stingless bee Melipona bicolor (Apidae, Meliponini). The sequenced region contains all of the 13 mitochondrial protein-coding genes, 18 of 22 tRNA genes, and both rRNA genes (one of them was only partially sequenced). Besides sequencing, this work consisted of: analysis of genome organization (gene content and order); analysis of gene translation and genetic code; analysis of other molecular features (base frequencies, codon usage, gene initiation and termination, amino acid frequencies etc.); and comparison of the characteristics mentioned above with A. mellifera mitocondrial genome and also other insects. The highly biased A+T content is a typical characteristic of A. mellifera mitochondrial genome, and it is even more extreme on M. bicolor mtDNA. There are length and compositional differences on genes between M. bicolor and A. mellifera. At least nine gene order rearrangements were observed by comparing the mtDNA of these species, what is a rare event on closely related organisms. Considering that both species share an intriguing behavior, eusociality, these gene rearrangements may be used as an excellent marker to study the origin and evolution of that behavior on bees.

O grande sucesso ecológico dos insetos sociais se deve, em grande parte, ao controle das condições climáticas do ninho, entre as quais é possível destacar a temperatura como uma das variáveis mais importantes. Nas abelhas sem ferrão, um grupo de abelhas eussociais com cerca de 400 espécies distribuidas pela região Neotropical, apesar dos poucos estudos existentes é possível identificar uma grande variedade de estratégias para lidar com a heterogeneidade térmica do ambiente. Em comparação com Apis mellifera (o inseto social mais bem estudado no mundo), é possível verificar, de maneira geral, uma menor capacidade termorregulatória nas abelhas sem ferrão. Portanto, isto coloca as abelhas sem ferrão como importantes modelos que podem permitir a melhor compreensão da evolução da diversidade de estratégias de sucesso nos insetos sociais para lidar com a heterogeneidade térmica. Adicionalmente, as abelhas sem ferrão realizam a polinização, um serviço ambiental chave para a manutenção dos ecossistemas Neotropicais. Dessa forma é necessário conhecer as adaptações térmicas nestes organismos, principalmente as voltadas para as altas temperaturas, para que possam ajudar a prever os impactos das mudanças climáticas nestes organismos. Assim, o objetivo deste estudo foi investigar a capacidade e os mecanismos termorregulatórios em abelhas sem ferrão, bem como alguns aspectos da sensibilidade térmica sob condições de altas temperaturas, usando para isso a espécie Scaptotrigona depilis como organismo modelo. Verificamos que essas abelhas são capazes de resfriar o ninho e para isto, utilizam pelo menos dois mecanismos: a ventilação e a coleta de água para resfriamento evaporativo. Este último comportamento foi observado pela primeira vez em um contexto colonial e natural. Adicionalmente foi verificado que a umidade relativa do ar dentro dos ninhos varia consideravelmente menos que a umidade relativa do ar ambiente, muito provalvemente por conta das fontes de umidade (néctar e água) e do isolamento da cavidade de nidificação. Verificamos que a taxa de construção de células de cria sofre uma diminuição sutil com o aumento da temperatura ambiente e quase nenhuma influência da temperatura do ninho. Finalmente, verificamos que o tempo de desenvolvimento do estágio pupal até o adulto diminui conforme a temperatura de incubação aumenta. Da mesma forma acontece com a mortalidade, porém esta aumenta drasticamente após atingir uma temperatura limite. Demonstramos que existem adaptações claras para o resfriamento do ninho em S. depilis, contradizendo as hipóteses atuais de que a nidificação em cavidades termicamente isoladas seria a principal forma de manter a temperatura em níveis relativamente constantes, supostamente necessários para o crescimento e manutenção da colônia. Adicionalmente, sugerimos que a temperatura dos ninhos varia consideravelmente (mesmo com o isolamento das cavidades e com os mecanismos ativos de termorregulação), porém o desempenho das atividades das abelhas no ninho é regular dentro de uma ampla faixa de temperaturas, i.e., as abelhas sem ferrão devem suportar uma ampla variação de temperaturas. / The great ecological success of the