Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-03-24T16:27:09Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3327901 bytes, checksum: 1bdbba7554cfc67e53033c656a5abe84 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-24T16:27:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3327901 bytes, checksum: 1bdbba7554cfc67e53033c656a5abe84 (MD5) Previous issue date: 2016-11-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As abelhas sem ferrão são importantes polinizadores dos ecossistemas onde ocorrem. Atualmente, possuem distribuição pantropical com registros em algumas regiões subtropicais. Registros fósseis sugerem que Meliponini tenha ocupado as regiões Neártica, no final do Cretáceo, e Paleártica durante o Paleogeno e início do Neogeno. O início da diversificação de Meliponini ainda é controverso, embora estudos anteriores tenham estimado para o final do Cretáceo superior. O clado Plebeia é composto pelos gêneros Plebeia, Lestrimelitta e Friesella. Estudos baseados em morfologia sempre consideraram Plebeia como um gênero monofilético. No entanto, filogenias baseadas em sequências de DNA têm considerado Plebeia como polifilético. Sendo assim, a presente tese teve como objetivo utilizar um amplo conjunto de dados moleculares oriundo de sequências parciais de genes nucleares e mitocondriais, a fim de estudar a filogenia de Meliponini com ênfase no clado Plebeia, para que dessa forma fossem realizadas inferências a respeito da evolução dessas abelhas no espaço e no tempo. No Capítulo 1 nós testamos a monofilia de Plebeia a partir de uma ampla filogenia da tribo Meliponini baseada em genes nucleares (EF-1α, ArgK, Opsin e 28S) e mitocondriais (CytB e 16S). Nossa amostragem abrange todas as regiões de ocorrência de Plebeia. Nós sequenciamos 76 terminais, incluindo 27 das 40 espécies descritas para Plebeia, cinco espécies de Lestrimelitta e cinco amostras de localidades diferentes do gênero monotípico Friesella. O conjunto de dados concatenado é composto por 4.112 pares de bases. Nossos resultados reforçam a polifilia de Plebeia e a monofilia de Lestrimelitta e Friesella. Foi possível reconhecer dois clados de Plebeia (I e II), com Lestrimelitta e Friesella entre eles (Plebeia I, (Friesella, (Lestrimelitta + Plebeia II))). As implicações dos nossos resultados para classificação do grupo aqui estudado foram discutidas. Por fim, foram feitos comentários sobre os grupos e as espécies de Plebeia. No Capítulo 2, nós utilizamos uma ampla filogenia da tribo Meliponini com datações moleculares utilizando fósseis como pontos de calibração, o que permitiu inferir sobre o início da história evolutiva de toda a tribo, além de reconstruir a história biogeográfica do clado Plebeia. Nossos resultados apontam a América do Sul como centro de origem das abelhas sem ferrão durante o Maastrichtiano no final do Cretáceo (ca 70 Ma). O clado Plebeia se originou na sub-região Paranaense durante o Oligoceno (ca 28 Ma), com as primeiras dispersões para a Amazônia e México durante o início do Mioceno, e posteriores dispersões para a Amazônia, sub-região Chaquenha, Domínio do Pacífico e Mesoamericano durante o Tortoniano (ca 10 Ma). E, por fim, nossos dados também sugerem que elementos da fauna sul-americana de Meliponini se dispersaram da região Neotropical para a Neártica muito antes das datas estimadas para o fechamento do Istmo do Panamá, o que reforça a hipótese de rotas transoceânicas do início do Mioceno. / Stingless bees are important pollinators in tropical ecosystems. They are currently pantropical distributed, being also registered in some subtropical regions. Fossils records suggest that Meliponini have inhabited Neartic region in the end of Cretaceous, and Paleartic region during Paleogene and the beginning of Neogene. The starting point of its diversification is still controversial, though previous studies have estimated it to the end of upper Cretaceous. Plebeia clade is composed of the genera Plebeia, Lestrimelitta and Friesella. Studies based on morphology have always considered Plebeia as a monophyletic genus. Phylogenies based on DNA sequences have, however, considered Plebeia as polyphyletic. Thus, the aim of this thesis was to use a wide set of molecular data from partial sequences of nuclear and mitochondrial genes to study Meliponini’s phylogeny focusing on Plebeia clade, enabling inferences on their evolution through space and time. On Chapter 1, we tested the monophyly of Plebeia based on a broad phylogeny of Meliponini tribe set from nuclear (EF-1α, ArgK, Opsin and 28S) and mitochondrial (CytB and 16S) genes. Our data set comprises all regions where Plebeia can be found We have sequenced 76 terminals, including 27 from the 40 species described for Plebeia, five species of Lestrimelitta and five samples of the monotypic genus Friesella from different locations. The concatenated data set is composed of 4112 base pairs. Our results support the polyphyly of Plebeia and the monophyly of Lestrimelitta and Friesella. It was possible to recognize two clades of Plebeia (I and II), with Lestrimelitta and Friesella among them (Plebeia I, (Friesella, (Lestrimelitta + Plebeia II))). We have also discussed the implications of our results towards a classification of the group. On Chapter 2, we use a broad phylogeny of Meliponini tribe with molecular dating, and/with fossils as calibrating points, enabling inferences on the beginning of its evolutionary history. It was also possible to reconstruct the biogeographical history of Plebeia clade. Our results suggest South America as the center of origin of stingless bees during the Maastrichtian in upper Cretaceous (⁓70 Ma). Plebeia clade has its origins in the Paranaense sub-region during the Oligocene (⁓28 Ma), with its first dispersions to the Amazon sub-region and Mexico during the Miocene. The posterior dispersions wereto the Chacoan sub-region, Pacific and the Mesoamerican Dominion during the Tortonian (⁓10 Ma). Finally, our data also suggest that elements from the South-American fauna of Meliponini have dispersed from the Neotropical region to the Neartic long before the estimated date to the closing of Isthmus of Panama, endorsing the hyphothesis of transoceanic routes in early Miocene.

