LIMA, Danya Bandeira. Potencial antimicrobiano e antiparasitário do veneno da Dinoponera quadriceps. 2014. 88 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Farmacêuticas) - Universidade Federal do Ceará. Faculdade de Farmácia, Odontologia e Enfermagem, Fortaleza, 2014. / Submitted by denise santos (denise.santos@ufc.br) on 2014-06-03T14:04:15Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_dblima.pdf: 6205009 bytes, checksum: 58fbe277dbbb51e29a321732d2be5d2a (MD5) / Approved for entry into archive by denise santos(denise.santos@ufc.br) on 2014-06-03T14:04:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_dblima.pdf: 6205009 bytes, checksum: 58fbe277dbbb51e29a321732d2be5d2a (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-03T14:04:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_dblima.pdf: 6205009 bytes, checksum: 58fbe277dbbb51e29a321732d2be5d2a (MD5) Previous issue date: 2014 / Animal toxins can be a source of molecular models for the design of new drugs. This study investigated the antimicrobial and trypanocidal potential from Dinoponera quadriceps ant venom (DqV) aiming to discover therapeutic value substances. We conducted the microdilution test, where it was determined the minimum inhibitory concentration (MIC) and Minimum Lethal Concentration (MLC) over Staphylococcus aureus ATCC 6538P , Escherichia coli ATCC 10536 , Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027 , Salmonella subsp cholearaesuis choleraesuis serotype choleraesuis ATCC 10708 and Candida albicans ATCC 10231 strains and two microbial strains of Methicillin Resistant Staphylococcus aureus (MRSA), S. aureus ATCC 33591 and S. aureus CCBH 5330. MIC and MLC of DqV were respectively 6.25 µg/mL and 12.5 µg/mL for S. aureus ATCC 6538P, 3.12 µg/mL and 3.12 µg/mL for E. coli, 12.5 µg/mL and 12.5 µg/mL for P. aeruginosa, 12.5 µg/mL and 25 µg/mL for S. choleraesuis, 25 µg/mL and 50 µg/mL for C. albicans, 12.5 µg/mL and 50 µg/mL for S. aureus CCBH 5330 and 100 µg/mL and 100 µg/mL for S. aureus ATCC 33591. Mechanism of action experiments were performed for the strain of S. aureus ATCC 6538P methicillin-susceptible (MSSA), that changes in the permeability of the bacterial membrane of S. aureus treated with bacteriostatic and bactericidal concentrations of DqV was observed by the crystal violet assay and release of genetic material assay. A lowest MIC was observed when alkaline pH broth was used (7,5-9,0). Complete bacterial growth inhibition was observed after 4 h of incubation with the MLC of DqV. Bacterial morphology was analyzed by atomic force microscopy after exposure of bacteria to the CIM and CIM /2 of DqV for 4 hours, showing membrane damage. In antiparasitic assays, we determined the cytotoxic effects of the venom on epimastigote and trypomastigote forms of the Y strain of Trypanosoma cruzi. In epimastigotes, cytotoxicity was evaluated at 24 and 48 h, finding IC50 of 28.32 µg/mL and 20.67 µg/mL, respectively. The mechanism of cell death was assessed by flow cytometry and revealed the presence of necrotic and apoptotic involvement in the cytotoxic effect of DqV over epimastigote form, in addition, the appearance of double labeled cells with PI and Annexin V-FITC, indicating the occurrence of late apoptosis. Cytotoxicity was evaluated over trypomastigote finding an IC50 of 1.978 µg/mL and over RAW 264.7 cells finding an IC50 of 32.44 µg/mL. The venom showed antibacterial activity against S. aureus MSSA and MRSA, P. aeruginosa, S. choleraesuis, E. coli and C. albicans, suggesting membrane damage in S. aureus ATCC 6538P. Additionally, showed cytotoxic potential on epimastigote and tripomastigote forms of Y strain of T. cruzi. / As toxinas animais podem ser fonte de modelos moleculares para o desenho de novos fármacos. Este trabalho objetivou estudar o potencial antimicrobiano e tripanocida do veneno da formiga Dinoponera quadriceps (VDq) visando à descoberta de substância de valor terapêutico. Foi realizado o ensaio de microdiluição em caldo, onde foi determinado a Concentração Inibitória Mínima (CIM) e Concentração Letal Mínima (CLM) das cepas Staphylococcus aureus ATCC 6538P, Escherichia coli ATCC 10536, Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027, Salmonella cholearaesuis subsp. choleraesuis sorotipo choleraesuis ATCC 10708 e Candida albicans ATCC 10231 e duas cepas Staphylococcus aureus Meticilina Resistente (MRSA), S. aureus ATCC 33591 e S. aureus CCBH 5330. CIM e CLM de VDq foram respectivamente 6,25 µg/mL e 12,5 µg/mL para S. aureus ATCC 6538P, 3,12 µg/mL e 3,12 µg/mL para E. coli, 12,5 µg/mL e 12,5 µg/mL para P. aeruginosa, 12,5 µg/mL e 25 µg/mL para S. choleraesuis, 25 µg/mL e 50 µg/mL para C. albicans, 12,5 µg/mL e 50 µg/mL para S. aureus CCBH 5330 e 100 µg/mL e 100 µg/mL para S. aureus ATCC 33591. Em seguida foram realizados experimentos de mecanismo de ação para a cepa de S. aureus ATCC 6538P Sensível à Meticilina (MSSA), onde se verificou alteração na permeabilidade da membrana bacteriana de S. aureus tratado com concentrações bacteriostáticas e bactericidas de VDq através do ensaio do cristal violeta e do ensaio de liberação de material genético. Uma menor CIM foi encontrada quando pHs alcalinos foram utilizados no teste (7,5-9,0). Uma completa inibição de crescimento foi observada após 4 h de incubação com CLM de VDq. A morfologia bacteriana foi avaliada por microscopia de força atômica após exposição da bactéria à CIM e CIM/2 de VDq durante 4 h, mostrando o dano de membrana. Nos ensaios antiparasitários, foram observados os efeitos citotóxicos do veneno sobre formas epimastigotas e tripomastigotas da cepa Y de Trypanosoma cruzi. Nas formas epimastigotas, a citotoxicidade foi avaliada em 24 e 48 h, com IC50 de 28,32 µg/mL e IC50= 20,67 µg/mL, respectivamente. O mecanismo de morte celular foi avaliado por citometria de fluxo e revelou envolvimento necrótico e apoptótico no efeito do VDq sobre formas epimastigotas, além do aparecimento de células marcadas duplamente com PI e anexina V-FITC, indicando a ocorrência de apoptose tardia. A citotoxicidade foi avaliada sobre formas tripomastigotas encontrando uma IC50 de 1,978 µg/mL e sobre células RAW 264.7 uma IC50 de 32,44 µg/mL. O veneno apresentou atividade antimicrobiana sobre S. aureus MSSA e MRSA, P. aeruginosa, S. choleraesuis, E. coli e C. albicans, sugerindo lise de membrana em S. aureus ATCC 6538P. Adicionalmente, apresentou potencial citotóxico sobre as formas epimastigota e tripomastigorta de cepa Y de T. cruzi.