social insects is due, in large part, to their capacity of nest climate control, which it is possible to highlight the temperature as one of the most important variable. The stingless bees, a megadiverse group of eusocial bees with about 400 species on the Neotropical zone, show a great variety of strategies to deal with the thermal heterogeneity of the environment. Compared to Apis mellifera, (the social insect better studied in the world), it is possible to verify in general, that stingless bees have a low thermoregulatory capacity. Because of that different capacity and other biological features, stingless bees are excellent models to test hypothesis that focus on the evolution of diversity of strategies to deal with thermal heterogeneity in social insects and the consequent success in this group. Additionally, stingless bees are responsible for the pollination of an extensive number of vegetal species, which is a key environmental service to the maintenance of the tropical ecosystems. So, knowing their thermal adaptations, mainly the related to high temperatures, is indispensable in this moment, yet this knowledge will help to prevent the impact of global climate changes on this organisms. Thus, the aim of this study was to investigate the mechanisms and the thermoregulatory capacity in stingless bees, as well as some aspects of thermal sensibility under high temperature conditions, using the specie Scapotrigona depilis as model organism. We verified that the specie is capable of cool their nests and, for that, use at least two mechanisms: ventilation and water collection for evaporative cooling. This last behavior was observed for the first time in a colonial and natural context. Our results have shown that the air relative humidity inside the nests varies considerably less than the environmental air relative humidity, probably because of the humidity sources (nectar and water) and the nest cavity insulation. We also verified that the rate of brood production decrease with the increase of the environmental temperature and is slightly influenced by nest temperature. The developmental time of pupal stage to adult shows an inverse relationship with the rearing temperature. The same occurs with mortality, however it rises dramatically after reaching a temperature threshold. We demonstrated that there are adaptations for cooling the nest in S. depilis, contradicting the current hypothesis that the nesting behavior in thermal insulated cavity would be the main component on the maintenance of temperature in constant and stable levels, supposedly needed to the colony growth and maintenance. Additionally, we suggested that the nest temperature varies considerably (even with the cavity insulation and the actives mechanisms of thermoregulation), however the performance of their activities is regular within a wide range of temperatures, i.e., the stingless bees should support a extent variation of temperatures

Foram realizados experimentos de polinização em casas de vegetação, com culturas de Capsicum annuum (pimentão) e as abelhas sem ferrão, Melipona quadrifasciata anthidioides e Melipona scutellaris, e com culturas de Fragaria x ananassa (morango) e as espécies de abelhas Scaptotrigona aff. depilis e Nannotrigona testaceicornis. Os resultados comprovaram a alta eficiência destas abelhas como polinizadoras de tais culturas, fenômeno totalmente notório, através dos frutos desenvolvidos, a partir da polinização cruzada realizada por estas abelhas, tais frutos apresentaram-se mais pesados e com maior quantidade de sementes, além de bem formados (sem deformidades), quando comparados com àqueles produzidos nas casas de vegetação controle, na qual a autopolinização ocorreu. / Experiments of pollination were performed in green houses with Capsicum annuum (sweet pepper) and the stingless bees, Melipona quadrifasciata anthidioides and Melipona scutellaris, and with Fragaria x ananassa (strawberry) and Scaptotrigona aff. depilis and Nannotrigona testaceicornis. The results demostrate that these bees are highly efficient for pollination of these crops. The fruits developed from cross pollination by these bees had higher weight and more seeds than the control group, additionally, the fruits had no deformation compared to those fruits produced in a control green house, where exclusively self-pollination occurred.