Uma característica dos insetos sociais, entre elas as abelhas, é o controle da temperatura de seus ninhos. Abelhas sociais são denominadas como animais heterotérmicos, ou seja, são endotérmicas quando realizam atividades motoras (adultas) e ectotérmicas quando apresentam inatividade (cria e abelhas jovens). Essa característica está entrelaçada com o comportamento social. As abelhas melíferas (Apidae; Apini: Apis mellifera) são conhecidas por apresentarem uma temperatura ótima dentro de seus ninhos, regulando a temperatura independente da variação de temperatura ambiente (externa). Entretanto, as abelhas sem ferrão (Apidae; Meliponini) não mantém a temperatura dentro de seus ninhos rigorosamente como as abelhas melíferas. Apesar disso, essas abelhas conseguem manter uma temperatura mais ou menos estável para a emergência perfeita da prole. Porém, se ocorrer algum tipo de alteração de temperatura durante a fase do desenvolvimento ontogênico, esses indivíduos podem não desempenhar suas funções com eficiência, podendo trazer malefícios para a colônia. O objetivo do presente trabalho foi registrar essas temperaturas internas e compará-las com as temperaturas externas (ambiente), como também analisar a termorregulação passiva nas abelhas sem ferrão. Além disso, foi verificado também se estas abelhas podem apresentar uma alteração no comportamento adulto quando desenvolvidas em temperaturas consideradas inadequadas. Foram utilizadas colônias de Melipona scutellaris mantidas em caixas de madeira em uma sala. Para os registros das temperaturas foram utilizados 2 sensores para cada colônia, um na área de cria (dentro do invólucro) e outro na periferia do ninho (fora do invólucro). No momento dos registros internos das colônias, foram anotadas também as temperaturas externas, ou seja, as temperaturas da sala (onde estavam mantidas as colônias) e do ambiente externo. Para controle, foram feitos os registros de temperatura em uma caixa vazia (sem abelhas) com as mesmas dimensões das colônias. Para analisar a termorregulação das abelhas sem ferrão Melipona scutellaris foi utilizada uma estufa, onde foram incubados favos e cera (colônia) em diferentes temperaturas, a fim de verificar se a cera da colônia ou se a cria presente nos favos auxiliava na manutenção da temperatura do ninho. Os resultados obtidos demonstraram que a temperatura na área de cria é sempre maior que na periferia do ninho. Também foi verificado que a temperatura do ambiente influencia na variação da temperatura dentro do ninho. Para verificar a influência da temperatura no desenvolvimento das abelhas, foram realizados em estufa desenvolvimentos de crias em fase de pupa até a emergência dos indivíduos. Foi observado o tempo dos desenvolvimentos, taxas de mortalidade, medidas do corpo e asas como também a análise do comportamento adulto, a fim de avaliar o limiar gustativo. Os indivíduos emergidos das condições experimentais de temperatura (influência de temperatura por meio da estufa) demonstraram de acordo com as medidas do corpo e das asas, tamanhos menores que os indivíduos da colônia, porém não emergiram indivíduos deformados. Com relação ao comportamento adulto, avaliado pelo limiar de resposta gustativa, utilizando o Reflexo de Extensão da Probóscide, os placares gustativos foram semelhantes para os grupos de indivíduos emergidos na situação controle (colônia) e na situação experimental de 32ºC, sugerindo que a temperatura de 32ºC não causa nenhuma deficiência (neural e morfológica) à cria. Porém, os tratamentos de 28 e 30ºC não apresentaram bons desenvolvimentos, e assim, a taxa de mortalidade foi alta e o tempo de desenvolvimento foi longo. Este trabalho foi relevante para os estudos de influência de temperatura no desenvolvimento de imaturos e para a termorregulação colonial. / One of the characteristics of social insects, the bees among them, is the temperature control of their nests. Social bees are called heterothermic animals, e.g. they are endothermic when they carry out motor activities (adults) and ectothermic when they present inertness (hatch and young bees). This characteristic is correlated with their social behavior. Honeybees (Apidae; Apini: Apis mellifera) are known by presenting an optimum temperature inside their nests, correcting temperature independently of environmental temperature variation (external). Meanwhile, stingless bees (Apidae; Meliponini) do not keep temperature inside their nests as rigorously as honeybees. Nevertheless, these bees are able to maintain temperature balanced for a perfect emergency of their offspring. However, in case there is any temperature change during the ontogenic development phase, they may not perform their duties efficiently, bringing harm to their colony. The present study aims to record the internal temperatures and compare them to the environmental ones (external), along with the analysis of passive thermoregulation of the stingless bees. Besides, it was checked out if those bees can reveal an adult behavior alteration when raised under inadequate temperatures. It was placed Melipona scutellaris colonies in wooden boxes in a room. For measurement temperature recording, it was used 2 (two) sensors for each colony, one of them in the foal area that is inside the casing and another in the nest periphery that is outside the casing. Both internal temperatures of the colonies and external ones were recorded, i.e. room temperatures, where boxes were kept in external environment. For comparison control, an empty box without bees was recorded under similar colony dimensions. On analyzing the stingless thermoregulation Melipona scutellaris, it was used a greenhouse for honeycomb and wax incubation (colony) in different temperatures for the purpose of verifying whether the colony wax or the hatch, present in the honeycomb, helps in the nest temperature maintenance. The results show the brood area temperature is always higher than the nest periphery which presents lower temperatures. Likewise, it was seen that the environmental temperature influences the temperature variation inside the nest. Verifying temperature influence in the bees, it was carried out greenhouse developments (pupa) until the emergency of subjects. Development time, mortality rate, body and wing measurements as well as adult behavior were observed with the view to assessing taste threshold. Subjects emerged from experimental condition of temperature influenced by greenhouse showed, according to body and wing measurements, smaller size than the colony subjects, although there were no malformed subjects. Concerning adult behavior evaluated by taste threshold answer using Proboscis Extension Reflex, gustatory scores were similar to all groups emerged from the control situation (colony) and under the experimental condition of 32°C, suggesting that 32°C does not produce any neural and morphological damage in the hatch. But, 28º and 30°C treatments did not come up with good developments, therefore mortality rate was high and development period of time was long. This work was relevant to the temperature influence on immature development and colonial thermoregulation.

