Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-01-15Bitstream added on 2014-06-13T20:40:03Z : No. of bitstreams: 1 albino_e_me_rcla.pdf: 1301680 bytes, checksum: 95d30ba766dc9edf4dd14372bf809fd7 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O forrageamento ou busca por alimento nos cupins subterrâneos envolve os operários, os soldados e em menor número as ninfas. O presente estudo foi realizado visando esclarecer aspectos da biologia do forrageamento de ninfas, o qual é pouco conhecido na espécie exótica Coptotermes gestroi. O monitoramento por meio de coletas periódicas em um período de 22 meses em 7 diferentes colônias mostrou que as ninfas forrageiras são produzidas durante todos os meses do ano. Provavelmente, devido à influência tanto de fatores externos como internos, cada colônia de Coptotermes gestroi possui uma dinâmica diferente de formação desses indivíduos. O estudo da biometria das ninfas forrageiras foi realizado para determinar os ínstares presentes nas colônias, sendo que as variáveis analisadas foram largura da cabeça, largura do pronoto, comprimento do broto alar, comprimento da tíbia, região de crescimento da antena e comprimento do corpo. Entretanto, as variáveis região de crescimento da antena e comprimento do corpo, inicialmente propostas, não se mostraram viáveis para a discriminação dos ínstares. Os dados foram submetidos à Análise dos Componentes Principais (ACP) e plotados em diagramas de dispersão para a discriminação dos ínstares. Das 533 ninfas forrageiras coletadas, 34 eram de 3° instar, 280 eram de 4° instar e 219 eram de 5° instar. Apesar de terem sido coletadas ninfas de 3° instar, provavelmente, estas não participam das atividades de forrageamento uma vez que foram coletadas em apenas uma colônia e em quantidade ínfima. O 5° instar ninfal foi coletado nas 8 colônias estudadas, contudo o 4° instar ninfal foi mais numeroso, mesmo tendo sido coletado em apenas 4 das colônias... / The foraging or search for food in subterranean termites involves workers, soldiers and in a small number nymphs. The present study was carried out aimed at clarifying aspects of the nymph foraging biology, which is little known in the exotic species Coptotermes gestroi. The monitoring through regular collections in 7 different colonies for a period of 22 months showed a production of forager nymphs all year round. Probably due to the influence of both internal and external factors each colony of Coptotermes gestroi has a different formation dynamic of these individuals. The biometric study of the forager nymphs was conducted to determine the instars present in the colonies, and the variables head width, pronotum width, wing bud length, right hind tibia length, antennal growing region and body length were measured. However, the variables antennal growing region and body length, originally proposed, were not feasible to instars discrimination. The data were submitted to the Principal Component Analysis (PCA) and plotted on a scatter diagram to determine the instars. Of the 533 forager nymphs collected, 34 were from 3rd - instar, 280 were from 4th - instar and 219 were from 5th - instar. Although 3rd - instar nymphs have been collected, probably, they do not participate in the foraging activities since they were collected only in one colony and in small quantity. The 5th - nymphal instar was collected in 8 colonies, however the 4th - nymphal instar was more numerous, even being collected in only 4 of all colonies. In order to characterize the instars, the eye color and the number of antennal segments in the of forager nymphs were recorded. These individuals may have light brown or white eyes, the nymphs with white eyes appeared in larger number and were present in all colonies. The sex determination of male and female nymphs was conducted... (Complete abstract click electronic access below)

