A agricultura é uma das atividades mais importante que exercemos e, no decorrer do tempo vem sofrendo mudanças sustentáveis, aquelas que amenizam os impactos ambientais dessa atividade. As saúvas são os principais insetos-praga dos cultivos florestais, uma vez que causam severos danos às plantas. Essas formigas podem causar a desfolha total, tanto de mudas como de plantas adultas, levando as plantas à morte, o ataque pode variar de acordo com a idade das plantas e os prejuízos causados também. Novos estudos estão sendo realizados para o uso de plantas com propriedades inseticidas no controle de formigas-cortadeiras e a espécie Azadirachta indica é uma das espécies mais estudadas da família Meliaceae, sendo que seus efeitos inseticidas foram comprovados em cerca de 400 espécies de insetos. Diversos métodos alternativos no controle de insetos-praga estão sendo avaliados, dentre eles, alguns agentes biológicos como o fungo entomopatogênico Metarhizium anisopliae. O reconhecimento da presença de um organismo invasor é fundamental para o sistema imunológico de qualquer individuo por isso após a invasão de algum patógeno, os hemócitos que circulam livremente na hemolinfa migram para o local da infecção, fagocitam e destroem os invasores. Baseando-se nesses princípios da imunologia das formigas-cortadeiras e no fato de que algumas plantas possuem compostos secundários com ação toxica contra alguns insetos, buscou-se estudar as propriedades do óleo de nim contra formigas-cortadeiras e avaliar a patogenicidade do fungo Metarhizium anisopliae quando aplicado juntamente com óleo de nim. Na metodologia utilizada, foi aplicado de óleo de nim ou 1 μl de óleo de soja, dependendo do tratamento, no dorso mais 1μl no aparelho bucal de cada formiga operária das espécies Atta sexdens e Atta laevigata, com exceção do controle onde nada foi aplicado. Em seguida, foram aplicados 2 μl de uma suspensão de Metarhizium anisopliae na concentração de 107 conídios mL-1. O óleo de nim provocou mortalidade significativa de operárias de Atta laevigata. No entanto, a sua associação com um fungo entomopatogênico não influenciou os resultados, pois a mortalidade desse tratamento não diferiu estatisticamente do tratamento realizado apenas com óleo de soja. Em Atta sexdens a associação com o fungo foi necessária para que o resultado fosse estatisticamente diferente do grupo controle, isto é, o tratamento com óleo de nim puro mais o fungo apresentou diferença estatística significativa comparado aos demais tratamentos. A substância azadiractina, presente no óleo de nim, deve ser melhor estudada a fim de se verificar seus efeitos imunossupressores em outras espécies de formigas-cortadeiras, sua ação fungicida, bem como sua influência em outros aspectos fisiológicos desses insetos pragas. / Agriculture is one of the most important human activities and it has undergone sustainable changes over time. Recently, measures have been taken in order to mitigate the environmental impacts of this activity. Leaf-cutting ants are the main insect pests of forest crops, since they cause severe damage to plants. These ants can cause total defoliation, both in seedlings and in adult plants, causing death of the plants. Damages vary according to the age of the plants. Studies are being conducted to use insecticides derived of plants in leaf-cutting ant’s control. Azadirachta indica is one of the most studied species of Meliaceae family and its insecticides properties have been demonstrated in about 400 species of insects of different orders. Furthermore, several alternative methods to control insect are being evaluated, including some biological agents such as entomopathogenic fungi. In this sense, Metarhizium anisopliae is one of the most promising species. Recognition of the presence of an invading organism is critical to the immune system of any individual. So, after pathogen invasion, hemocytes freely circulating in the hemolymph migrate to the site of infection, phagocyte and destroy invaders. Here, it was applied neem 1 ul of oil or soybean oil, depending on the treatment, on the back and 1μl in the mouthparts of each ant, with the exception of control where nothing was applied. Subsequently, it was prepared a fungal suspension of Metarhizium anisopliae at a concentration of 107 conidia ml-1, which was applied to the dorsum of each worker (2 μl). Neem oil caused significant mortality of Atta laevigata worker; its association with entomopathogenic fungus did not influence the results because the treatments with only oil produced the same results. In Atta sexdens, the association of neem oil with M. anisopliae, produced significant mortality when compared to other treatments. The effects of neem oil vary according to insect species. Azadirachtin should be further studied in order to verify their immunosuppressive effects in other species of leaf-cutting ants, their fungicidal action and their influence on other physiological processes of these insect pests.