Submitted by Felipe Viana Blandina (blandefv@ufba.br) on 2018-05-19T21:18:38Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Sergio_Amoedo_Novembro_2017.pdf: 1822455 bytes, checksum: c18668480156247e14a8dfcd6ed80691 (MD5) / Approved for entry into archive by Setor de Periódicos (per_macedocosta@ufba.br) on 2018-05-21T17:34:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Sergio_Amoedo_Novembro_2017.pdf: 1822455 bytes, checksum: c18668480156247e14a8dfcd6ed80691 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-21T17:34:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Sergio_Amoedo_Novembro_2017.pdf: 1822455 bytes, checksum: c18668480156247e14a8dfcd6ed80691 (MD5) / CNPq / A criação de abelhas sem ferrão (meliponicultura) é uma atividade que pode gerar inúmeros benefícios tanto para o meliponicultor, como para o ecossistema. Embora seja considerada uma prática conservacionista, essa atividade precisa ser licenciada, conforme a legislação brasileira em vigor. As normas que disciplinam essa atividade no Brasil são estabelecidas pela Resolução CONAMA no 346/2004 e pela Instrução Normativa do IBAMA no 07/2015. Esses instrumentos legais são bastante questionados quanto a sua aplicabilidade e para muitos meliponicultores e cientistas são inadequados para a meliponicultura, o que faz com que essa atividade seja executada de forma clandestina em quase todo território brasileiro. No presente trabalho apresento uma síntese da situação atual da regulamentação da meliponicultura no Brasil, realizada a partir da análise dos papéis desempenhados pelos atores sociais envolvidos na atividade, suas concepções, e as relações entre estes atores, levando em consideração seus conhecimentos, valores e práticas. Essa síntese está representada em um modelo triádico, evidenciando as restrições legais e operacionais e as lacunas no conhecimento que impedem o cumprimento da lei. Os principais problemas identificados para a criação e transporte de abelhas sem ferrão foram: que a legislação vigente não atende as especificidades da atividade; que o controle e a fiscalização da atividade apresentam uma série de limitações; que existem lacunas no conhecimento científico para subsidiar a aplicação e a elaboração de instrumentos legais; que o processo de registro do meliponicultor é burocrático; e que os meliponicultores e agricultores não estão suficientemente informados acerca dos riscos inerentes ao deslocamento de colônias para as populações dos polinizadores silvestres. Com base nesse quadro geral, proponho recomendações que darão subsídios técnicos e científicos para a elaboração de politicas públicas para apoiar a meliponicultura no Estado da Bahia e apresento uma minuta de um instrumento legal para regulamentar a atividade no Estado da Bahia.

Uma característica dos insetos sociais, entre elas as abelhas, é o controle da temperatura de seus ninhos. Abelhas sociais são denominadas como animais heterotérmicos, ou seja, são endotérmicas quando realizam atividades motoras (adultas) e ectotérmicas quando apresentam inatividade (cria e abelhas jovens). Essa característica está entrelaçada com o comportamento social. As abelhas melíferas (Apidae; Apini: Apis mellifera) são conhecidas por apresentarem uma temperatura ótima dentro de seus ninhos, regulando a temperatura independente da variação de temperatura ambiente (externa). Entretanto, as abelhas sem ferrão (Apidae; Meliponini) não mantém a temperatura dentro de seus ninhos rigorosamente como as abelhas melíferas. Apesar disso, essas abelhas conseguem manter uma temperatura mais ou menos estável para a emergência perfeita da prole. Porém, se ocorrer algum tipo de alteração de temperatura durante a fase do desenvolvimento ontogênico, esses indivíduos podem não desempenhar suas funções com eficiência, podendo trazer malefícios para a colônia. O objetivo do presente trabalho foi registrar essas temperaturas internas e compará-las com as temperaturas externas (ambiente), como também analisar a termorregulação passiva nas abelhas sem ferrão. Além disso, foi verificado também se estas abelhas podem apresentar uma alteração no comportamento adulto quando desenvolvidas em temperaturas consideradas inadequadas. Foram utilizadas colônias de Melipona scutellaris mantidas em caixas de madeira em uma sala. Para os registros das temperaturas foram utilizados 2 sensores para cada colônia, um na área de cria (dentro do invólucro) e outro na periferia do ninho (fora do invólucro). No momento dos registros internos das colônias, foram anotadas também as temperaturas externas, ou seja, as temperaturas da sala (onde estavam mantidas as colônias) e do ambiente externo. Para controle, foram feitos os registros de temperatura em uma caixa vazia (sem abelhas) com as mesmas dimensões das colônias. Para analisar a termorregulação das abelhas sem ferrão Melipona scutellaris foi utilizada uma estufa, onde foram incubados favos e cera (colônia) em diferentes temperaturas, a fim de verificar se a cera da colônia ou se a cria presente nos favos auxiliava na manutenção da temperatura do ninho. Os resultados obtidos demonstraram que a temperatura na área de cria é sempre maior que na periferia do ninho. Também foi verificado que a temperatura do ambiente influencia na variação da temperatura dentro do ninho. Para verificar a influência da temperatura no desenvolvimento das abelhas, foram realizados em estufa desenvolvimentos de crias em fase de pupa até a emergência dos indivíduos. Foi observado o tempo dos desenvolvimentos, taxas de mortalidade, medidas do corpo e asas como também a análise do comportamento adulto, a fim de avaliar o limiar gustativo. Os indivíduos emergidos das condições experimentais de temperatura (influência de