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.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O objetivo desta tese foi investigar a viabilidade da utilizaÃÃo dos meliponÃneos, jandaÃra (Melipona subnitida) e Scaptotrigona sp. nov. na polinizaÃÃo e produÃÃo de frutos de minimelancia (Citrullus lanatus) com e sem semente, sob cultivo protegido. Para tanto, foram investigados a biologia floral, os requerimentos de polinizaÃÃo das variedades de minimelancia, bem como o comportamento de adaptaÃÃo e forrageamento, e a eficiÃncia de polinizaÃÃo desses meliponÃneos sob ambiente protegido. O experimento foi conduzido em uma casa de vegetaÃÃo localizada no municÃpio de Fortaleza-CE. Os resultados revelaram que as variedades estudadas eram plantas monÃicas com flores dÃclinas, e que o estigma de suas flores pistiladas permaneceu receptivo durante toda antese, a qual foi de 05:25 h Ãs 14:20 h. As variedades com semente produziram frutos por meio da geitonogamia e da xenogamia, dentro da mesma variedade e entre diferentes genÃtipos diplÃides. Diferentemente, os genÃtipos sem semente apenas formaram frutos por meio da polinizaÃÃo cruzada com pÃlen proveniente de variedades com semente. A abelha jandaÃra nÃo demonstrou nenhum interesse pela cultura diante das condiÃÃes experimentais. Por outro lado, a abelha Scaptotrigona sp. nov. se adaptou bem ao confinamento e coletou recursos florais desde o segundo dia apÃs sua introduÃÃo. Scaptotrigona sp. nov. mostrou comportamento essencial para a polinizaÃÃo da minimelancia, pois visitou, para coleta direta de nÃctar, flores estaminadas e pistiladas tanto dos genÃtipos diplÃides quanto dos genÃtipos triplÃides. A quantidade e qualidade dos frutos resultantes da polinizaÃÃo por essa abelha nÃo diferiram significativamente da obtida pela polinizaÃÃo manual (P > 0,05). Conclui-se que a espÃcie de abelha M. subnitida nÃo se adaptou ao cultivo de minimelancia em ambiente protegido com sistema de arrefecimento, e que a introduÃÃo de colÃnias Scaptotrigona sp. nov., para fins de polinizaÃÃo, Ã viÃvel na exploraÃÃo comercial da minimelancia com e sem semente em ambiente protegido. / The aim of this thesis was to investigate the viability of using the stingless bees, Melipona subnitida and Scaptotrigona sp. nov. for pollination and fruit production of seeded and seedless mini watermelon (Citrullus lanatus) under greenhouse conditions. To this end, the floral biology and pollination requirements of seeded and seedless mini watermelon varieties were investigated, as well as the adaptive and foraging behavior of both meliponines. The experiment was carried out in a greenhouse situated in the city of Fortaleza-CE. The results revealed that the varieties studied were monoecious plants with diclinous flowers, and that the stigma of its pistillate flowers remained receptive throughout the anthesis, which was from 05:25 h to 14:20 h. The seeded varieties set fruits by geitonogamous and xenogamous pollination, within the same variety and between different diploid genotypes. In contrast, the seedless genotypes set fruits only by cross-pollination with pollen from seeded varieties. M. subnitida did not show any interest in the crop, under the experimental conditions. On the other hand, Scaptotrigona sp. nov. adapted well to the confinement and collected floral resources since the second day after its introduction. Scaptotrigona sp. nov. showed an essential behavior for the pollination of mini watermelon, as they visited, for direct collection of nectar, staminate and pistillate flowers of both diploid and triploid genotypes. The quantity and the quality of fruits resulting from the pollination of this bee did not differ significantly (P > 0.05) from the hand pollination. It was concluded that M. subnitida did not adapt to the mini watermelon cultivation in protected environment with cooling system, and the introduction of Scaptotrigona sp. nov. colonies, for pollination purposes, is viable in the commercial exploitation of seeded and seedless mini watermelon under greenhouse conditions.