LOPES, Kamila Soares. Estudo do potencial terapêutico do veneno de Dinoponera quadriceps sobre modelos de convulsão in vivo e sobre astrócitos in vitro. 2014. 81 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Farmacêuticas) - Universidade Federal do Ceará. Faculdade de Farmácia, Odontologia e Enfermagem, Fortaleza, 2014. / Submitted by denise santos (denise.santos@ufc.br) on 2014-06-24T11:35:52Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_kslopes.pdf: 4611187 bytes, checksum: 3718e06727cb5607b5e54f7c7b41c51c (MD5) / Approved for entry into archive by denise santos(denise.santos@ufc.br) on 2014-06-24T11:39:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_kslopes.pdf: 4611187 bytes, checksum: 3718e06727cb5607b5e54f7c7b41c51c (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-24T11:39:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_kslopes.pdf: 4611187 bytes, checksum: 3718e06727cb5607b5e54f7c7b41c51c (MD5) Previous issue date: 2014 / In last years, considerable efforts have been made to identify neuroactive and neuroprotective peptides derived from the venom of different natural species. In this work, were studied the activity of Dinoponera quadriceps native (DqV) and denatured (DqDV) venom on chemically induced seizures models in vivo and on in vitro cortical astrocytes viability. Male Swiss mice (28- 33g) were pretreated with DqV (0.1 or 0.5 mg/kg, e.v., n = 6-8), DqDV (0.5 or 2.0 mg/kg, i.p., n = 6-8) or DqDV (0.1 or 0.5 mg/kg, e.v., n = 6-8). 30 minutes after the intraperitoneal pretreatment or ten minutes after intravenous pretreatment with the venom was induced seizures in all animals by the administration of pentylenetetrazole (80 mg/kg) pilocarpine (400 mg/kg) or strychnine (3.0 mg/kg). In behavioral analysis, we recorded the time to the first seizure and to death and the percentage of survival. To determine the parameters of oxidative stress was dissected three brain areas (prefrontal cortex, hippocampus and striatum) of animals used in behavioral analysis, in order to determine the degree of lipid peroxidation, by measuring the levels of malondialdehyde (MDA), and the content of nitrite. In in vitro assay, cell viability of cortical astrocytes was determined after treatment with different concentrations of DqV, PTZ and DqV + PTZ. The data were analyzed by ANOVA followed by a Student Newman-Keuls (for in vivo tests) or Bonferroni (for in vitro experiments) as post hoc tests. It was observed that the DqV had effect only on the PTZ model, both in behavioral analysis as for the determination of the oxidative parameters. Pretreatment with DqV significantly reduced the time until the occurrence of first seizure (0.1 mg/kg: 77.83 ± 5.27 compared to the 101.0 ± 3.31 seconds in the control group; 0.5 mg/kg: 74.43 ± 3.94 compared to the 101.0 ± 3.31 seconds in the control group), while DqDV caused an increase in the percentage of survival when pretreated by i.p. (0.5 mg/kg: 25% of survival compared with 0% in the control group, 2.0 mg/kg: 62.5% of survival compared with 0% in control group) and e.v (0.5 mg/kg: 28.57% of survival compared with 0% in control group). routes. In relation to the oxidative stress parameters, both pretreatments with DqV and with DqDV caused increases of MDA levels in all three brain areas analyzed. The nitrite content also increased after pretreatment with DqV in the three areas of the brain and after pretreatment with DqDV via e.v., only in the hippocampus. About cell viability assays, were observed that DqV was not able to change this parameter. The PTZ reduced the cell viability of astrocytes in a dose-dependent way, with an IC 50 (cytotoxicity index to 50% of the cell population under study) corresponding to 33.12 mM. The combined treatment of DqV (100 µg/mL) and PTZ (IC 50) also caused a reduction in cell viability. The results suggest that the DqV, probably, has both neurotoxic and neuroprotective components, and that the astrocytes should be the cells involved in the venom’s neurotoxicity. / Nos últimos anos, esforços consideráveis têm sido feitos no sentido de identificar peptídeos naturais neuroativos e neuroprotetores derivados do veneno de diferentes espécies animais. Nesse trabalho foi estudada a atividade do veneno de Dinoponera quadriceps nativo (vDq) e desnaturado (vdDq) em modelos animais de convulsão quimicamente induzidos in vivo e sobre a viabilidade de astrócitos corticais in vitro. Camundongos Swiss machos (28-33g) foram pré-tratados com o vDq (0,1 ou 0,5 mg/kg, e.v, n= 6-8), vdDq (0,5 ou 2,0 mg/kg, i.p., n= 6-8) ou com vdDq (0,1 ou 0,5 mg/kg, e.v., n= 6-8). Meia hora após o pré-tratamento intraperitoneal ou dez minutos após o pré-tratamento endovenoso com o veneno foi induzida a convulsão em todos os animais através da administração de pentilenotetrazol (80 mg/kg), pilocarpina (400 mg/kg,) ou estricnina (3,0 mg/kg). Na análise comportamental, foram registrados os tempos para ocorrência da primeira convulsão e morte e o percentual de sobrevida. Para determinação dos parâmetros de stress oxidativo foram utilizadas três áreas cerebrais (córtex pré-frontal, hipocampo e corpo estriado) de animais utilizados na análise comportamental, a fim de se determinar o grau de peroxidação lipídica, pela mensuração dos níveis de malondialdeído (MDA), e o conteúdo de nitrito. No ensaio in vitro, foi determinada a viabilidade celular de astrócitos corticais após o tratamento com diferentes concentrações de vDq, PTZ e vDq + PTZ. Os dados foram analisados por ANOVA e Student-Newman-Keuls como pós-teste, para os ensaios in vivo, e ANOVA seguido pelo pós-teste de Bonferroni, para as experimentações in vitro. Foi observado que o vDq apresentou efeito apenas no modelo de PTZ, tanto na análise comportamental quanto na determinação dos parâmetros oxidativos. O pré-tratamento com vDq reduziu significativamente o tempo para ocorrência da primeira convulsão (0,1 mg/kg: 77,83 ± 5,27 comparado com 101,0 ± 3,31 segundos no grupo controle; 0,5 mg/kg: 74,43 ± 3,94 comparado