temperatura por meio da estufa) demonstraram de acordo com as medidas do corpo e das asas, tamanhos menores que os indivíduos da colônia, porém não emergiram indivíduos deformados. Com relação ao comportamento adulto, avaliado pelo limiar de resposta gustativa, utilizando o Reflexo de Extensão da Probóscide, os placares gustativos foram semelhantes para os grupos de indivíduos emergidos na situação controle (colônia) e na situação experimental de 32ºC, sugerindo que a temperatura de 32ºC não causa nenhuma deficiência (neural e morfológica) à cria. Porém, os tratamentos de 28 e 30ºC não apresentaram bons desenvolvimentos, e assim, a taxa de mortalidade foi alta e o tempo de desenvolvimento foi longo. Este trabalho foi relevante para os estudos de influência de temperatura no desenvolvimento de imaturos e para a termorregulação colonial. / One of the characteristics of social insects, the bees among them, is the temperature control of their nests. Social bees are called heterothermic animals, e.g. they are endothermic when they carry out motor activities (adults) and ectothermic when they present inertness (hatch and young bees). This characteristic is correlated with their social behavior. Honeybees (Apidae; Apini: Apis mellifera) are known by presenting an optimum temperature inside their nests, correcting temperature independently of environmental temperature variation (external). Meanwhile, stingless bees (Apidae; Meliponini) do not keep temperature inside their nests as rigorously as honeybees. Nevertheless, these bees are able to maintain temperature balanced for a perfect emergency of their offspring. However, in case there is any temperature change during the ontogenic development phase, they may not perform their duties efficiently, bringing harm to their colony. The present study aims to record the internal temperatures and compare them to the environmental ones (external), along with the analysis of passive thermoregulation of the stingless bees. Besides, it was checked out if those bees can reveal an adult behavior alteration when raised under inadequate temperatures. It was placed Melipona scutellaris colonies in wooden boxes in a room. For measurement temperature recording, it was used 2 (two) sensors for each colony, one of them in the foal area that is inside the casing and another in the nest periphery that is outside the casing. Both internal temperatures of the colonies and external ones were recorded, i.e. room temperatures, where boxes were kept in external environment. For comparison control, an empty box without bees was recorded under similar colony dimensions. On analyzing the stingless thermoregulation Melipona scutellaris, it was used a greenhouse for honeycomb and wax incubation (colony) in different temperatures for the purpose of verifying whether the colony wax or the hatch, present in the honeycomb, helps in the nest temperature maintenance. The results show the brood area temperature is always higher than the nest periphery which presents lower temperatures. Likewise, it was seen that the environmental temperature influences the temperature variation inside the nest. Verifying temperature influence in the bees, it was carried out greenhouse developments (pupa) until the emergency of subjects. Development time, mortality rate, body and wing measurements as well as adult behavior were observed with the view to assessing taste threshold. Subjects emerged from experimental condition of temperature influenced by greenhouse showed, according to body and wing measurements, smaller size than the colony subjects, although there were no malformed subjects. Concerning adult behavior evaluated by taste threshold answer using Proboscis Extension Reflex, gustatory scores were similar to all groups emerged from the control situation (colony) and under the experimental condition of 32°C, suggesting that 32°C does not produce any neural and morphological damage in the hatch. But, 28º and 30°C treatments did not come up with good developments, therefore mortality rate was high and development period of time was long. This work was relevant to the temperature influence on immature development and colonial thermoregulation.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2015-11-03T14:35:17Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3446884 bytes, checksum: a5bb307c1e391c1e8ae2a49d2cdf94b5 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-03T14:35:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3446884 bytes, checksum: a5bb307c1e391c1e8ae2a49d2cdf94b5 (MD5) Previous issue date: 2015-07-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O gênero Trigona é um dos maiores e mais amplamente distribuídos táxons de abelhas da tribo Meliponini. A citogenética comparativa permite através de suas técnicas de bandamento clássica e molecular entender sobre a evolução do cariótipo em diversos organismos. As informações citogenéticas disponíveis para o gênero Trigona mostram um número diplóide constante (2n=34), além disso, as espécies do gênero compartilham um cromossomo acrocêntrico totalmente eucromático (Ae). Este trabalho buscou (i) verificar se existem variações cromossômicas e como estas se distribuem entre as populações de espécies com ampla distribuição, Trigona spinipes (ii) descrever citogeneticamente algumas espécies do gênero e por fim, (iii) buscar alguns caracteres citogenéticos para entender a evolução cariotípica em Trigona. Os resultados obtidos neste trabalho reforçam a homogeneidade do número diploide entre as espécies do gênero Trigona. O mapeamento do microssatélite (GA)15 mostrou-se mais efetivo para separar populações de T. spinipes do que as espécies do mesmo gênero. O gene rDNA 18S apresentou