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

Orientador: Paulo Sergio Moreira Carvalho de Oliveira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-13T21:02:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rodrigues_PedroAugustodaPos_M.pdf: 3475275 bytes, checksum: 8ba90669e5ed880eab0fca20ec5bb371 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Em matas de restinga da Ilha do Cardoso (SP), forrageadoras da formiga arborícola crepuscular/noturna Odontomachus hastatus podem caçar a > 8 m do ninho. O forrageamento se dá principalmente no dossel, em uma intricada rede de galhos, onde esta formiga deve ser capaz de aprender o caminho de retorno ao ninho. O ambiente do dossel e seu hábito noturno tornam esta espécie um interessante modelo para pesquisa em orientação espacial. Para investigar os mecanismos de orientação empregados por O. hastatus, realizamos experimentos sob condições controladas em laboratório, usando uma arena circular onde marcas visuais e químicas poderiam ser manipuladas. Testamos a influência de: (i) um padrão de dossel artificial; (ii) pistas visuais horizontais; (iii) uma pista tridimensional (cilindro); e (iv) pistas químicas na superfície do chão da arena. Nossos resultados demonstram que O. hastatus se guia principalmente por pistas visuais (pistas do dossel e pistas horizontais), o que está de acordo com o encontrado em formigas diurnas. A luminosidade noturna (lua/estrelas) é aparentemente suficiente para produzir silhuetas contrastantes do dossel e vegetação circundante, e podem ser importantes referenciais de orientação. Por outro lado, substâncias químicas não funcionaram como pistas para o retorno de forrageadoras. Ao contrário do chão plano da arena circular, é possível que marcas químicas sejam importantes na marcação de rotas arbóreas bifurcadas de O. hastatus. O uso de pistas químicas por formigas é geralmente considerado importante para orientação noturna e este trabalho é a primeira demonstração experimental do uso de pistas visuais por uma formiga noturna e arborícola. O presente estudo contribui para o desenvolvimento de estudos comparativos sobre a evolução da orientação espacial em formigas e outros insetos. / Abstract: In the 'restinga' sandy plain forest of Ilha do Cardoso (SP), foragers of the crepuscular/nocturnal arboreal ant Odontomacus hastatus may hunt > 8 m away from their nests. Foraging takes place mainly in the canopy amongst the intricate net of branches and bifurcations, where ant foragers must be able to learn the way back to the nest. The canopy environment together with the nocturnal habit makes this species an interesting model for research on spatial orientation. In order to investigate orientation mechanisms employed by O. hastatus, we performed controlled laboratory experiments using a circular arena where chemical and visual cues could be manipulated. We tested the influence of: (i) an artificial canopy pattern; (ii) horizontal visual cues; (iii) a tridimensional cue (cylinder); (iv) chemical cues on the ground surface. Our results demonstrate that O. hastatus is guided mainly by visual cues (canopy and horizontal cues), which is in accordance with other diurnal arboreal ants. Nocturnal luminosity (moon/stars) is apparently sufficient to produce contrasting silhouettes from the canopy and surrounding vegetation, which may be important as orientation references. On the other hand, chemical substances provided no cues to returning foragers. Contrary to the plain floor of the circular arena, it is possible that chemical cues are important for marking bifurcated arboreal routes of O. hastatus. The use of chemical cues by ants is generally considered / Mestrado / Ecologia / Mestre em Ecologia

Muitas trilhas de formigas entre o ninho e a área de forrageamento são, obrigatoriamente, consideradas estradas de mão dupla, devido ao caminho marcado por feromônios. Nesses caminhos pelos quais fazem a sua viagem, a única maneira de uma formiga voltar ao ninho, depois de pegar um pouco de comida, é seguir a rota quimicamente marcada. Essas trilhas são um paradigma biológico na teoria da auto-organização quanto aos feitos coletivos dos animais. Uma maneira de testar a suficiência dos modelos atuais é perturbar os arranjos naturais em que as regras de interação deram origem aos padrões auto-organizados. Nós desenvolvemos um método que impede as formigas de forragearem em trilhas de mão-dupla. A única maneira de forragear dá-se através de duas rotas separadas, de forma que elas não podem voltar pelo mesmo caminho que fizeram para chegar à comida ou ao ninho. De maneira contrária ao que a teoria atual poderia antecipar, operárias de formigas cortadeiras Atta sexdens rubropilosa podem resolver esse problema. Nós sugerimos que essa habilidade é uma conseqüência evolutiva da necessidade de lidar com irregularidades ambientais que não 75 poderiam ser resolvidas através de comportamentos excessivamente estereotipados, e que isso é um exemplo de um fenômeno abrangente. Nós também indicamos que esse método pode ser usado para estudo com outros animais invertebrados e vertebrados para estudos de orientação, memória, percepção, aprendizado e comunicação. / Many ant trails between nest and foraging ground are considered compulsory two-way roads because of the pheromone-marked path on which the workers travel. The only way to get back home, after grasping a food load, is to take the chemically marked route. As such trails are the biological paragon of Self-organization Theory regarding the collective achievements of animals, a way to test the sufficiency of current models is to disrupt the natural arrangements in which the rules of interaction give origin to the self-organized pattern. We have developed a method to stop foraging ants from shuttling on two-way trails. The only way to forage is to take two separate roads, as they cannot go back on their steps after arriving at the food or at the nest. Contrary to what present theory would anticipate, workers of the leaf-cutting ant Atta sexdens rubropilosa can solve the problem. We suggest that their ability is an evolutionary consequence of the need to deal with environmental irregularities that cannot be negotiated by means of excessively stereotyped behavior, and that it is but an example of a widespread phenomenon. We also suggest that our method can be adapted to other species, invertebrate and vertebrate, in the study of orientation, memory, perception, learning and communication.