com 101,0 ± 3,31 segundos no grupo controle), enquanto que o vdDq causou aumento do percentual de sobrevida quando pré-tratado por via i.p. (0,5 mg/kg: 25% de sobrevida comparado com 0% no grupo controle; 2,0 mg/kg: 62,5% de sobrevida comparado com 0% no grupo controle) e e.v (0,5 mg/kg: 28,57% de sobrevida comparado com 0% no grupo controle). Em relação aos parâmetros de estresse oxidativo, tanto o pré-tratamento com o vDq quanto com o vdDq causaram aumentos dos níveis de MDA nas três áreas cerebrais analisadas. O conteúdo de nitrito também sofreu elevação após pré-tratamento com vDq, nas três áreas cerebrais, e após o pré-tratamento com vdDq, via e.v., apenas no hipocampo. Quanto aos ensaios de viabilidade celular, foi observado que o vDq, isoladamente, não foi capaz de alterar esse parâmetro. O PTZ causou redução da viabilidade de astrócitos de modo dose-dependente e com uma IC 50 (índice de citotoxicidade para 50% da população celular em estudo) correspondente a 33,12 mM. O tratamento combinado entre vDq (100 µg/mL) e PTZ (IC 50) também causou redução da viabilidade das células. Os resultados sugerem que o vDq possivelmente apresenta ambos componentes neurotóxicos e neuroprotetores, e os astrócitos devem ser uma das células envolvidas na neurotoxicidade do veneno.

Título original: Análise transcriptômica do metabolismo de carboidratos e aminoácidos na formiga Mycocepurus goeldii / Orientador: Maurício Bacci Junior / Banca: Flavio Henrique da Silva / Banca: Patricia Pasquali Parise Maltempi / Resumo: Relações de simbiose com micro-organismos são descritas como uma forma de inovação evolutiva que permite a alguns animais acesso aos nutrientes que de outra forma não estariam disponíveis. As formigas da tribo Attini são conhecidas pelo hábito de cultivar fungos que lhes fornecem nutrientes. Parte destes nutrientes são obtidos quando o fungo fornece enzimas que são instáveis ou mesmo ausentes nas formigas. No presente trabalho nós mostramos que as formigas Attini apresentam amilases submetidas a uma baixa pressão seletiva e grande quantidade de substituições de aminoácidos potencialmente deletérias. Esses dados reforçam a hipótese de que a função da amilase das formigas foi substituída pela amilase fúngica. Nós também demonstramos que, tal como ocorre com as Attini derivadas, a Attini basal Mycocepurus goeldii é deficiente em duas enzimas da via de síntese de arginina, a argininossuccinato liase e a argininossuccinato sintase. Esses dados indicam que a complementação pelo fungo de deficiências enzimáticas das formigas é um evento ancestral na história evolutiva das Attini / Abstract: Symbiotic relationships with microorganisms are described as a form of evolutionary innovation that allows some animals access to nutrients which otherwise would not be available. The Attine ants are known for the habit of cultivating fungi which provide them with nutrients. Some of these nutrients are obtained when the fungus provides enzymes that are unstable or even absent in ants. In this work we show that the Attini ants presents amylases subjected a low selective pressure and a large amount of potentially harmful amino acid substitutions. These data corroborates the hypothesis that the function of amylase of ants was replaced by fungal amylase. We also demonstrate that, just as with derived Attine, in the basal Attine Mycocepurus goeldii two enzymes is deficient in arginine synthetic pathway, the argininosuccinate lyase and argininosuccinate synthase. These data indicate that supplementation of deficient enzymes in ants made by fungal is an ancient event in the evolutionary history of Attine / Mestre

Os plantios florestais, por serem monoculturas, simplificam o ambiente em que são implantados, da mesma forma como acontece em monoculturas agrícolas e pastagens. Para dimensionar os impactos causados por essas atividades, pesquisadores têm buscado relacionar a qualidade dos ambientes por meio da utilização de bioindicadores, ou também referenciados como indicadores ambientais. Entre os biondicadores, as formigas se destacam nos ambientes terrestres, porque compreendem um grupo numericamente abundante, possuem ampla diversidade, atuam na dinâmica dos sistemas, ocupam diferentes nichos e, comparadas a outros seres vivos, são fáceis de amostrar, possuem amplo conhecimento taxonômico e respondem as pressões ambientais. Diante do exposto, esta pesquisa procurou determinar as espécies da mirmecofauna edáfica presente em cinco ambientes distintos (remanescente de Floresta Ombrófila Mista; plantio de Pinus elliottii Engelm aos 22 anos de idade; plantio de Pinus elliottii aos 13 anos de idade; plantio de Pinus taeda L. aos 8 anos de idade e uma área de pastagem) além de buscar a comparação entre as áreas de estudo e verificar a presença de formigas que possam ser utilizadas como bioindicadores. As coletas ocorreram em quatro etapas distribuídas ao longo do ano (maio, agosto, setembro e dezembro) e nos cinco ambientes relacionados anteriormente. Em cada unidade amostral foram instalados dois transectos de armadilhas do tipo pitfall. Cada transecto continha cinco armadilhas com 10 m de distância entre armadilhas e 12 m entre transecto. Em um dos transectos foram utilizadas iscas de sardinhas em óleo comestível nas armadilhas. No total, foram coletados 5362 indivíduos pertencentes à Família Formicidae distribuídos em 30 espécies. A coleta no mês de dezembro teve a maior abundância e as armadilhas com isca coletaram o maior número de indivíduos. Entre as áreas, o plantio de Pinus elliottii com 13 anos de idade teve o maior registro de indivíduos e os locais de Floresta Ombrófila Mista, pastagem e Pinus com 13 anos registraram o maior número de espécies (16 espécies). A composição vegetal das áreas de pesquisa afetou a ocorrência de espécies de formicídeos; o gênero Paratrechina (Formicinae: Plagiolepidini) se mostrou um indicador de ambientes perturbados; Camponotus rufipes (Formicinae: Camponotini) se mostrou como bioindicador de ambientes alterados e abertos e a espécie Pachycondyla sp. se mostrou um bioindicador de ambientes com melhor estado de conservação.

