Abstract Vision is capable of providing an animal with a wealth of information very fast. Visually guided behaviours are numerous, ranging from foraging to navigation. Vision can be quite reliable in bright light, but the signals produced by the photoreceptors become progressively more unreliable with falling light intensities. In this thesis the usefulness of a novel virtual reality-based environment for insect vision research is reviewed, and the low-light vision of the American cockroach, Periplaneta americana, is assessed using the optomotor behavioural paradigm and intracellular photoreceptor recordings. The optomotor reaction is visual behaviour where an animal responds to a rotation of its environment by following the movement of its surroundings with its eyes or - like insects - by rotating its body in the direction of the movement. Placing the cockroach on a trackball in the middle of the virtual reality apparatus and projecting a rotating pattern of vertical stripes around it invariably causes an optomotor reaction if the cockroach is able to see the moving pattern. Presenting the cockroaches with the stimulus pattern at different low light levels and observing their abilities to follow the movement reveal the lowest light intensity at which they are able to use vision in guiding their behaviour. The compound eye photoreceptor signals at this behavioural threshold consist of singlephoton absorption events called ‘bumps’ at the extremely low rate of one bump every ten seconds. Furthermore, the role of the simple eyes or ocelli in the low-light vision of the cockroach is studied in the virtual reality by covering the compound eyes, the ocelli, or both. The ocelli seem to measure the light intensity and communicate this information to the compound eyes, and also have a direct effect on the general activity level of the cockroach.

As abelhas utilizam sinais visuais e olfatórios para encontrar plantas das quais utilizam recursos florais. Algumas abelhas adquiriram hábitos crepuscular ou noturno e forrageiam durante períodos de pouca luminosidade. Algumas espécies de abelhas noturnas são conhecidas por possuírem adaptações morfológicas do sistema visual que lhes permitem o voo noturno, e assim facilitam o encontro de plantas que podem ser utilizadas como recursos. No presente estudo investigamos se espécies crepusculares Megalopta sodalis, Megommation insigne e Ptiloglossa latecalcarata, que utilizam Campomanesia phaea como recurso, e possuem adaptações na morfologia externa do sistema visual. A hipótese principal é que seriam encontrados olhos compostos, omatídeos e ocelos maiores, assim como menor quantidade de omatídeos nos olhos compostos quando comparadas às abelhas diurnas. Para tanto, medimos o comprimento, área e número de omatídeos dos olhos compostos, assim como o diâmetro dos omatídeos e ocelos. A distância intertegular foi medida para ter um controle do tamanho corporal. Além das abelhas crepusculares acima citadas, utilizamos as abelhas diurnas Bombus brasiliensis, Bombus morio, Melipona bicolor e Euglossa cordata para comparação. Para a medida dos olhos fizemos um molde de esmalte e a partir deste obtivemos imagens que foram analisadas utilizando-se o software ImageJ e Matlab. Para as outras medidas, foram obtidas imagens em estereomicroscopio que foram analizadas com o ImageJ. Utilizamos a análise estatística de permutação para ver se havia diferença entre as abelhas crepusculares e diurnas, e correlação de Spearman para ver se a medida estava correlacionada à distância intertegular. Foi realizado um levantamento das espécies com registro de interação com abelhas crepusculares e noturnas e de suas características florais com uma respectiva análise descritiva. As abelhas crepusculares deste estudo possuem o diâmetro dos ocelos e omatídeos maiores e olhos compostos com maior comprimento e área, e menor número de omatídeos. Algumas variáveis estão correlacionadas com a distância intertegular. As flores visitadas por abelhas noturnas possuem em sua maioria cores claras, perfume acentuado e são odoríferas. As abelhas crepusculares deste estudo possuem adaptações na morfologia externa, o que lhes permite o voo no período de pouca luminosidade. Algumas espécies de abelhas que forrageiam em período de pouca luminosidade visitaram flores de cores fortes e uma não odorífera, isso pode estar relacionado à capacidade de reconhecer cores em ambientes pouco iluminados. Algumas espécies de abelhas forrageiam durante o dia e a noite, essa plasticidade do comportamento pode ser um caminho