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-06-01Bitstream added on 2014-06-13T20:49:42Z : No. of bitstreams: 1 vinha_gg_me_rcla.pdf: 3570793 bytes, checksum: eaf7f720f45fe0957c9f2ef1cbe5e6ed (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / As espécies de formigas cortadeiras (Hymenoptera: Formicidae), Atta laevigata e Acromyrmex balzani, possuem importância agrícola e econômica por serem pragas de pastagens, florestas e plantas cultivadas em geral, em diferentes regiões das Américas, com consideráveis perdas de matéria vegetal e conseqüentes prejuízos para a agricultura e pecuária. Portanto, um melhor conhecimento sobre as espécies permitirá a adoção de medidas mais eficazes de controle. As espécies possuem uma história taxonômica marcada por controvérsias, devido ao embasamento da sistemática em caracteres morfológicos, muitos dos quais com variabilidade individual e polimorfismos nas diferentes castas de um mesmo ninho, gerando equívocos tanto de nomenclatura quanto de identificação. Diante disso, realizamos a caracterização molecular das diferentes populações de Atta laevigata e Acromyrmex balzani, com o objetivo de examinar as relações filogenéticas entre populações de diferentes áreas de ocorrência e auxiliar na definição dos grupos naturais destas espécies. Associado a isso, realizamos a caracterização morfológica das espécies, através da análise dos caracteres taxonômicos utilizados para a identificação. As análises moleculares evidenciam a existência 2 de dois grupos gênicos simpátricos de Atta laevigata, largamente distribuídos pelo Brasil, e definem Acromyrmex balzani como pertencente ao mesmo grupo gênico de Acromyrmex landolti. Além disso, os resultados indicam que não é possível utilizar os caracteres morfológicos tradicionalmente considerados para taxonomia destas formigas, devido à presença de polimorfismos e incongruências. / Leaf-cutting ants (Hymenoptera:Formicidae), Atta laevigata and Acromyrmex balzani, are economic and agriculturally important for being crop, forest and cultivated plant plagues in different areas of the Americas, thus causing significant losses of vegetable material and damage to agriculture and livestock. Therefore, having better knowledge of the species will help adopt more efficient control measures. The species have a taxonomic history marked by controversies. This is owed to the fact that systematic is based on morphologic characters many of which show individual variability and polymorphisms among the different casts in the same nest, thus generating either nomenclature or identification mistakes. Faced with this, we have carried through the molecular characterization of the different Atta laevigata and Acromyrmex balzani populations, with the aim of examining the phylogenetic relations between populations occurring in different areas and helping to define the natural group of these species. Connected with this, we have carried through the morphologic characterization of the species by analyzing the taxonomic characters used for the identification. Molecular analyses evidence the existence of two sympatric genetic groups of Atta laevigata, which are 4 widely spread throughout Brazil, and define Acromyrmex balzani as part of the same genetic group of Acromyrmex landolti. Moreover, the results indicate that it is not possible to use the morphologic characters traditionally considered for taxonomy of these ants, due to the presence of polymorphism and contradictions.

Les fourmis coupeuses de feuilles, du fait de la relation symbiotique qu'elles entretiennent avec leur champignon, possèdent certainement l'organisation la plus complexe de toutes les espèces de fourmis. Ce travail de thèse a eu pour but d'étudier le comportement d'approvisionnement de ces fourmis, en appréhendant les multiples aspects de ce comportement par une combinaison d'expériences réalisées au laboratoire et sur le terrain. Nous nous sommes intéressés aux infrastructures mises en place par les fourmis et qui sont impliquées dans l'activité de récolte (pistes physiques et tunnels de fourragement), à la modulation des différents signaux impliqués dans le recrutement (piste chimique et contacts entre ouvrières), et enfin aux choix des substrats récoltés, pour proposer un pattern global de l'activité de récolte des fourmis coupeuses de feuilles en conditions naturelles. / Leaf cutting ants, with their symbiotic fungus, exhibit certainly the most complex organization of all ant species. The aim of this thesis was to study the foraging behavior of these ants, by a combination of laboratory and field experiments. We investigated the role of the structures built by ants outside the nest (trunk trails and foraging tunnels), the modulation of different types of communication involved in the recruitment to the resource exploited (chemical trail and contacts between workers), and finally the mechanisms underlying the choice of the harvested substrate, to suggest a general pattern of the foraging strategy used by these ants in natural conditions.