Resumo: A divisão de trabalho é considerada um dos fatores responsáveis pelo sucesso evolutivo de insetos sociais, porém pouco se sabe sobre como redes comportamentais dentro da colônia afetam os padrões observados de organização social. O objetivo deste trabalho é analisar a organização da divisão de trabalho em Odontomachus chelifer através de repertórios comportamentais individuais e redes complexas. Três colônias com rainha (N=07, 30 e 60 operárias) foram acondicionadas em laboratório com condições ambientais controladas. Cada formiga foi marcada individualmente e observada pelo método de amostragem em varredura por 10 horas em cada 10 minutos (N=5917). Deste modo, foram levantados os atos comportamentais e através destes a posição espacial e da mandíbula de cada indivíduo, índices de divisão de trabalho (DOL) e redes de associações comportamentais (N=29484). Os resultados indicam que não existe especialização significativa entre as operárias, mas associações comportamentais provavelmente importantes na divisão de trabalho e a existência de padrões de aninhamento. As colônias de Odontomachus chelifer possuem divisão de trabalho generalista com algumas operárias potencialmente sendo indivíduos-chave.

Orientador: Odair Correa Bueno / Resumo: Há muito tempo vem sendo constatada a ocorrência de formigas em ambientes urbanos; esses insetos podem acarretar danos em residências e em vários utensílios de uso domésticos, além de causar sérios problemas, pois se tornam um perigo à saúde pública quando a infestação se dá em hospitais. Métodos eficientes de controle de formigas urbanas envolvem um manejo adequado do ambiente e a utilização de iscas atrativas tóxicas. Estas funcionam como fonte de alimento e, desta forma, podem provocar intensa competição entre as várias espécies. As formigas possuem uma enorme variedade de estratégias ofensivas e defensivas na procura de alimento e proteção do ninho. A maior parte dessas agressões pode ser vista como uma série de comportamentos que atuam como técnicas competitivas. Competição compreende a demanda ativa por dois ou mais indivíduos da mesma espécie (competição intraespecífica) ou membros de duas ou mais espécies de mesmo nível trófico (competição interespecífica) por um recurso comum potencialmente limitado. Foram realizados seis testes em laboratório, com colônias de formigas urbanas, com o objetivo de estudar as interações comportamenatis na fonte de alimento. As colônias se encontravam em uma bandeja de plástico e foram providas de mel e larvas de besouro Tenebrio. O suprimento de água deu-se com um tubo de ensaio com algodão na extremidade livre. Os alimentos atrativos utilizados foram: uma mistura composta de fígado de boi desidratado, bolo, mel, e 1% de óleo de amendoim, e açúcar líquido diluído em água (75%). Para a realização dos testes foi utilizado um recipiente denominado de arena de forrageamento. Durante cada teste, os recipientes de criação das duas das espécies a serem estudadas foram conectados à esta arena, e as fontes de alimento foram colocadas no centro...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The attractive food used was a composed mixture of dehydrated ox liver, cake, honey, and 1% of peanut oil. The second food was a diluted liquid sugar in water (75%). For the accomplishment of these tests a container called arena of forage was used. During each test, the containers of creation of two of the species studied were connected to this arena, and the food source was placed in the center. After this procedure, the interaction behaviors of the ants were written down. Six tests of field were carried out where the attractive food was placed in fixed points in the studied environment close to the occurrence place of the ants species and it was taken notes of the behaviors of competition among all species. In accordance with the results of the laboratory tests, the order of domination among the four studied species was: Monomorium floricola, Monomorium pharaonis, Linepithema humile and Tapinoma melanocephalum. The two last ones were considered subordinated in relation to the competitive ability for interference, although they presented a bigger competitive ability for exploration. According to the final results of the tests carried through natural situations, it can be concluded that there is an effective competition for food among the different species of urban ants. However it is very difficult to carry on comments or observations about this process, since the sucession of different species of ants on food occurs in a short period of time and with a great rapidity. / Mestre

Resumo: A presença de microorganismos no trato digestivo de formigas da tribo Cephalotini (Subfamília Myrmicinae) e do gênero Dolichoderus (Subfamília Dolichoderinae), tem sido motivo de várias especulações entre os mirmecologistas. Entretanto não existem dados sobre muitas das características da relação destes microorganismos descobertos a menos de 25 anos, principalmente no que concerne os aspectos histoquímicos, enzimológicos e também ultramorfológicos. Assim sendo, foram realizados estudos comparados do proventrículo, ventrículo e do íleo de três espécies pertencentes ao gênero Cephalotes: C. atratus, C. clypeatus e C. pusillus, e do ventrículo de uma espécie do gênero Dolichoderus: Dolichoderus (=Monacis) bispinosus, objetivando buscar relações entre as espécies, assim como, diferenças enzimológicas e histoquímicas tanto da parede como do conteúdo de destas porções do trato digestivo, que possam ser utilizadas para a compreensão da função intestinal, bem como esclarecer quais e como os recursos alimentares são aproveitados em cada parte do trato digestivo. Das espécies de Cephalotes foram feitas análises ultramorfológicas. Os resultados tanto de natureza enzimológica quanto de natureza histoquímica de todas as regiões estudadas, apresentaram