Sistemas de atendimento emergencial estão presentes nos grandes centros urbanos de todo o mundo. Sua finalidade é fornecer socorro a indivíduos acidentados, catástrofes e pessoas com problemas de saúde de maneira ágil e eficaz. Assim, uma característica importante desses sistemas é a prontidão dos recursos e o planejamento da malha de atendimento, definida pelas localizações das bases de veículos e pelas viaturas de atendimento. A operação desses sistemas é ainda mais crítica em grandes centros urbanos, nos quais as condições de trânsito e os padrões de variação da demanda por atendimento emergencial inserem um grau de complexidade extra ao problema. Desta forma, um mapa de localização de bases e viaturas eficientemente elaborado é crítico para o desempenho do sistema como um todo. Como no Brasil existe uma lacuna entre os mecanismos de planejamento dessas malhas de atendimento e as teorias de localização de instalações, observa-se que os métodos atualmente utilizados para a localização das bases e veículos, bem como para o dimensionamento desses serviços, dependem da percepção e da experiência dos gestores responsáveis. Este trabalho visa tratar esse problema de estruturação das malhas de atendimento quanto à localização e alocação dos recursos chave (bases e viaturas) utilizando ferramentas e modelos matemáticos, de modo a propor uma formalização de todo o processo de planejamento. São revisados diversos modelos de localização de instalações e veículos de emergência e com base nas características dos grandes centros urbanos, propõe-se uma formulação matemática para o problema. Uma vez que esse modelo recai num problema de complexidade não polinomial, também é proposto um método de solução baseado no comportamento de colônias de abelhas na busca de alimentos. O método de soluções proposto é aplicado ao Serviço de Atendimento Móvel Pré-hospitalar de Urgência do Município de São Paulo em um estudo de caso. / Emergency systems are present in most of the large urban centers around the world. Its main goal is to provide assistance to victims of accidents, catastrophic events and general health issues in a quick and effective way. Therefore, a major characteristic of such systems is their resources readiness and a well-structured service network consisted basically by their emergency sites and ambulances. Operation of these systems is even more critical in large cities, in which the traffic conditions and the shifting pattern of demand along the day impose an extra complexity to the problem. Thus, an efficiently defined location/allocation map is crucial for the systems performance. In Brazil however, there is a gap between the processes, by which these maps are obtained and the facility location theories. Besides that, the methods currently applied to achieve a location/allocation map strongly depend on the perception and experience of decision makers. This work aims to deal with this planning problem by tackling the question with mathematical tools and models, resulting in a formal procedure for future emergency service network planning. A review of theories and mathematical models regarding emergency siting models is presented, and based on the large cities main characteristics, a model is proposed. Also, once this problem leads to a problem with non-polynomial complexity, a meta-heuristic was developed based on the behavior of foraging bees. This proposed solution method is also applied in a case study in São Paulo\'s Ambulance Service System (Serviço de Atendimento Móvel Pré-hospitalar de Urgência do Município de São Paulo).