Orientador: Maurício Bacci Júnior / Banca: Maria Santina de Castro Morini / Banca: Dalton de Souza Amorim / Resumo: As espécies de formigas cortadeiras (Hymenoptera: Formicidae), Atta laevigata e Acromyrmex balzani, possuem importância agrícola e econômica por serem pragas de pastagens, florestas e plantas cultivadas em geral, em diferentes regiões das Américas, com consideráveis perdas de matéria vegetal e conseqüentes prejuízos para a agricultura e pecuária. Portanto, um melhor conhecimento sobre as espécies permitirá a adoção de medidas mais eficazes de controle. As espécies possuem uma história taxonômica marcada por controvérsias, devido ao embasamento da sistemática em caracteres morfológicos, muitos dos quais com variabilidade individual e polimorfismos nas diferentes castas de um mesmo ninho, gerando equívocos tanto de nomenclatura quanto de identificação. Diante disso, realizamos a caracterização molecular das diferentes populações de Atta laevigata e Acromyrmex balzani, com o objetivo de examinar as relações filogenéticas entre populações de diferentes áreas de ocorrência e auxiliar na definição dos grupos naturais destas espécies. Associado a isso, realizamos a caracterização morfológica das espécies, através da análise dos caracteres taxonômicos utilizados para a identificação. As análises moleculares evidenciam a existência 2 de dois grupos gênicos simpátricos de Atta laevigata, largamente distribuídos pelo Brasil, e definem Acromyrmex balzani como pertencente ao mesmo grupo gênico de Acromyrmex landolti. Além disso, os resultados indicam que não é possível utilizar os caracteres morfológicos tradicionalmente considerados para taxonomia destas formigas, devido à presença de polimorfismos e incongruências. / Abstract: Leaf-cutting ants (Hymenoptera:Formicidae), Atta laevigata and Acromyrmex balzani, are economic and agriculturally important for being crop, forest and cultivated plant plagues in different areas of the Americas, thus causing significant losses of vegetable material and damage to agriculture and livestock. Therefore, having better knowledge of the species will help adopt more efficient control measures. The species have a taxonomic history marked by controversies. This is owed to the fact that systematic is based on morphologic characters many of which show individual variability and polymorphisms among the different casts in the same nest, thus generating either nomenclature or identification mistakes. Faced with this, we have carried through the molecular characterization of the different Atta laevigata and Acromyrmex balzani populations, with the aim of examining the phylogenetic relations between populations occurring in different areas and helping to define the natural group of these species. Connected with this, we have carried through the morphologic characterization of the species by analyzing the taxonomic characters used for the identification. Molecular analyses evidence the existence of two sympatric genetic groups of Atta laevigata, which are 4 widely spread throughout Brazil, and define Acromyrmex balzani as part of the same genetic group of Acromyrmex landolti. Moreover, the results indicate that it is not possible to use the morphologic characters traditionally considered for taxonomy of these ants, due to the presence of polymorphism and contradictions. / Mestre

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Herbivory often influences the fitness and development of attacked trees, acting as an important factor of evolutionary pressure on a species ecology. However, there are few studies that show the effects of insect herbivores on Cerrado tree species. In this study I evaluated the impact of the leaf-cutter ant Atta laevigata on the vegetative and reproductive phenology, survival, growth, architecture and leaf nutrients of six tree species of a Cerrado vegetation. For three years, I visited individuals of Cardiopetalum callophylum, Coussarea hydrangeaefolia, Guapira graciliflora, Maprounea guianensis, Vochysia tucanorum and Xylopia aromatica, and determined the intensity of phenological events and leaf-cutter ant attacks. In addition, based on the recurrence frequency and intensity of ant-attacks (often 100% of leaf removal) previously observed, I created two artificial defoliation experimental treatments that simulated high and low Atta laevigata s attack frequency. I then evaluated how the different frequencies of high intensity attacks influenced the survival, growth, flower production, leaf nutrient content and architecture of the trees. The results showed that the defoliation by leaf-cutter ants reduced the photosynthetic area of attacked trees and reduced flower and fruit production of preferred species. However, it did not affect the synchrony and timing of leaf and flower/fruit production. Herbivory frequency had a negative effect on the plant tolerance to herbivory, survival, flower production and architecture in all six species. However, for some species, the leaf content of N and P were significantly higher in defoliated trees than in control trees. These results indicated that leaf-cutter ants can be considered chronic herbivores in some areas of the Cerrado, and that their continued activities can, in the long-term, affect the structure and dynamics of the vegetation. / A herbivoria influência o sucesso reprodutivo e o desenvolvimento das plantas, atuando como um importante agente de pressão evolutiva na ecologia de algumas espécies. Porém, há poucos estudos que mostram o efeito da atividade dos insetos herbívoros nas espécies arbóreas do Cerrado. Neste estudo apresento evidências dos efeitos da formigas cortadeira Atta laevigata, sobre a fenologia, sobrevivência, crescimento, arquitetura e nutrientes foliares de seis espécies arbóreas. Durante três anos acompanhei indivíduos de Cardiopetalum callophylum, Coussarea hydrangeaefolia, Guapira graciliflora, Maprounea guianensis, Vochysia tucanorum e Xylopia aromatica e determinei a intensidade de cada evento fenológico e dos ataques por saúvas. Baseado no tempo de recorrência e na intensidade dos ataques (normalmente 100% das folhas removidas) previamente observados, criei duas categorias de desfolha que simulando uma alta e uma baixa freqüência de ataque por Atta laevigata. Dessa maneira, examinei como diferentes freqüências de ataques de alta intensidade influenciaram a sobrevivência, o crescimento, a floração, o teor de nutrientes foliares e a arquitetura das plantas. Meus resultados mostraram que a desfolha por saúvas diminuiu a área fotossintética das plantas e reduziu a produção de frutos das espécies preferidas. Porém, a sincronia e a época de produção de folhas e frutos não foram afetadas. Os resultados indicam também que a freqüência de desfolhas tem um efeito negativo na capacidade de tolerância, na sobrevivência, na produção de flores, e na arquitetura das árvores. Entretanto, para algumas espécies, as concentrações foliares de N e P foram significativamente maiores em plantas cortadas do que em não-cortadas. Estes resultados indicam que as saúvas podem ser consideradas herbívoros crônicos em áreas do Cerrado e que a atividade contínua destas formigas pode, a longo prazo, afetar a estrutura e dinâmica da vegetação. / Mestre em Ecologia e Conservação de Recursos Naturais