o mesmo padrão para todas as espécies. De 2 mesma maneira, a secreção das células digestivas colunares para todas as espécies estudadas, foi considerada como do tipo apócrino. Na tribo Cephalotini (Myrmicinae) e em Dolichoderus (=Monacis) bispinosus (Dolichoderinae) o pH levemente ácido presente tanto no lúmen do ventrículo, quanto no lúmen do íleo, permite a sobrevivência dos microorganismos nestas regiões do trato digestivo / Abstract: The presence of microorganisms in the digestive tract of Cephalotini tribe (subfamilly Myrmicinae) and Dolichoderus (subfamily Dolichoderinae) ants has been causing several speculations among the myrmecologists. However, the data concerning the relationship of these microorganisms (discovered less than 25 years ago) to the ants are scarce at the histochemical, enzymological and ultramorphological point of view. Thus, we carried out studies on the proventriculus, midgut and ileum in three species of Cephalotes (C. atratus, C, clypeatus and C. pusillus) and the midgut of Dolichoderus (=Monacis) bispinosus. The histochemical and enzymological aspects of the epithelium of these structures and their contents were compared among these species. We tried to understand the function of these organs and establish how each of them takes advantage of the alimentary sources. Some ultramorphological studies were also carried out in Cephalotini. The enzymological and histochemical techniques showed that each studied organ presented the same pattern when compared among species. In the same way, the secretion 4 of the digestive cells was also similar. Besides, all of these digestive cells were classified as apocrine. In Dolichoderus (=Monacis) bispinosus and all species of Cephalotini studied the slightly acid pH allows the survival of the microorganisms as in the midgut lumen, as in ileum's lumen. We propose that, in Cephalotini, the stability of the pH is related to the intensive secretion of Ca++ by the digestive cells in the midgut. The morphological adaptations of the ileum in Cephalotini tribe provide high supply of oxygen and metabolites that also explain the strong presence of microorganisms in this region. Besides it, the absorptive and digestive capacity of this epithelium indicates that it could be a very specialized region adapted to maintain microorganisms / Orientador: Flávio Henrique Caetano / Coorientador: Fernando José Zara / Banca: Vera Nisaka Solferini / Banca: Maeli Dal Pai Silva / Mestre

Orientador: Harold Gordon Fowler / Banca: Marcos Antônio Pesquero / Banca: Paulo Milton Barbosa Landim / Resumo: Em 1991 foram realizados levantamentos da mirmecofauna de 9 areas revegetadas com especies nativas (com diferentes idades) pela Alcoa Aluminio S/A e 4 areas preservadas (2 campos de altitude e 2 matas), denominadas Areas Controle. O intuito de tais levantamentos foi analisar o grau de recuperacao dessas areas atraves da utilizacao de formigas como bioindicadores. O presente trabalho teve como objetivo analisar a recuperacao dessas areas atraves da comparacao de dados atuais (2002) com os dados pre-existentes (1991), utilizando formigas como bioindicadores. Deste modo foi possivel avaliar a recuperacao das areas ao longo de 11 anos (2002) e validar a eficacia das formigas como bioindicadores. Foram utilizadas analises estatisticas de Similaridade e Afinidade, determinando a Diversidade de Mosaico (m) e Diversidade À, alem de analises de Grupos Funcionais e de Temperatura da Matriz. 86 especies foram amostradas em 1991 e 108 em 2002, totalizando 112 especies. A Diversidade de Mosaico foi mais alta em 2002 (4,4) que em 1991 (3,5), o que sugere uma maior complexidade da paisagem nos dias atuais. A Diversidade À teve media de 0,31 em 1991 e 0,23 e 2002. Os grupos funcionais foram diversificados nas areas, mas Generalistas Myrmicinae (GM) e Especialistas de Clima Tropical (TCS) representaram a maioria das especies amostradas. A Temperatura da Matriz indicou dependencia entre as especies, representando uma menor aleatoriedade das extincoes. Em 2002 a quantidade de especies menos estaveis em areas menos hospitaleiras foi menor, enquanto o numero de especies mais estaveis e menos estaveis em areas mais hospitaleiras foi maior. Concluiu-se que as areas apresentaram alguma recuperacao nestes anos. Formigas sao bons bioindicadores, uma vez que respondem as mudancas do ambiente, e a composicao faunistica caracteriza a paisagem, como confirmado pelas analises de grupos funcionais. / Abstract: In 1991 there has been made a sampling of the ant community of 9 revegetated areas with native species (with diferent ages) by Alcoa Aluminio S/A and 4 preserved areas (2 campos de altitude . grassy shrubland - and 2 matas . semideciduos rain forest) named as Control Areas. The purpose of such samplings was to analyse the recovery degree of those areas by using ants as bioindicators. The present piece of work intends to analyse the recovery of those areas throughout the comparison of current data (2002) with pre-existent data (1991), using ants as bioindicators. In this way itLs possible to evaluate the recovery of those areas throughout 11 years (2002) and to validate the efficacy of ants as bioindicators. There has been used statistic analysis of Similarity and Affinity, determining the Mosaic Diversity (m) and Beta Diversity (ƒÀ), besides the Functional Groups and Matrix Temperature analysis. 86 species were sampled in 1991 and 108 in 2002, amounting to 112 different species. The Mosaic Diversity was higher in 2002 (4,4) than in 1991 (3,5), which suggests a bigger environmental complexity at the present days. The Beta Diversity had average of 0,31 in 1991 and 0,23 in 2002. The Functional Groups were various in those areas, but Generalized Myrmicinae (GM) and Tropical Climate Specialists (TCS) represented the majority of the sampled species. The Matrix Temperature indicated dependency between the species, representing a smaller random extinction order. In 2002 the amount of less stable species in less hospitable areas was smaller, and the number os species more stable in more hospitable areas was bigger. The conclusion is that the areas presented some recovery in those years Ants are good bioindicators, as they respond to the environmental changes, and the fauna composition marks the landscape, as confirmed by the Functional Group analys ... / Mestre