As abelhas são importantes polinizadores, mas a diversidade de espécies está ameaçada, razão pela qual é ainda mais urgente aumentar o conhecimento sobre elas. Visando auxiliar o estudo do comportamento das abelhas neste trabalho foi desenvolvido um sistema de vídeo e rede de alta velocidade para monitoração em tempo real de abelhas sem ferrão. Ele permite a monitoração da área de recrutamento de uma colônia automatizando o registro do número de abelhas presente e fornecendo um índice de agitação das abelhas através da captura, do processamento e análise de imagens digitais. Foram utilizada técnicas de subtração e limiarização para obter uma imagem binária que permitisse fazer a contagem, através da detecção de regiões fechadas na imagem. A agitação das abelhas é calculada através da análise de imagens seqüenciais que permitem identificar o deslocamento de cada abelha. O sistema foi testado em uma colônia de Melipona quadrifasciata anthidioides (mandaçaia) e mostrou bom potencial para uso em estudos de comportamento em abelhas. O sistema pode ser acessado pela internet convencional, mas também se destina a ser usado pela rede de alta velocidade KyaTera (FAPESP) como parte de um weblab em polinizadores. / Bees are important pollinators, but the diversity of species is threatened, which makes it even more urgent to increase the knowledge about them. Aiming to help study the behavior of bees, this project was conducted using a video system and high-speed network for real-time monitoring of stingless bees. It allows monitoring the recruitment area of a colony by automating the count of bees present and providing an agitation index of the bees through the capture, processing and analysis of digital images. Subtraction and thresholding techniques were used to obtain a binary image that allows the count of bees by detecting closed regions in the image. The agitation of the bees is performed through the analysis of sequential images that allow identifying each bee displacement. The system was tested in a colony of Melipona quadrifasciata anthidioides (mandaçaia) and presents good potential for use in studies of bees´ behavior. The system can be accessed through the Internet, but it is intended to be used by the high-speed network KyaTera (FAPESP) as part of a pollinators weblab.

Durante muito tempo as ilhas vêm sendo fundamentais para pesquisa em ecologia e biologia evolutiva. Esses estudos tornaram possível a elaboração de importantes teorias nesses campos e que puderam ser extrapoladas para diversos outros ambientes. O aumento dos desmatamentos e da fragmentação de habitats tem levado ao isolamento dos organismos em \"ilhas\" dentro do continente. A perda de diversidade em fragmentos é uma situação preocupante. Populações restritas a ilhas ou fragmentos possuem maior probabilidade de extinção. As abelhas possuem um papel fundamental nos ecossistemas e por isso a extinção de uma população terá impacto nos outros níveis tróficos. Em virtude disso, o objetivo desse trabalho foi testar a hipótese de que populações das abelhas Tetragonisca angustula e Bombus morio de ilhas com mais de 100 ha localizados nos estados de Santa Catarina (SC), Paraná (PR), São Paulo (SP) e Rio de Janeiro (RJ), e populações continentais em áreas próximas a remanescentes de Mata Atlântica nos estados de Minas Gerais (MG), PR, RJ, SC e SP possuem baixa diversidade genética e, por isso, estariam mais propensas à extinção. Nossos resultados mostraram que a espécie T. angustula apresenta alta filopatria de rainhas e baixa diversidade genética mitocondrial. Por outro lado, os microssatélites mostraram menor estruturação e alta/moderada diversidade genética, indicando que os machos são o sexo dispersor. Para a espécie B. morio, a diversidade genética observada para ambos os marcadores foi alta, com exceção de duas populações. As fêmeas também apresentaram maior estruturação populacional, enquanto que para os machos essa estruturação praticamente não existiu. Portanto, as populações das espécies T. angustula e B. morio não apresentam inclinação à extinção. A sobrevivência em ambientes urbanos e a grande capacidade de migração dos machos parecem ser fatores fundamentais para isso. Além disso, essas características parecem ser as responsáveis pelo não isolamento genético entre muitas das populações geograficamente isoladas / Islands have been key research fields on the ecology and evolutionary biology for a long time. The study of their biota has made possible the development of important theories that could be extrapolated to other environments. The increase in deforestation and habitat fragmentation has led to isolation of the organisms in \"islands\" within the continent. Loss of diversity in fragments is a concern, because nowadays many species only exist in fragments. Populations restricted to islands or fragments have higher probability of extinction. Bees have a key role in ecosystems and the extinction of their populations will impact other