pelo qual caracteres vantajosos para esse ambiente sejam selecionados. Para as plantas, ter as abelhas noturnas como polinizadoras pode ser vantojoso. Então plantas que possuem sinais reconhecidos pelas abelhas noturnas podem se beneficiar com a polinização noturna, evitando o disperdício de pólen com as abelhas diurnas. A maioria das abelhas foi generalista na utlilização do recurso, mas parece haver preferência por certas espécies de plantas / The bees use visual cues and olfactory to find plants which own floral resources. Some bees acquired crepuscular or nocturnal habits and foraging during periods of low light. Some nocturnal bees species are recognized to possess morphological adaptations of the visual system that enable them to practice the night flight, and thus facilitate the matching of plants that can be used as resources. In the present study we investigated whether crepuscular species Megalopta sodalis, Megommation insigne e Ptiloglossa latecalcarata, using Campomanesia phaea as a resource, have adaptations in the external morphology of the visual system. The main hypothesis was that the eyes were composed of ommatidia and larger ocelli as well as lower amount of ommatidia in the compound eyes when compared to daytime bees. Therefore, we measure the length, the area and number of ommatidia of the compound eye and also the diameter of the ommatidia, ocelli, and intertegular distance to have a control of body size. In addition to the crepuscular bees mentioned above, we used the diurnal bees Bombus brasiliensis, Bombus morio, Euglossa cordata, and Melipona bicolor for comparison. For the measurement of eyes, we made a nail polish mold and from this mold was obtained images which were analyzed using ImageJ and Matlab software. For other measures, we obtained images in stereomicroscope that were analyzed only using ImageJ. We use the statistical analysis of permutation to observe if there was any difference between the crepuscular and diurnal bees, and Spearman correlation to see if the measure was correlated with distance intertegular. In addition, we conducted a survey of species interaction with record crepuscular and nocturnal bees and their floral characteristics with a descriptive analisys. The crepuscular bees in this research have lager diameter of omatidea and ocelli, and larger area and length of compound eyes, and less number of omatidea per eye. Most of the flowers visited by nocturnal bees have pale color, scent and nocturnal anthesis. Some bee species that forage in low light visit flowers with strong color, and one bee visited flower without scent, this can be related with capacibility to recoginized colors in environments with low light. Some bees forage during day and night, this phenotypic plasticity of behavior can be a way that advantageous characters for this environment are selected. For plants can be advantageous. Then plants that posses sinals recognized by nocturnal and crepuscular bees can be benefited through nocturnal pollination, avoiding daylight bees waste their polen. The most of bees were generalists in their utilization of flower resource but seems to have preference for some plant species

As abelhas utilizam sinais visuais e olfatórios para encontrar plantas das quais utilizam recursos florais. Algumas abelhas adquiriram hábitos crepuscular ou noturno e forrageiam durante períodos de pouca luminosidade. Algumas espécies de abelhas noturnas são conhecidas por possuírem adaptações morfológicas do sistema visual que lhes permitem o voo noturno, e assim facilitam o encontro de plantas que podem ser utilizadas como recursos. No presente estudo investigamos se espécies crepusculares Megalopta sodalis, Megommation insigne e Ptiloglossa latecalcarata, que utilizam Campomanesia phaea como recurso, e possuem adaptações na morfologia externa do sistema visual. A hipótese principal é que seriam encontrados olhos compostos, omatídeos e ocelos maiores, assim como menor quantidade de omatídeos nos olhos compostos quando comparadas às abelhas diurnas. Para tanto, medimos o comprimento, área e número de omatídeos dos olhos compostos, assim como o diâmetro dos omatídeos e ocelos. A distância intertegular foi medida para ter um controle do tamanho corporal. Além das abelhas crepusculares acima citadas, utilizamos as abelhas diurnas Bombus brasiliensis, Bombus morio, Melipona bicolor e Euglossa cordata para comparação. Para a medida dos olhos fizemos um molde de esmalte e a partir deste obtivemos imagens que foram analisadas utilizando-se o software ImageJ e