Orientador: Woodruff W. Benson / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-24T02:11:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Morais_HelenaCastanheirade_D.pdf: 18727524 bytes, checksum: b5d602af97962a704061e1a2f794b996 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Neste trabalho são apresentadas informações sobre a biologia e os comportamentos de forrageamento e de defesa em Azteca cf. lanuginosa (Dolichoderinae), uma espécie de formiga que ocorre na região de cerrados do Brasil central. Seus ninhos foram vistos em áreas de cerrado do Distrito Federa_ de Goiás e de Minas Gerais e as observações foram feitas em áreas de cerrado do Distrito Federal. Azteca cf. lanuginosa constrói um ninho oval, de cartão, ao redor de um galho, normalmente em árvores altas e cada ninho corresponde a uma colônia. Externamente o ninho tem uma estrutura de escamas imbricadas e internamente é formado, por canais. Os canais superficiais contêm uma grande quantidade de exoesqueletos de insetos predados por esta formiga. As colônias têm mais de 50 mil operárias e são menores do que as de algumas outras espécies de Azteca que ocorrem em áreas de florestas neotropicais. Os ninhos podem sobreviver por mais de 8 anos e a mortalidade é devida principalmente ao fogo e à morte da árvore com o ninho (árvore suporte). Durante o processo de morte da árvore suporte, as colônias são capazes de se mudar mas uma mudança só foi observada na situação em que a copa da árVore suporte estava em contato com a copa de outra árvore. As operárias forrageiam na vegetação. A árvore suporte e outras plantas em contacto com ela são patrulhadas pelas operárias durante todo o ano, constituindo a área central de forrageamento da colônia. Durante a seca, período com menor disponibilidade de presas, as colônias ampliam a área de forrageamento e outras plantas são patrulhadas pelas operárias. A maioria das plantas incorporadas à área de forrageamento durante a seca estavam a até 3 m de distância do tronco da árvore suporte. Plantas mais distantes foram incorporadas à área de forrageamento quando o acesso a elas foi facilitado por ligações com pontes artificiais. As áreas de forrageamento das colônias tendem a permanecer constantes entre anos mas sofrem alterações quando ocorre morte de plantas na área central de forrageamento e após queimadas. As plantas, nas áreas de forrageamento de Azteca, são basicamente livres de insetos folívoros, mas podem ter a polinização afetada pelas formigas. Nas inflorescências de uma planta (Mimosoideae) foi observada uma alta taxa de predação de visitantes florais e, num período de 17 dias, houve uma redução na freqüência de visitas em inflorescências com alta densidade de operárias, sugerindo que os visitantes, especialmente abelhas do gênero Apis, passaram a evitar estas inflorescências. As operárias são ativas durante o dia, reduzindo drasticamente a atividade durante a noite quando uma baixa atividade é mantida em pelo menos parte da árvore suporte. As operárias utilizam um sistema de trilhas bem marcadas nos galhos maiores da área central de forrageamento e se espalham nos ramos mais finos e nas folhas patrulhando ativamente a área. Operárias em patrulha capturam insetos pequenos e utilizam recrutamento a curta distância, com a colaboração de outras operárias na imobilização destas presas. A utilização de exudados de homópteros como fonte de alimento é pouco freqüente e os insetos que pousam nas plantas são a principal fonte de alimento desta espécie. As áreas de forrageamento das colônias são compactas, mesmo durante a seca, e é sugerido que Azteca cf lanuginosa precisa manter uma alta densidade de operárias para manter o forrageamento por patrulha eficiente na captura de presas moveis. A captura de presas grandes e ágeis é feita por operárias em "grupos de emboscada". No comportamento de grupos de emboscada as operárias se organizam na superfície de uma folha, ficando lado a lado na margem, com as cabeças voltadas para fora. Um inseto que pousa sobre a folha é atacado de forma coordenada por estas operárias. Um inseto capturado é transportado para a superfície inferior da folha, onde é completamente imobilizado com a colaboração de operárias de patrulha, e as operárias do grupo de emboscada voltam a se organizar na margem da folha (substrato). Os grupos de emboscada são organizados pela manhã e se desfazem no final da tarde e este comportamento não é utilizado no final da seca nem em períodos com muita chuva. As mesmas folhas podem ser utilizadas para a organização de grupos de emboscada por longos períodos (mais de três meses) indicando uma fidelidade ao substrato. Operárias marcadas de três grupos retomaram aos mesmos grupos nos dias subseqüentes indicando uma fidelidade ao substrato ou ao grupo. As operárias também se organizam em "grupos de espera" na extremidade de ramos secos, na ráquis de folhas compostas e em inflorescências. Nos grupos de espera as operárias ficam paradas, próximas umas das outras e com as cabeças voltadas para o mesmo lado. Reagem rapidamente à presença de um inseto e são capazes de captura-lo mas, devido a sua disposição ao longo e ao redor de um substrato estreito, sua reação é menos coordenada e menos eficiente do que a das operárias em grupo de emboscada. Os grupos de espera colaboram com as operárias de patrulha na captura de presas, 11mcionando como operárias de reserva descentralizadas do ninho. Os grupos de espera ocorrem durante todo o ano e alguns permanecem na copa da árvore suporte durante a noite. Durante a noite as operárias se organizam no tronco da árvore suporte, logo abaixo das ramificações. As operárias