O cleptoparasitismo é uma interação entre animais que consiste no furto ou roubo de itens alimentares já coletados ou processados. Este tipo de interação ocorre em diversos táxons animais. Entre aranhas, a subfamília Argyrodinae (Theridiidae) é um dos grupos com mais espécies cleptoparasitas. Neste estudo, apresentamos um apanhado de ações que o cleptoparasita Argyrodes elevatus foi capaz de realizar nas teias de aranhas hospedeiras. As principais espécies de hospedeiras observadas foram Latrodectus curacaviensis, Latrodectus geometricus e Achaearanea tepidariorum (Theridiidae); destas, apenas A. tepidariorum é uma hospedeira natural de A. elevatus. A maioria das observações se deu em laboratório, mas também relatamos dados de campo. Registramos que A. elevatus pode, na teia de sua hospedeira, furtar presas sem ser percebido ou roubá-las coercivamente. Ele pode ainda furtar ootecas; capturar presas por si próprio e até mesmo predar a aranha hospedeira. Em seguida, apresentamos as sequências de categorias comportamentais que A. elevatus executa durante o furto de presas em teias da hospedeira L. curacaviensis. A partir destas sequencias, o programa EthoSeq nos mostra os conjuntos de categorias com mais probabilidade de conexão entre si (rotinas comportamentais) e nos permite a elaboração de um fluxograma do comportamento de furto de presas. Posteriormente, comparamos as categorias e as rotinas comportamentais que ocorrem no furto de presas com as categorias e rotinas que ocorrem no forrageamento de aranhas não cleptoparasitas. Com isto, demonstramos que A. elevatus tem maior plasticidade comportamental e capacidade cognitiva mais alta que espécies não cleptoparasitas da mesma família. Esta maior plasticidade comportamental está associada à execução, em contexto de aquisição de alimento, de comportamentos que são típicos de outros contextos, como agonismo ou exploração de novos ambientes. A. elevatus, portanto, é adaptado a lidar simultaneamente com diferentes contextos na teia de uma hospedeira. Pudemos, desta maneira, acrescentar elementos às propostas atuais que procuram explicar a evolução do cleptoparasitismo em Argyrodinae, em especial no que se refere à plasticidade comportamental. Por fim, propomos um modelo que mostra que a causa imediata do aumento da capacidade cognitiva de A. elevatus pode ser um aumento na interação entre diferentes módulos cognitivos nesta espécie. / Kleptoparasitism is an animal interaction consisting in stealth of collected or processed food items. It occurs on many animal taxa. Among spiders, the subfamily Argyrodinae (Araneae) is one of the groups with more kleptoparasite species. In this study, we present a set of different actions that the kleptoparasite Argyrodes elevatus can do in host spiders webs. Observed host species were mainly Latrodectus curacaviensis, Latrodectus geometricus and Achaearanea tepidariorum (Theridiidae), but only A. tepidariorum is a natural host of A. elevatus. Most observations were made in laboratory, but we also included field data. We registered that A. elevatus, in a host web, can steal a prey item without being perceived by the host spider, or rob it coercively. We also observed A. elevatus stealing eggsac, capturing preys by himself, and killing the host spider. We present sequences of behavioural units that A. elevatus performs during the stealth of preys in L. curacaviensis webs. From these sequences, the software EthoSeq shows the sets of behavioural units with higher probability of connection. These sets are called behavioural routines. After that, we could build an ethogram and compare the units and routines of A. elevatus prey stealth behaviour with the units and routines of non-kleptoparasite spiders prey capture behaviour. With this comparison we show that A. elevatus has a higher behavioural plasticity and cognitive ability than non-kleptoparasite theridiid spiders. The higher behavioural plasticity is related to the occurrence; during foraging bouts, of behaviours typical of other contexts, such as agonism or site selection. Therefore, A. elevatus is adapted to behave in many different contexts simultaneously in a host web. Our results improve the current hypothesis concerning evolution of kleptoparasitism in Argyrodinae through the discovery of further plasticity in the taxa. Furthermore, we propose a model for the increase in the cognitive ability of A elevatus. In this model, cognitive increase is obtained through the interaction between distinct cognitive modules in this species.