variações interespecíficas, contudo não foram observadas diferenças numéricas e de posicção desse gene entre as popT. spinipes. Uma comparação usando os marcadores citogeneticos (quantidade de heterocromatina, rDNA 18S e cromossomo Ae) sugere um processo de eliminação da heterocromatina no gênero Trigona. Por fim, esse estudo ressalta a importância de se usar técnicas de citogenética molecular em estudos com populações, e de citogenética comparativa de espécies com baixo polimorfismo cromossômico, como as abelhas da tribo Meliponini. / The Trigona is a genus of the stingless bees rich in species and it is widely distributed.The comparative cytogenetics allows us understanding the karyotype evolution in various organisms. Cytogenetic informations available for Trigona showed a constant diploid number (2n = 34) and a euchromatic acrocentric chromosome (Ae) is shared among their species. This study aimed to (i) check for chromosomal variations among populations with wide distribution, such as Trigona spinipes (ii) describe cytogenetically some species of the genus and finally, (iii) seek some cytogenetic characters to understand karyotype evolution of Trigona. The results corroborate the homogeneity of chromosome number among the species of the genus Trigona. The mapping of microsatellite (GA)15 was more effective to separate populations of T. spinipes, than species of the same genus. In contrast, the location of the 18S rDNA varied among species. A comparison using cytogenetic markers (amount of heterochromatin, rDNA 18S and chromosome Ae) suggests the elimination of heterochromatin in Trigona. Therefore, this study points out the importance of molecular cytogenetics in population studies and in the comparative citogenetics of species with a few chromosomal variations, such as stingless bees.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-12-15T15:47:47Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 838499 bytes, checksum: 205879d615c3eb53836a006b577f876e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-15T15:47:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 838499 bytes, checksum: 205879d615c3eb53836a006b577f876e (MD5) Previous issue date: 2016-08-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A matriz peritrófica é formada por camadas não celulares de fibrilas de quitina associadas à glicoproteínas e proteoglicanas revestindo o alimento no intestino médio dos artrópodes, servindo como uma barreira entre o conteúdo alimentar e o epitélio do intestino médio. A permeabilidade da matriz peritrófica depende da presença de poros, que é uma das características funcionais. O objetivo foi determinar se a permeabilidade da matriz peritrófica altera ao longo do intestino médio e na presença do anticorpo antiperitrofina 55 em abelhas Melipona quadrifasciata (Apidae: Meliponini) e Apis mellifera (Apidae: Apini). A matriz peritrófica tem espessura média variável entre as regiões anterior e posterior do intestino médio de A. mellifera com 0.71 ±0.01 μm e 0.83 ±0.02 μm em nutridoras e 0.84 ±0.02 μm e 0.99 ±0.04 μm em campeiras, respectivamente. Em M. quadrifasciata a espessura foi de 0.66 ±0.02 μm na região anterior e 0,90 ±0.02 μm na região posterior de nutridoras, 0.68 ±0.01 μm na região anterior e 0.96 ±0.04 μm na região posterior de campeiras. Em operárias de A. mellifera, moléculas de dextran com peso molecular de 40 KDa atravessam a matriz peritrófica, enquanto aquelas ≥ 70 KDa não atravessam a matriz. Em M. quadrifasciata o limite de passagem ficou entre as moléculas de 4 e 40 KDa, sendo as de peso molecular 4 KDa, as únicas evidenciadas no espaço ectoperitrófico. Abelhas alimentadas com anticorpo anti-peritrofina 55 apresentaram aumento na permeabilidade das moléculas de dextran em ambas as espécies. A matriz peritrófica possui diferenças morfométricas quanto as regiões do intestino médio mas não apresenta diferença na porosidade ao longo do intestino, tendo porém, alteração na permeabilidade da matriz quando em presença do anticorpo anti-peritrofina 55. / The peritrophic matrix is formed by non-cell layers of chitin fibrils associated with glycoproteins and proteoglycans lining the food in the arthropods midgut, serving as a barrier between the food and the midgut epithelium. The permeability of the peritrophic matrix depends on the presence of pores, which is one of its functional features. The objective of this work was to determine the permeability of the matrix peritrophic and changes over midgut in the presence of antibody anti-peritrophin 55 in Melipona quadrifasciata (Apidae: Meliponini) and Apis mellifera (Apidae: Apini). The peritrophic matrix has average variable thickness between the anterior and posterior regions of the midgut of A. mellifera with 0.71 ± 0.01 μm and 0.83 ± 0.02 μm in nurturing and 0.84 ± 0.02 μm and 0.99 ± 0.04 μm in foragers, respectively. In M. quadrifasciata the thickness was 0.66 ± 0:02 μm in the anterior and 0.90 ± 0:02 μm in the posterior region of nurturing, 0.68 ± 0.01 μm in the anterior and 0.96 ± 0:04 μm in the posterior region of foragers. In workers of A. mellifera, dextran molecules with molecular mass of 40 KDa cross the peritrophic matrix, while those ≥ 70 KDa do not pass through the matrix. In M. quadrifasciata, the passage limit was among molecules of 4 and 40 KDa, being the 4 KDa, the only evident in ectoperitrophic space. Bees fed with the antibody anti- peritrophin 55 show an increase in the permeability of dextran molecules in both species. The peritrophic matrix has morphological differences in the midgut regions but shows no difference in porosity throughout the intestine, and however, show changes in permeability of the matrix in presence of antibody anti-peritrophin 55.

