O estudo da divisão de tarefas e de sua participação na manutenção das condições adequadas à sobrevivência de insetos sociais têm recebido importantes contribuições ao longo dos anos. O elaborado grau de organização de muitos insetos sociais e a presença de polimorfismo em muitos grupos com formação de castas, tornam a investigação da divisão de tarefas ainda mais interessante. Essa dissertação apresenta os resultados de três experimentos com colônias de formigas cortadeiras Atta sexdens rubropilosa: 1) Foi verificado se há trofalaxia de água marcada entre companheiras de ninho de A. sexdens rubropilosa em colônias em condição de estresse hídrico. Os resultados encontrados mostraram que a trofalaxia é um evento que ocorre com freqüência em colônias em estresse hídrico. 2) Foi testado a divisão de tarefas associado a dinâmica dos tamanhos envolvidos na atividade de coleta de água as distâncias de 0 metro, 1 metro e 10 metros para colônias em condição de estresse hídrico. Encontramos que após um tempo a coleta de água foi associada a uma casta especializada, de menor porte, ou seja, no início da atividade com formigas de maior porte e com o tempo formigas menores passaram a realizar a tarefa, fato que aqui chamamos de \"Efeito do Tempo\". Este efeito temporal de especialização variou de acordo com a distância a qual a fonte de água foi colocada. 3) Uso do sistema de pontes com fenda de 1,5 cm. Foi elaborado um sistema modelo de ponte com fenda e sem fenda e testado a separação física de tamanhos e a possibilidade de aprendizado da existência da fenda. Os resultados indicam que ocorre uma separação física das formigas maiores. Os dados preliminares sugerem o aprendizado da existência da fenda. Assim este trabalho buscou oferecer uma contribuição as inúmeras conexões que envolvem a atividade de coleta de água em formigas cortadeiras Atta sexdens rubropilosa. O uso do modelo de pontes aqui proposto com fendas, poderá ser uma interessante ferramenta para exploração de transmissão de informação entre os membros de uma colônia / The study of the division of tasks and participation in the maintenance of appropriate conditions the survival of social insects has received major contributions over the years. Allied to the degree of elaborate organization of many social insects and the presence of polymorphism in many groups with the formation of castes, division of labor makes it even more interesting to be investigated. This thesis presents the results of three experiments with colonies of leaf-cutting ants Atta sexdens rubropilosa: 1) it was checked if there are water marked trophallaxis between nest mates leaf-cutting ants Atta sexdens rubropilosa colonies in conditions of water stress. The results showed that the trophallaxis is an event that often occurs in colonies in water stress. 2) Was tested the division of tasks associated with the dynamics of the sizes involved in the activity of collecting water distances of 0 meter, 1 meter and 10 meters to the colonies in water stress condition. We found that after a time collecting water was associated with a variety specialized, smaller, or at the beginning of the activity of ants with larger and smaller with time ants began to perform the task, a fact that we call \"Effect of Time.\" This temporal effect of specialization varied according to the distance which the water source was placed. 3) Use the system bridges gap of 1.5 cm. A model system was developed as a bridge with gap and crevice and tested without the physical separation of sizes and the possibility of learning of the existence of the gap. The results indicate that there is a greater physical separation of the ants. Preliminary data suggest the existence of the learning gap. Thus this study sought to provide a contribution to the numerous connections that involve the activity of collecting water in l leaf-cutting ants Atta sexdens rubropilosa. The use of the bridge model proposed here with cracks may be an interesting tool for exploration of information transmission between members of a colony.

O estudo da divisão de tarefas e de sua participação na manutenção das condições adequadas à sobrevivência de insetos sociais têm recebido importantes contribuições ao longo dos anos. O elaborado grau de organização de muitos insetos sociais e a presença de polimorfismo em muitos grupos com formação de castas, tornam a investigação da divisão de tarefas ainda mais interessante. Essa dissertação apresenta os resultados de três experimentos com colônias de formigas cortadeiras Atta sexdens rubropilosa: 1) Foi verificado se há trofalaxia de água marcada entre companheiras de ninho de A. sexdens rubropilosa em colônias em condição de estresse hídrico. Os resultados encontrados mostraram que a trofalaxia é um evento que ocorre com freqüência em colônias em estresse hídrico. 2) Foi testado a divisão de tarefas associado a dinâmica dos tamanhos envolvidos na atividade de coleta de água as distâncias de 0 metro, 1 metro e 10 metros para colônias em condição de estresse hídrico. Encontramos que após um tempo a coleta de água foi associada a uma casta especializada, de menor porte, ou seja, no início da atividade com formigas de maior porte e com o tempo formigas menores passaram a realizar a tarefa, fato que aqui chamamos de \"Efeito do Tempo\". Este efeito temporal de especialização variou de acordo com a distância a qual a fonte de água foi colocada. 3) Uso do sistema de pontes com fenda de 1,5 cm. Foi elaborado um sistema modelo de ponte com fenda e sem fenda e testado a separação física de tamanhos e a possibilidade de aprendizado da existência da fenda. Os resultados indicam que ocorre uma separação física das formigas maiores. Os dados preliminares sugerem o aprendizado da existência da fenda. Assim este trabalho buscou oferecer uma contribuição as inúmeras conexões que envolvem a atividade de coleta de água em formigas cortadeiras Atta sexdens rubropilosa. O uso do modelo de pontes aqui proposto com fendas, poderá ser uma interessante ferramenta para exploração de transmissão de informação entre os membros de uma colônia / The study of the division of tasks and participation in the maintenance of appropriate conditions the survival of social insects has received major contributions over the years. Allied to the degree of elaborate organization of many social insects and the presence of polymorphism in many groups with the formation of castes, division of labor makes it even more interesting to be investigated. This thesis presents the results of three experiments with colonies of leaf-cutting ants Atta sexdens rubropilosa: 1) it was checked if there are water marked trophallaxis between nest mates leaf-cutting ants Atta sexdens rubropilosa colonies in conditions of water stress. The results showed that the trophallaxis is an event that often occurs in colonies in water stress. 2) Was tested the division of tasks associated with the dynamics of the sizes involved in the activity of collecting water distances of 0 meter, 1 meter and 10 meters to the colonies in water stress condition. We found that after a time collecting water was associated with a variety specialized, smaller, or at the beginning of the activity of ants with larger and smaller with time ants began to perform the task, a fact that we call \"Effect of Time.\" This temporal effect of specialization varied according to the distance which the water source was placed. 3) Use the system bridges gap of 1.5 cm. A model system was developed as a bridge with gap and crevice and tested without the physical separation of sizes and the possibility of learning of the existence of the gap. The results indicate that there is a greater physical separation of the ants. Preliminary data suggest the existence of the learning gap. Thus this study sought to provide a contribution to the numerous connections that involve the activity of collecting water in l leaf-cutting ants Atta sexdens rubropilosa. The use of the bridge model proposed here with cracks may be an interesting tool for exploration of information transmission between members of a colony.

In this paper we study the dynamics of task division in threshold reinforcement models of social insect societies. Our work extends other models in order to include several factors that influence the behavior of real insect colonies. Main extensions of our model are variable demands for work, age-dependent thresholds and finite life span of the individuals. It is shown how these factors influence the degree of task specialization of the individuals in a colony. Moreover, we show that the introduction of a threshold-dependent competition process between the individuals during task selection leads to the occurrence of specialists and differentiation between individuals as an emergent phenomenon that depends on the colony size. This result can help to explain the proximate mechanisms that lead to specialization in large insect colonies. Our results have implications for the fields of multi-agent systems, robotics, and nature inspired scheduling where threshold response models are used for control and regulation tasks.

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