O comportamento de forrageamento dos tiranídeos (Aves, Tyrannidae) é caracterizado por um modo estereotipado de \"procura e captura\", com sutis variações interespecíficas relacionadas com fatores morfológicos e ecológicos. Estas aves são predominantemente insetívoras e podem alternar entre modos distintos de forrageamento de acordo com variações climáticas que alterem a disponibilidade de presas. Neste estudo, procuramos quantificar o comportamento de forrageamento de Alectrurus tricolor, Gubernetes yetapa, Xolmis cinereus e Xolmis velatus, durante as estações seca e chuvosa dos anos de 2012 e 2013, na Estação Ecológica de Itirapina. Nosso objetivo foi verificar quão plásticos são os modos de forrageamento destas espécies diante de mudanças nas condições ambientais em diferentes escalas temporais. Buscamos verificar se: i) Estas espécies alteram sazonalmente as proporções entre os modos de ataques, o tempo de procura por presas e a distância entre um poleiro sem sucesso para um novo poleiro? Considerando que a disponibilidade de artrópodes pode variar consideravelmente em pequenas escalas temporais e espaciais, testamos se: ii) Existem correlações entre medidas diárias de fatores meteorológicos, como temperatura, insolação, pluviosidade, umidade relativa do ar e vento, e os comportamentos de forrageamento? iii) Existem correlações entre os diferentes tipos de habitats utilizados pelas aves e os comportamentos de forrageamento? iv) Diferenças entre os sexos e a idade do indivíduo influenciam no forrageamento de Alectrurus tricolor? Nossos resultados indicaram que as aves alteram seus padrões de comportamento entre as estações seca e chuvosa de modo a melhor aproveitar as especificidades de cada estação. Ataques aéreos foram predominantemente utilizados por Alectrurus tricolor e Gubernetes yetapa ao longo das duas estações, mas apenas durante a estação chuvosa para Xolmis velatus. Ataques direcionados ao solo foram predominantemente utilizado por Xolmis cinereus durante as duas estações e por Xomis velatus durante a estação seca. Ataques aéreos foram correlacionados principalmente com altas temperaturas, mas também com baixa cobertura de nuvens, tipo de habitat, fase do dia, ventos leves, maior umidade relativa do ar e presença de chuva, com variações de acordo com a espécie estudada. O tempo de procura por presas variou principalmente com a estrutura do habitat, e os maiores valores foram encontrados quando as aves forrageavam em áreas abertas. Fatores que reduzem a disponibilidade de presas aéreas, como baixas temperaturas, baixa insolação e vento moderado, foram correlacionados com as maiores distâncias percorridas entre poleiros. Porém, quando consideramos uma maior escala temporal, encontramos maiores valores de distâncias percorridas durante a estação chuvosa para Alectrurus tricolor e Xolmis velatus, quando as condições ambientais são mais favoráveis, o que pode estar relacionado com os requerimentos da fase reprodutiva. Assim, podemos observar que a interação entre fatores meteorológicos e estrutura do habitat influenciam os padrões de comportamento destas aves / The foraging behavior of tyrant flycatchers (Aves, Tyrannidae) is characterized by a stereotyped way of \"search-and-capture\" with subtle interspecific variations related to morphological and ecological factors. These birds are mainly insectivorous and can switch between different foraging modes according to weather variations that alter the availability of prey. In this study, we seek to quantify the foraging behavior of Alectrurus tricolor, Gubernetes yetapa, Xolmis cinereus and Xolmis velatus in the dry and wet seasons of the years 2012 and 2013, at the Ecological Station of Itirapina. The objectives of this study were to determine how plastics the foraging modes of these species are against environmental changing of conditions at different time scales. It seeks to determine whether: i) These species use foraging maneuvers, search time and the distances moved from one unsuccessful perch to a new perch (give-up flight) in different proportions between the two seasons? Arthropod availability may vary considerably in small spatial and temporal scales, then we tested whether ii) There is correlation between daily weather measurements, such as temperature, cloud cover, rainfall, relative humidity and wind, and the foraging behavior? iii) There are correlations between the different habitats used by birds and foraging behavior? iv) The foraging behavior of Alectrurus tricolor is influenced by sex and age of the individual? Our results indicated the birds change their behavior between the dry and wet seasons in order to benefit from specific features of each season. Aerial hawking was predominantly used by Alectrurus tricolor and Gubernetes yetapa during both seasons, but by Xolmis velatus only during the wet season. Perch-to-ground