As abelhas sem ferrão exercem importante papel ecológico como polinizadores de muitas espécies vegetais das regiões tropicais e tem significativo potencial para uso na polinização de culturas agrícolas. Contudo, com a contínua degradação de habitats, as populações de inúmeras espécies tem se tornado cada vez menores e separadas umas das outras por grandes distâncias. A criação de espécies de abelhas é um componente essencial para a conservação da biodiversidade, além de uma alternativa de fonte de renda. Para tanto, esforços de conservação e programas de criação em escala comercial requerem uma combinação de fatores, como o conhecimento biológico mais amplo, principalmente os relacionados à produção de sexuados e à diversidade genética necessária para manter a viabilidade de pequenas populações destas abelhas. Nesse contexto, os principais objetivos desta tese foram avaliar a variabilidade genética em populações manejadas, sob condições de isolamento genético ou não, e a produção de machos e rainhas nessas populações e o papel na reprodução. Para isso estudamos duas populações de Melipona scutellaris mantidas em regiões geográficas distintas, uma no município de Igarassu (PE; 7°50S 34°54W), onde a espécie ocorre naturalmente e outra no município de São Simão (SP; 21°26 47°34W), onde a população foi iniciada com duas colônias e criada por mais de 10 anos, quando chegou, a partir de sucessivas multiplicações, a 55 ninhos. Assim, embora a população de S. Simão tivesse maior redução na diversidade alélica e maior frequência de machos diplóides, quando comparada à mantida em Igarassu, ela foi criada com sucesso por um extenso período (ca. 10 anos). Provavelmente o baixo número de alelos sexuais em S. Simão, e a conseqüente produção de machos diplóides, foi a principal explicação para a freqüência significativamente maior de sexuados criados nessa população. Como contraponto à alta produção de machos diplóides, as substituições das rainhas-mãe foram mais frequentes e as colônias produziram mais rainhas. Além disso, a alta produção de machos e rainhas também pode ser entendida em termos de benefícios reprodutivos individuais. Tanto as rainhas fisogástricas como as operárias poedeiras foram responsáveis pela maternidade de machos haplóides. Contudo, 80% dos machos filhos de operárias foram produzidos por operárias filhas da rainha-mãe substituída, indicando que essas operárias especiais tem sobrevida maior que as demais e parasitam reprodutivamente a força de trabalho da geração seguinte, que são menos relacionadas a elas. Quanto à super-produção de rainhas, detectou-se que 25% das colônias órfãs, após a perda da rainha-mãe, eram invadidas por rainhas que foram produzidas e vieram de colônias próximas. Nessas colônias não-natais, elas iniciaram suas atividades de postura. Este importante resultado muda as bases para melhoramento genético destas abelhas estabelecidas até o momento. Outro estudo relacionado à alta produção de rainhas foi realizado em colônia poligínica de M. quadrifasciata, em que oito rainhas fisogástricas co-existiam. Ao contrário da hipótese de que alguma das rainhas poderia ter vindo de outro ninho, todas eram irmãs completas. Isto sugere novas estratégias reprodutivas ainda desconhecidas para as abelhas do gênero Melipona. / Stingless bees play an important ecological role as pollinators of many wild plant species in the tropics and have significant potential for the pollination of agricultural crops. However, as a consequence of habit degradation, populations of a number of bee species have became increasingly small and separated from one another by large distances. Thus, stingless beekeeping is an essential component of biodiversity conservation, as well as a profitable business. Therefore, conservation efforts and breeding programme on a large scale require a combination of factors, including a broader biological knowledge, especially those related to production of sexuals and to the genetic diversity needed to maintain the viability of small population. In this context, the main goals were to evaluate the genetic variability in managed populations under or not genetic isolation and the production of males and queens. Two Melipona scutellaris populations were studied and they were kept in different geographic regions, one in Igarassu (PE; 7°50\'S 34°54\'W), in the species natural area of occurrence, and the other in São Simão (SP; 21°26 47°34W), where the population was started from only two foundress colonies and which after a breeding programme of ten years increased to about 55. Despite a great reduction in the number of alleles and an increased frequency of diploid males in the S. Simão population, it could be successfully bred and maintained for a prolonged period (ca. 10 years). Probably the low number of sex alleles in S. Simão population, leading to production of diploid males, was the main reason for the highest level of sexual production. To counter-balance the high production of diploid males, the replacement of mother queen was more frequent leading to higher levels of queen production by the colonies. Furthermore, the high production of males and queens can also be explained by the individual fitness benefits. Queen and reproductive workers were haploid males mothers. However, 80% of the workers sons had genotypes that were compatible with them being the sons of workers that were the offspring of a superseded queen, indicating that these workers greatly outlive all other workers and reproductively parasitize the next-generation workforce, that are less related individuals. Related to queen overproduction, 25% of all queenless colonies were invaded by unrelated queens that fly in from unrelated hives nearby. In these non-natal colonies, the alien queens started their egg laying activities. Another study related to the high queen production was conducted in a polygyne colony of M. quadrifasciata, where eight physogastric queens coexisted. Contrary to the hypothesis that some of these queens could be an alien queen, it was confirmed that they were full-sisters. This suggests new reproductive strategies that are unknown for Melipona bees.