Orientador: Anita Jocelyne Marsaioli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-21T20:30:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pianaro_Adriana_D.pdf: 8531703 bytes, checksum: 86c8399c69a5d82f0e333fed92903d03 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Este trabalho teve como objetivo a comunicação química em insetos sociais e em particular de abelhas sem ferrão e formigas lava-pés brasileiras. Portanto, estes dois tópicos foram abordados em dois capítulos distintos e revelaram que: (1) As rainhas virgens de M. quadrifasciata com abdomes inflados liberam uma mistura de nerol/geraniol na razão 1:2, respectivamente, pelas glândulas tergais. Estes monoterpenos indicam o nível de maturidade destas rainhas e podem estar envolvidos na seleção de uma nova rainha. Rainhas fisogástricas de S. aff. depilis atraem machos e a partir da descoberta deste fenômeno iniciou¿se a procura dos compostos responsáveis pela atração sexual. As análises dos extratos epicuticulares, extratos abdominais, glândulas de Dufour e glândulas tergais das rainhas fisogástricas e virgens de S. aff. depilis revelaram ésteres no extrato das rainhas fisogástricas. Os testes de campo com os extratos, as frações dos compostos isolados de rainhas fisogástricas de S. aff. depilis e padrões sintéticos revelaram que os extratos epicuticulares das rainhas fisogástricas atraem e estimulam a cópula dos machos quando adsorvidos sobre feltro preto. As frações e os padrões não produziram nenhuma resposta. A presença de 2-alcanóis nos extratos cefálicos de rainhas de M. quadrifasciata e S. aff. depilis e machos de N. testaceicornis estimulou a realização de testes de campo com 2-alcanóis, os quais demonstraram que o (S)-(+)-2-heptanol e a mistura (S)-(+)-2-heptanol/ (S)-(+)-2-nonanol (1:1) atraem operárias de P. droryana, N. testaceicornis e F. silvestrii, sugerindo ser um feromônio de recrutamento de operárias e envolvidos na formação de leques de machos. (2) A análise dos alcalóides dos venenos de operárias e rainhas de S. saevissima revelou diferenças na composição química intra e inter-nidal de duas regiões diferentes do Brasil (São Paulo e Rio de Janeiro). Uma metodologia para acesso rápido das configurações relativas e absolutas dos alcalóides piperidínicos do veneno das formigas lava-pés foi elaborada empregando CG-EM e CG-DIC com coluna capilar quiral Chrompack CP-chirasil-Dex CB e derivados trifluoroacetamidas e acetamidas dos alcalóides piperidínicos sintéticos e naturais, onde se verificou pela primeira vez a presença dos quatro estereoisômeros da 2-metil-6-undecilpiperidina em venenos de formigas lava-pés. / Abstract: The aim of this thesis is the chemical communication of social insects and in particular of Brazilian stingless bees and fire ants. Therefore, the results obtained in these two topics are presented in two chapters as follows: (1) Virgin queens of M. quadrifasciata (stingless bee) with inflated abdomens release a mixture of nerol/ geraniol in 1:2 ratio, respectively, by tergal glands. These monoterpenes are related to the development of these queens and may be involved in the new queen selection. S. aff. depilis physogastric queens attract drones and this observation oriented the research to sexual pheromones. The analysis of the epicuticular, abdominal, Dufour¿s gland, and tergal gland extracts of S.aff. depilis from physogastric and virgin queens revealed the outstanding presence of esters in the epicuticular extracts of physogastric queens. Field tests with extracts, isolated compound fractions of S. aff. depilis physogastric queens and synthetic standards revealed that physogastric queen epicuticular extracts attract and stimulate mating of drones when adsorbed on black felt. The fractions and standards produced no response. The presence of 2-alkanols in cephalic extracts of M. quadrifasciata and S. aff. depilis queens and N. testaceicornis drones stimulated field tests with 2-alkanols, which showed that the (S)-(+)-2-heptanol and the mixture of (S)-(+)-2-heptanol/ (S)-(+)-2-nonanol (1:1) attract workers of P. droryana, N. testaceicornis and F. silvestrii. This biological response is consistent with worker recruit pheromones, involved in the formation of drone swarms. (2) Analysis of the venom alkaloids of S. saevissima workers and queens revealed differences in the intra and internidal chemical composition of fire ants from two different regions in Brazil (Sao Paulo and Rio de Janeiro). A methodology to rapidly access the relative and absolute configurations of the piperidinic alkaloids from the fire ant venom was developed using GC-MS and GC-FID with a chiral capillary column (Chrompack CP-chirasil-Dex CB) and trifluoroacetamides and acetamides of synthetic and natural piperidinic alkaloids. This methodology was applied to the analysis of 2-methyl-6-undecylpiperidine of S. saevissima gynes and worker venoms from Ubatuba-SP and Pedro do Rio-RJ revealing for the first time the presence of four stereoisomers of 2-methyl-6-undecylpiperidine in the fire ant venoms. / Doutorado / Quimica Organica / Doutora em Ciências