was the predominant hunting strategy for Xolmis cinereus during both seasons and for Xomis velatus during the dry season. Aerial hawking was mainly correlated with high temperatures, but also with lower cloud cover, habitat type, time of day, low wind speed, higher relative humidity and the rain, with variations according to the studied species. Search time varied mainly with habitat structure, and the highest values when the birds were foraging in open areas. Factors reducing the availability of aerial prey, such as low temperature, low insolation and moderate wind, were correlated with longer distances traveled between perches. However, when we consider a larger time scale, we fond Alectrurus tricolor and Xolmis velatus covered greater distances the wet season (when environmental conditions are more favorable) what may be related to breeding requirements. Thus, the interaction between weather and habitat structure influences the behavioral patterns of those birds

Orientador: Wilson Castro Ferreira Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-20T13:50:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bonin_MarcelaReinecke_M.pdf: 5073504 bytes, checksum: 92897b9bed642cb21cafa8ec4126888b (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O objetivo central desta Dissertação de Mestrado é propor um Modelo Matemático Minimalista para explicar a Dinâmica Forrageadora das Formigas que possa ser desenvolvido em outros modelos, dependendo dos comportamentos analisados. No primeiro capítulo foi feito um levantamento bibliográfico de Modelos Matemáticos Básicos de Dinâmica de Populações que descrevem comportamentos e que podem ser interpretados de diferentes maneiras e, consequentemente, aplicados a uma ampla variedade de situações biológicas. Os modelos abordados neste capítulo são: Modelo de Decaimento Poisson-Malthus (Reação Unimolecular de Decaimento); Modelo de Ação de Massas (Holling I); Modelo de Reações Enzimáticas (Michaelis-Menten); Modelo Presa Predador de Holling II e Holling III. No Capítulo 2 foram abordadas a etologia e a sociobiologia das formigas que serviram como fundamentos para a construção dos modelos propostos no Capítulo 3. Simulações numéricas foram realizadas para confirmar a coerência dos modelos com dados biológicos. As três primeiras, e mais simples, simulações foram realizadas levando-se em consideração somente as interações entre os grupos de formigas (internas, escoteiras, exploradoras e recrutadoras), comparando a importância do recrutamento para o forrageamento. Uma quarta simulação levou em consideração a degradação e volatização dos feromônios nas trilhas, e as duas últimas simulações mostram como a variação na quantidade de alimento (seja ela linear ou cíclica) influenciam na dinâmica populacional das formigas. Observou-se, contudo, que é possível fazer pequenas adequações no modelo proposto para que ele se adapte a diferentes situações, sejam elas provenientes de variações comportamentais das formigas ou variações ambientais. Além disso, é importante destacar que modelos similares, com as devidas interpretações e alterações, podem ser aplicados à dinâmica de outras populações sociais, bactérias, insetos sociais e além deles / Abstract: The main goal of this Dissertation is to propose and analyze minimalistic Mathematical Model to explain the social phenomema arising during Ant Colony Foraging. In the first chapter we review some of the basic mathematical models of Population Dinamics that describe fundamental interactive social processes which can be interpreted in many diferent ways and thus, are applied to construct a wide variety of biological situations. The models covered in this chapter are: Poisson-Malthus Model (Unimolecular Reaction); Law of Mass Action (Holling I); Enzimatic Reaction Model (Michaelis-Menten); Predator-Prey Models (Holling II and Holling III). In Chapter 2 we discuss the ethology and sociobiology of ants that serve as foundations for the construction of the proposed models in Chapter 3. Numerical simulations were performed to confirm the consistency between the mathematical models and the social organization of foraging ants, comparing the importance of recruiting in foraging. Simulations also took into account volatilization and degradation of pheromones from the trails. The last two simulations showed how the change of the food resources (either linearly or cyclic) influence the population dynamics of the ants. It was observed, also, that it is possible to make small adjustments to the proposed model so that it can be adjusted to different situations, whether from ants behaviour changes or environmental variations. Furthermore, it is important to highlight that similar models, with appropriate interpretation and modification, can be applied to other social populations dynamics, bacteria, social insects and beyond / Mestrado / Matematica Aplicada / Mestre em Matemática Aplicada