O grande sucesso ecológico dos insetos sociais se deve, em grande parte, ao controle das condições climáticas do ninho, entre as quais é possível destacar a temperatura como uma das variáveis mais importantes. Nas abelhas sem ferrão, um grupo de abelhas eussociais com cerca de 400 espécies distribuidas pela região Neotropical, apesar dos poucos estudos existentes é possível identificar uma grande variedade de estratégias para lidar com a heterogeneidade térmica do ambiente. Em comparação com Apis mellifera (o inseto social mais bem estudado no mundo), é possível verificar, de maneira geral, uma menor capacidade termorregulatória nas abelhas sem ferrão. Portanto, isto coloca as abelhas sem ferrão como importantes modelos que podem permitir a melhor compreensão da evolução da diversidade de estratégias de sucesso nos insetos sociais para lidar com a heterogeneidade térmica. Adicionalmente, as abelhas sem ferrão realizam a polinização, um serviço ambiental chave para a manutenção dos ecossistemas Neotropicais. Dessa forma é necessário conhecer as adaptações térmicas nestes organismos, principalmente as voltadas para as altas temperaturas, para que possam ajudar a prever os impactos das mudanças climáticas nestes organismos. Assim, o objetivo deste estudo foi investigar a capacidade e os mecanismos termorregulatórios em abelhas sem ferrão, bem como alguns aspectos da sensibilidade térmica sob condições de altas temperaturas, usando para isso a espécie Scaptotrigona depilis como organismo modelo. Verificamos que essas abelhas são capazes de resfriar o ninho e para isto, utilizam pelo menos dois mecanismos: a ventilação e a coleta de água para resfriamento evaporativo. Este último comportamento foi observado pela primeira vez em um contexto colonial e natural. Adicionalmente foi verificado que a umidade relativa do ar dentro dos ninhos varia consideravelmente menos que a umidade relativa do ar ambiente, muito provalvemente por conta das fontes de umidade (néctar e água) e do isolamento da cavidade de nidificação. Verificamos que a taxa de construção de células de cria sofre uma diminuição sutil com o aumento da temperatura ambiente e quase nenhuma influência da temperatura do ninho. Finalmente, verificamos que o tempo de desenvolvimento do estágio pupal até o adulto diminui conforme a temperatura de incubação aumenta. Da mesma forma acontece com a mortalidade, porém esta aumenta drasticamente após atingir uma temperatura limite. Demonstramos que existem adaptações claras para o resfriamento do ninho em S. depilis, contradizendo as hipóteses atuais de que a nidificação em cavidades termicamente isoladas seria a principal forma de manter a temperatura em níveis relativamente constantes, supostamente necessários para o crescimento e manutenção da colônia. Adicionalmente, sugerimos que a temperatura dos ninhos varia consideravelmente (mesmo com o isolamento das cavidades e com os mecanismos ativos de termorregulação), porém o desempenho das atividades das abelhas no ninho é regular dentro de uma ampla faixa de temperaturas, i.e., as abelhas sem ferrão devem suportar uma ampla variação de temperaturas. / The great ecological success of the social insects is due, in large part, to their capacity of nest climate control, which it is possible to highlight the temperature as one of the most important variable. The stingless bees, a megadiverse group of eusocial bees with about 400 species on the Neotropical zone, show a great variety of strategies to deal with the thermal heterogeneity of the environment. Compared to Apis mellifera, (the social insect better studied in the world), it is possible to verify in general, that stingless bees have a low thermoregulatory capacity. Because of that different capacity and other biological features, stingless bees are excellent models to test hypothesis that focus on the evolution of diversity of strategies to deal with thermal heterogeneity in social insects and the consequent success in this group. Additionally, stingless bees are responsible for the pollination of an extensive number of vegetal species, which is a key environmental service to the maintenance of the tropical ecosystems. So, knowing their thermal adaptations, mainly the related to high temperatures, is indispensable in this moment, yet this knowledge will help to prevent the impact of global climate changes on this organisms. Thus, the aim of this study was to investigate the mechanisms and the thermoregulatory capacity in stingless bees, as well as some aspects of thermal sensibility under high temperature conditions, using the specie Scapotrigona depilis as model organism. We verified that the specie is capable of cool their nests and, for that, use at least two mechanisms: ventilation and water collection for evaporative cooling. This last behavior was observed for the first time in a colonial and natural context. Our results have shown that the air relative humidity inside the nests varies considerably less than the environmental air relative humidity, probably because of the humidity sources (nectar and water) and the nest cavity insulation. We also verified that the rate of brood production decrease with the increase of the environmental temperature and is slightly influenced by nest temperature. The developmental time of pupal stage to adult shows an inverse relationship with the rearing temperature. The same occurs with mortality, however it rises dramatically after reaching a temperature threshold. We demonstrated that there are adaptations for cooling the nest in S. depilis, contradicting the current hypothesis that the nesting behavior in thermal insulated cavity would be the main component on the maintenance of temperature in constant and stable levels, supposedly needed to the colony growth and maintenance. Additionally, we suggested that the nest temperature varies considerably (even with the cavity insulation and the actives mechanisms of thermoregulation), however the performance of their activities is regular within a wide range of temperatures, i.e., the stingless bees should support a extent variation of temperatures