Matlab. Para as outras medidas, foram obtidas imagens em estereomicroscopio que foram analizadas com o ImageJ. Utilizamos a análise estatística de permutação para ver se havia diferença entre as abelhas crepusculares e diurnas, e correlação de Spearman para ver se a medida estava correlacionada à distância intertegular. Foi realizado um levantamento das espécies com registro de interação com abelhas crepusculares e noturnas e de suas características florais com uma respectiva análise descritiva. As abelhas crepusculares deste estudo possuem o diâmetro dos ocelos e omatídeos maiores e olhos compostos com maior comprimento e área, e menor número de omatídeos. Algumas variáveis estão correlacionadas com a distância intertegular. As flores visitadas por abelhas noturnas possuem em sua maioria cores claras, perfume acentuado e são odoríferas. As abelhas crepusculares deste estudo possuem adaptações na morfologia externa, o que lhes permite o voo no período de pouca luminosidade. Algumas espécies de abelhas que forrageiam em período de pouca luminosidade visitaram flores de cores fortes e uma não odorífera, isso pode estar relacionado à capacidade de reconhecer cores em ambientes pouco iluminados. Algumas espécies de abelhas forrageiam durante o dia e a noite, essa plasticidade do comportamento pode ser um caminho pelo qual caracteres vantajosos para esse ambiente sejam selecionados. Para as plantas, ter as abelhas noturnas como polinizadoras pode ser vantojoso. Então plantas que possuem sinais reconhecidos pelas abelhas noturnas podem se beneficiar com a polinização noturna, evitando o disperdício de pólen com as abelhas diurnas. A maioria das abelhas foi generalista na utlilização do recurso, mas parece haver preferência por certas espécies de plantas / The bees use visual cues and olfactory to find plants which own floral resources. Some bees acquired crepuscular or nocturnal habits and foraging during periods of low light. Some nocturnal bees species are recognized to possess morphological adaptations of the visual system that enable them to practice the night flight, and thus facilitate the matching of plants that can be used as resources. In the present study we investigated whether crepuscular species Megalopta sodalis, Megommation insigne e Ptiloglossa latecalcarata, using Campomanesia phaea as a resource, have adaptations in the external morphology of the visual system. The main hypothesis was that the eyes were composed of ommatidia and larger ocelli as well as lower amount of ommatidia in the compound eyes when compared to daytime bees. Therefore, we measure the length, the area and number of ommatidia of the compound eye and also the diameter of the ommatidia, ocelli, and intertegular distance to have a control of body size. In addition to the crepuscular bees mentioned above, we used the diurnal bees Bombus brasiliensis, Bombus morio, Euglossa cordata, and Melipona bicolor for comparison. For the measurement of eyes, we made a nail polish mold and from this mold was obtained images which were analyzed using ImageJ and Matlab software. For other measures, we obtained images in stereomicroscope that were analyzed only using ImageJ. We use the statistical analysis of permutation to observe if there was any difference between the crepuscular and diurnal bees, and Spearman correlation to see if the measure was correlated with distance intertegular. In addition, we conducted a survey of species interaction with record crepuscular and nocturnal bees and their floral characteristics with a descriptive analisys. The crepuscular bees in this research have lager diameter of omatidea and ocelli, and larger area and length of compound eyes, and less number of omatidea per eye. Most of the flowers visited by nocturnal bees have pale color, scent and nocturnal anthesis. Some bee species that forage in low light visit flowers with strong color, and one bee visited flower without scent, this can be related with capacibility to recoginized colors in environments with low light. Some bees forage during day and night, this phenotypic plasticity of behavior can be a way that advantageous characters for this environment are selected. For plants can be advantageous. Then plants that posses sinals recognized by nocturnal and crepuscular bees can be benefited through nocturnal pollination, avoiding daylight bees waste their polen. The most of bees were generalists in their utilization of flower resource but seems to have preference for some plant species

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