As formigas se adaptam as diferentes situações que encontram no seu ambiente em parte por apresentarem flexibilidade comportamental. Um exemplo é o uso de mais de uma estratégia durante a exploração de um recurso alimentar. No caso da Ponerinae Pachycondyla striata, as formigas podem forragear solitariamente ou fazer recrutamento por tandem running. Apesar desta espécie estar presente em diversas áreas verdes em ambiente urbano, pouco se sabe sobre o seu comportamento durante o forrageamento nessas áreas. Por isso, o objetivo deste trabalho foi analisar as estratégias de forrageamento e os comportamentos de P. striata em ambiente urbano. O estudo foi realizado em um jardim da Cidade Universitária (USP, campus Butantã). No local foram observadas 96 formigas de 12 colônias. Como iscas alimentares foram usadas proteína (atum) e carboidrato (maçã com mel) em duas quantidades (3g e 7g) e em duas distâncias do ninho (0,5 m e 4,0 m). Durante 90 minutos foram registrados: as estratégias de forrageamento; os comportamentos das forrageadoras; as interações com espécies competidoras; o tempo de trajeto entre o ninho e a isca. Verificou-se que o forrageamento solitário foi a principal estratégia, sendo utilizada por todas as forrageadoras e que a atividade solitária aumentava quando o alimento próximo ao ninho era proteína. O recrutamento foi realizado por 81% das forrageadoras, mas as formigas perderam o contato em 27% dos recrutamentos. As chances de uma forrageadora recrutar eram maiores em três situações: quando o alimento era proteína; estava perto do ninho; e a umidade do ar era alta (70% UR). Cerca de 72% das forrageadoras tiveram competição nas iscas, sendo a competição interespecífica mais frequente que a intraespecífica. Durante as interações com as competidoras, as forrageadoras apresentaram, principalmente, comportamento agressivo. Quanto ao tempo de trajeto, o forrageamento solitário era percorrido em menos tempo que o recrutamento, independente da distância. Por fim, verificou-se uma correlação negativa entre a ordem das viagens e o tempo do trajeto em ambas as distâncias e estratégias de forrageamento. Conclui-se que os dados coletados neste trabalho reforçam a prevalência do forrageamento solitário como principal estratégia da espécie e também trazem novas informações, como a tomada de decisão baseada no tipo do alimento, a variação na atividade de forrageamento devido a fatores abióticos, as interações competitivas no ambiente urbano e o aprendizado individual e social entre as forrageadoras / The ants adapt to different environmental contexts exhibiting behavioral flexibility. An example of behavioral flexibility is the use of more than one foraging strategy. In the case of Ponerinae Pachycondyla striata, the ants can forage solitarily or recruit and guide nestmates to a food sorce by tandem running. This species is found in various green areas in urban environment, but little is known about its foraging behaviour in this area. The aim of this research was to analyze the foraging strategies and the behaviors of P. striata in urban environment. The study was performed in a garden of the University City (USP campus Butantã). At this site we observed 96 ants of 12 colonies. As feeding baits were used protein (tuna) and carbohydrate (apple with honey) in two quantities (3g and 7g) and at two distances from the nest (0,5m and 4,0m). During 90 minutes we registered: the foraging strategies; the behaviors of the foragers; the interactions with competing species; and the travel time from the nest to the bait. It was found that the solitary foraging was the main strategy used by all the foragers. The solitary foraging activity was especially frequent when protein was close to the nest. The recruitment was performed by 81% of the foragers, but the ants lost contact in 27% of the recruitments. The frequency of recruitment increased in three foraging contexts: when the food was protein; was close to the nest; and with high air humidity (70% UR). About 72% of the foragers found competitors at the baits, and interspecific competition was more frequent than intraspecific competition. The foragers presented during the interactions with the competitors, mainly, aggressive behavior. Traveling time during solitary foraging foraging went through in less time that recruitment, regardless the distance. Lastly, it was verified a negative correlation between the traveling order and the traveling time at both distances and foraging strategies. Our data lead us to conclude that the solitary foraging is the main strategy of P. striata, adding new information as the decision making based on food characteristics, the variation in foraging activity due to abiotic factors and the competing interactions in urban environment and individual and social learning between ants