SILVA, I. C. Efeito tóxico de Stryphnodendron polyphyllum (Fabaceae) para as abelhas Apis mellifera, Tetragonisca angustula, Scaptotrigona aff. depilis e Nannotrigona testaceicornis (Apidae). 2012. 101 f. Tese de Doutorado - Faculdade de Filosofia Ciências e Letras, Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2012. No Brasil, estudos realizados sobre o pólen de Stryphnodendron polyphyllum (barbatimão) mostraram um efeito tóxico quando incorporado em dietas oferecidas para larvas de abelhas africanizadas. Esse pólen é o agente causador da Cria Ensacada Brasileira (CEB), caracterizada por mortalidade de pré-pupas. Doenças em Apis mellifera tem sido amplamente estudadas. Entretanto, há poucos relatos sobre a sua ocorrência em abelhas sem ferrão. Portanto, este trabalho teve por objetivos gerais: avaliar se abelhas africanizadas apresentam diferenças na sobrevivência, na quantidade de pólen de barbatimão coletado e se existem diferenças na coleta desse pólen entre as colônias de apiários diferentes; verificar se as abelhas Scaptotrigona aff. depilis, Tetragonisca angustula e Nannotrigona testaceicornis coletam esse pólen e se ele causa mortalidade de crias; subsequentemente realizar a criação in vitro de larvas de A. mellifera, S. aff. depilis, T. angustula e N. testaceicornis para avaliar a toxicidade desse pólen para as crias. Para isso, colônias de A. mellifera, S. aff. depilis, T. angustula e N. testaceicornis foram transportadas para apiários localizados em Altinópolis/SP, durante o período de florescimento do barbatimão (outubro a dezembro). Nas colônias de abelhas africanizadas foi coletado o pólen do favo e avaliado a sobrevivência das crias com idade controlada. Nas abelhas sem ferrão foi coletado o pólen da corbícula e do interior das colméias. As amostras de pólen foram preparadas pelo método padrão européu, sendo contados 300 grãos de pólen em três lâminas diferentes para verificar a porcentagem de grãos de pólen de barbatimão. As abelhas africanizadas apresentam diferenças na coleta de pólen dentro e entre apiários; apenas três colônias não coletaram e uma coletou pouco pólen de barbatimão, entre 92 colônias analisadas. As crias dessas colônias não apresentaram sintomas da CEB. As rainhas filhas dessas colônias foram inseminadas instrumentalmente e fecundadas naturalmente. As colônias contendo essas rainhas foram analisadas em 2011 juntamente com as matrizes; houve diferenças nas sobrevivências, dependendo da localização do apiário. Foram encontradas diferenças na preferência de coleta do pólen de barbatimão. Os resultados obtidos poderão contribuir para que novas pesquisas sejam realizadas com o objetivo de compreender o mecanismo de baixa preferência para a coleta do pólen e para que programas de seleção sejam realizados visando reduzir os problemas causados por este pólen tóxico. Nas abelhas sem ferrão encontramos o pólen de barbatimão nos potes de alimento e nas corbículas. Algumas crias mortas foram encontradas nas células dos favos durante o mesmo período em que foi observado a mortalidade em abelhas africanizadas com sintomas da CEB. Os resultados sugerem que a mortalidade observada pode ser devida ao consumo desse pólen. As larvas das abelhas sem ferrão foram criadas in vitro e alimentadas com o alimento larval contendo diferentes quantidades de pólen de barbatimão. A sobrevivência de S. aff. depilis e N. testaceicornis não foi afetada quando ingeriram o alimento contendo o pólen de barbatimão, porém para T. angustula a sobrevivência foi significativamente maior quando as larvas receberam apenas o alimento larval (controle) em comparação com aquelas alimentadas com o alimento contendo 1% do pólen de barbatimão. As larvas de A. mellifera também foram criadas in vitro e alimentadas com dietas contendo 1, 2 e 3% do pólen de barbatimão. Todas as larvas alimentadas com o polen de barbatimão morreram com os sintomas semelhantes aos observados em condições naturais. De acordo com os resultados obtidos concluímos que essas abelhas sem ferrão são fisiologicamente mais resistentes a este pólen tóxico. / In Brazil, studies conducted on the Stryphnodendron polyphyllum (barbatimão) pollen have shown its toxic effect when it is incorporated into diets offered to Africanized bees larvae. This pollen is the causative agent of Brazilian Sac Brood (BSB), characterized by pre-pupae mortality. Diseases in Apis mellifera haves been extensively studied. However, there are a few reports on their occurrence in stingless bees. Thus, the main objective of this work was to evaluate whether Africanized bees present differences in survival, amount of barbatimão pollen collected and whether there are differences in the collections of this pollen between colonies of different apiaries; to verify whether Scaptotrigona aff. depilis, Tetragonisca angustula and Nannotrigona testaceicornis bees collect this pollen and whether it leads to brood mortality; and subsequently to evaluate the toxicity of this pollen to bees brood by rearing A. mellifera, S. aff. depilis, T. angustula and N. testaceicornis larvae in vitro. For this A. mellifera, S.aff. depilis, T. angustula and N. testaceicornis colonies were taken to apiaries located in Altinópolis/SP, during babartimão flowering period (October to December). In the Africanized bee colonies pollen was collected from the comb and the survival of the brood with controlled age was evaluated. In the stingless bee colonies pollen was collected from the corbicula of the bees and also from the interior of the hive. The pollen samples were prepared by the standard European method, counting 300 pollen grains in three different slides to check the percentage of barbatimão pollen grains. Africanized bees presented differences in pollen collections within and among apiaries; only three colonies did not collect and one collected little barbatimão pollen, among 92 colonies analyzed. The brood of these colonies did not present symptoms of BSB. The daughter queens of these colonies were instrumentally inseminated or naturally fecundated. These colonies were analyzed in 2011, together with their parental colonies; there were differences in survival depending on the apiary location. We found differences in the collection preference of barbatimão pollen. These results will contribute to the planning of new studies with the aim of understanding the low preference mechanism for pollen collection and selection programs aimed at reducing problems with this toxic pollen. In the stingless bees, we found barbatimão pollen in the food pots and in the corbiculae. Some dead brood was found in the brood cells, during the same period in which mortality was observed in Africanized bees with BSB symptoms. The results suggest that the mortality observed may be due to the consumption of this pollen. Larvae of stingless bees were reared in vitro and fed larval food containing different amounts of barbatimão pollen. The survival of S. aff. depilis and N. testaceicornis was not affected when ingesting food containing barbatimão pollen, but survival of T. angustula was significantly higher when the larvae received only larval food (control) compared to those fed larval food containing 1% barbatimão pollen. The larvae of A. mellifera were also reared in vitro and fed diets containing 1, 2 and 3% barbatimão pollen. All larvae fed barbatimão pollen died with symptoms similar to the ones observed under natural conditions. We conclude that these stingless bees are physiologically more resistant to this toxic pollen.

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.