permanecem lado a lado, com as cabeças voltadas para baixo, formando filas múltiplas ao redor do tronco. O conjunto de filas de operárias foi denominado de "cinturão de defesa", um comportamento não descrito para outras formigas. As operárias ativas durante a noite utilizam rotas, a partir do ninho, que passam próximo ao cinturão de defesa e atingem a extremidade dos ramos, onde podem ocorrer grupos de espera, no que parece ser uma rede de informações mantida no período de baixa atividade da colônia. A distribuição de tamanho (largura da cápsula cefálica) das operárias é contínua, porém fortemente platicurtica, não havendo uma distinção clara entre operárias maiores e menores. Não foi encontrada uma relação entre o tamanho das operárias e o local ou a atividade desenvolvida por elas, com exceção do cinturão de defesa onde as maiores operárias foram mais freqüentes. Para o período de março a junho de 1994, foi encontrada uma relação positiva entre o número de grupos de emboscada e a abundância de insetos (F[1,7] = 42,3; p = 0,0003). O número de operárias por grupo de emboscada foi muito variado (3 a 76) e tendeu a aumentar com o aumento da freqüência de pouso de insetos nas folhas usadas como substrato (presas potenciais). O tamanho dos insetos que pousaram em ramos marcados não variou neste período, e os insetos maiores foram proporcionalmente mais capturados pelos grupos de emboscada. A proporção de captura de presas ficou acima de 50%, nos períodos com maior abundância de presas, e tendeu a ser maior nos maiores grupos de emboscada. Não houve captura de presas nos grupos com menos de 10 operárias. No final de junho, com o avanço da seca e a redução da abundância de insetos, os grupos de emboscada eram menos freqüentes e menores. Um acréscimo experimental de presa potenciais levou a um rápido aumento no número de operárias nestes pequenos grupos. Os grupos pequenos, ineficientes na captura de presas, parecem funcionar como avaliadores da disponibilidade de presas. Os grupo de emboscadas não ocorreram em folhas pequenas nem em folhas grandes posicionadas a mais de 4 m de altura. Em ramos com folhas pequenas ou em folhas compostas com pequenos folíolos, os grupos de emboscada são substituídos por grupos de espera. As operárias se organizam no ramo ou no ráquis e atacam presas, de forma menos coordenada mas ainda fortemente cooperativa, em diferentes pontos deste substrato recortado. Insetos ágeis são difíceis de serem capturados e Azteca cf. lanuginosa utiliza a cooperação entre operárias para capturá-los, num gradiente de coordenação de ataque que vai da alta densidade de operárias com o recrutamento a curta distância, passando pelos versáteis grupos de espera, até o ataque fortemente coordenado dos grupos de emboscada / Abstract: This study presents information on the biology, predatory behavior and foraging activities of the ant Azteca cf lanuginosa (Dolichoderinae) in cerrado woodland of central Brazil. This ant builds carton nests on the branches of tall trees, each nest comprising a colony. Large colonies contain in excess of 50,000 workers and may survive longer than 8 years. Colony mortality was due principally to fire and the death of nest trees. Worker ants forage almost exclusively on shrubs and trees where they harvest insect prey. The central foraging area is composed of the nest tree and woody plants that contact it, and these are patrolled during the entire year. During the dry season, the period of reduced prey availability, colonies expand their foraging area to include additional plants up to 3 m from the trunk of the nest tree. The plants foraged by this Azteca are largely free of insect folivorous, although the ants were sometimes observed to consume beneficial arthropods such as flower visitors. Observations showed that visitors, in particular honeybees (Apis), diminished at inflorescences with many ants, suggesting that visitors were avoiding these. The workers are highly active during the day when they use a system of well marked trails that connect the nest to major limbs in the central foraging area and spread out when arriving on finer branches and leaves. Patrolling workers capture and immobilize small prey using short-distance recruitment to call the aid of nearby ants. Feeding on homopteran exudates is rare in this ant, and insects that land on or climb into the foraging area are the principal colony food source. The capture of large agile prey is effected by workers organized in "ambush groups". In these, the workers align themselves side by side around the lower margin of a large leaf with their heads facing outward. When a potential prey lands on the upper leaf surface, the ambushing ants rush and seize it simultaneously. A captured insect is dragged to the leaf undersurface with the aid of patrolling ants recruited from the neighboring stem, and the ants of the ambush group return to their position along the leaf margin. Ambush groups are formed during the morning and break up in late afternoon. They are rare or absent in the later part of the dry season and during periods of heavy rain. The same leaves may be used daily for periods in excess of three months. Workers also form "sit-and-wait" groups at the tips of dead twigs, on the rachises of compound leaves and on inflorescences. In these, worker groups remain immobile while facing distally. The ants respond rapidly to prey, although the attacks are less coordinated and the groups less efficient than in ambush groups. "Sit-and-wait" groups collaborate with patrolling workers in prey capture and may additionally function as worker reserves away from the nest. These groups are present during the entire year and sometimes persist during the night in nest trees. In another type of coordinated group behavior, workers aggregate during the night on the lower trunk of nest trees (below the lowest branches) and line up forming multiple rows around the tree trunk, each with the ants side by side and facing downward. This behavior, called "belt defense", is unknown in other ants. Also during the night, a few workers continue to use trails that extend from the nest, pass near to the belt defense and terminate at branch tips where sit-and-wait groups may form. This trail system appears to serve as a nocturnal information network when ant activity is otherwise at a low point. Workers show a continuous although markedly platykurtic size distribution, and natural caste divisions are distinguishable among workers. No relationship was found between worker size and the activity being engaged in, other than a greater frequency of large workers in the nocturnal defense belts. The frequency of ambush groups correlated positively with general insect abundance. The number of workers per group varied great1y (range 3-76) and tended to increase with increasing rates of arrival of potential prey. The success rate in prey capture was greater than 50% during the period of greatest prey abundance and was greater in larger ambush groups. Groups with fewer than ten workers were not observed to capture prey. By the end of June, with progressive dryness and reduction in insect abundance, ambush groups became smaller and less frequent. An experimental increase in prey arrival resulted in an increase in workers in ambush groups at this time. Small groups, inefficient in prey capture, appear to function to assess prey abundance. Ambush groups do not form on small leaves or leaflets, and tended to be substituted by "sit-and-wait" groups in these circumstances. Thus, Azteca cf lanuginosa uses worker cooperation to subdue difficult to capture prey in a gradient of attack methods ranging from high patrolling densities allied with short distance recruitment, and passing through versatile "sit-and-wait" groups to the strongly coordinated attack method of ambush groups / Doutorado / Ecologia / Doutor em Ciências Biológicas

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-03-25Bitstream added on 2014-06-13T19:40:30Z : No. of bitstreams: 1 bezerra_cms_dr_rcla_parcial.pdf: 846115 bytes, checksum: a30c17817ace3b78bff6a622be5b4f54 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-05-04T12:07:27Z: bezerra_cms_dr_rcla_parcial.pdf,Bitstream added on 2015-05-04T12:07:58Z : No. of bitstreams: 1 000713584.pdf: 2314790 bytes, checksum: 9493b5f3f9c8acde069e88273d58babc (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / As formigas da tribo Attini apresentam um mutualismo com fungos basidiomicetos. Entre as attíneas, uma das mais derivadas é a formiga cortadeira Atta laevigata, que se apresenta com ampla distribuição na América do Sul e dividida em duas linhagens mitocondriais. Esta cortadeira já foi classificada em até três subespécies ou mesmo em duas espécies distintas, mas atualmente é considerada uma única espécie com grande variação morfológica. No presente trabalho, foram analisados indivíduos de 84 ninhos de A. laevigata em duas áreas na região Sudeste do Brasil. Nessas áreas foram encontrados indivíduos em ambas as linhagens mitocondriais, denominadas de linhagem I e II. Os machos da linhagem I se apresentaram distintos dos machos da linhagem II, com relação ao peso, dimensões do abdômen e estruturas da genitália. A congruência entre os marcadores morfológicos e mitocondriais sugere que as duas linhagens simpátricas de A. laevigata estão reprodutivamente isoladas, caracterizando um processo de especiação em andamento. Ninhos de ambas as linhagens de A. laevigata contiveram o mesmo fungo mutualista, Leucoagaricus gongylophorus, em três grupos gênicos distintos. Portanto, o processo de especiação em A. laevigata não foi causado por uma especialização no cultivo de um determinado grupo de fungo. Indivíduos simpátricos de linhagens distintas puderam realizar o voo nupcial simultaneamente. No entanto, análises de quatro lócus mitocondriais e seis lócus microssatélites mostraram que cada fêmea em uma das linhagens é fecundada exclusivamente (ou ao menos predominantemente) por machos da mesma linhagem. Portanto, há uma barreira pré-zigótica levando ao isolamento reprodutivo entre indivíduos simpátricos de linhagens distintas. Esta barreira foi provavelmente causada pelas diferenças corpóreas... / Ants of Attini tribe have a mutualism with basidiomycete fungi. Among Attini ants, one of the most derived species is the leafcutter ant Atta laevigata, which has a wide distribution in South America and split into two mitochondrial lineages. This leafcutter has been classified into three subspecies or even up into two distinct species, but nowadays is considered a single species with great morphological variation. In this study, we analyzed 84 individuals from nests of A. laevigata located in two areas of southeastern region of Brazil. Individuals from both mitochondrial lineages, called lineage I and II, were found in those areas. Males of lineage I were different from males of lineage II, concerning weight, dimensions of the abdomen, and genitalia structures. The congruence between morphological and mitochondrial markers suggests that the two sympatric lineages of A. laevigata are reproductively isolated, characterizing a speciation process in progress. Nests of both A. laevigata lineages contained the same mutualistic fungus, Leucoagaricus gongylophorus, in three distinct genetic groups. Therefore, A. laevigata speciation process was not caused by a specialization in the cultivation of a particular group of fungi. Sympatric individuals of distinct lineages could perform the nuptial flight simultaneously. However, analysis of four mitochondrial and six microsatellite locus showed that each female from a lineage is fertilized exclusively (or at least predominantly) by one to six males from the same lineage. Thus, there is a pre zygotic barrier leading to reproductive isolation between sympatric individuals of distinct lineages. This barrier was probably caused by physical differences of males (including the genitalia) that makes it... (Complete abstract click electronic access below)