trophic levels. The aim of this study was to test the hypothesis that populations of two bee species, Tetragonisca angustula and Bombus morio, in islands with more than 100 ha located in the states of Santa Catarina (SC), Paraná (PR), São Paulo (SP) and Rio de Janeiro (RJ), and mainland populations in areas near the Atlantic Forest remnants in the states of Minas Gerais (MG), PR, RJ, SC and SP have low genetic diversity and therefore would be more prone to extinction. Our results to T. angustula showed low mitochondrial genetic diversity which can be associated to queen philopatry behavior. Moreover, microsatellites showed lower structure and moderate/high genetic diversity, indicating a greater dispersion by males. The genetic diversity observed for B. morio for both markers was high, excepting two populations. Females also had higher population structure than detected for males. Therefore, most of T. angustula and B. morio populations are not prone to extinction, mainly because of their capability to survive in urban environments and high male migration. Therefore, these characteristics seem to be responsible for allowing many of the geographically isolated populations do not present genetic isolation

Introdução - Abelhas (Apis) e vespídeos causam problemas tanto ao homem quanto aos animais, podendo ocasionar manifestações de hipersensibilidade e choque anafilático em conseqüência da ferroada. Após o processo de hibridização as abelhas tornaram-se mais produtivas, porém, mais defensivas e devido às alterações antrópicas, encontraram na cidade locais de nidificação. Existe na capital paulista desde 1994 um serviço realizado pelo Centro de Controle de Zoonoses da Secretaria Municipal de Saúde, que retira colméias e enxames de abelhas e vespídeos, conforme solicitações dos munícipes. As informações dessas atividades foram disponibilizadas para estudo. Objetivo - Mapear regiões da cidade de São Paulo com registros de maior concentração de colméias e enxames de abelhas e vespídeos, locais de nidificação, além de sugerir medidas para orientação da população. Métodos - Utilizar dados secundários oriundos de solicitações atendidas durante o período de agosto de 2002 a julho de 2005, e por meio de uma planilha compilar as informações e cruzar às variáveis estudadas. Resultados - No período estudado, foram totalizados 9.190 solicitações entre abelhas melíferas africanizadas e vespídeos. Houve maior frequência no atendimento para vespídeos. A distribuição ocorreu por todo o município, tendo a região leste maior frequência de vespídeos e a região sul maior frequência de abelhas melíferas africanizadas. No período em estudo ocorreram 1.944 acidentes com vítimas. Quanto aos locais de nidificação, o forro de residências e edificações foi o mais utilizado tanto para abelhas melíferas africanizadas como vespídeos. Conclusões Meses que correspondem a estações mais quentes, apresentam maior concentração de atendimentos. As solicitações para atendimento a vespídeos foi maior. Verifica-se distribuição por todo o município e grande diversidade nos locais utilizados para nidificação. / Bees (Apis) and wasps cause problems both to man and animals, and they may generate manifestations of hypersensibility and anaphylactic chock due to stings. After the hybridization process bees have become more productive, however, more defensive and due to anthropic alterations, they have found in the city some nesting places. There is in the Capital of the State of Sao Paulo since 1994 a service undertaken by the Zoonosis Control Center from the Municipal Health Secretariat, which collects beehives and bee and wasp swarms, under the request of local inhabitants. Information related to this activity has been made available for study. To map the regions in the city of Sao Paulo with a record of a greater concentration of beehives and bee and wasp swarms, and nesting places, besides suggesting measures to guide the population. To use secondary data derived from requests serviced during the period of August 2002 to July 2005, and through a spreadsheet to compile information and analyze the studied variables. In the studied period, 9.190 requests were counted among Africanized honeybees and wasps. There was some frequency in requests of servicing to deal with wasp problems. The distribution was verified all throughout the municipality, while the Eastern region presented a greater frequency of wasps and the Southern region a greater frequency of Africanized honeybees. In study period there were 1.944 accidents with victims. As regards nesting places, the lining of residences and edifications has been the most used location both to Africanized honeybees and wasps. The months corresponding to the hottest seasons, present a greater concentration of services. Requests of services to deal with wasp related problems were the greatest. It may be verified a distribution in the entire municipality and a great diversity of places used for nesting.

Augochlorini (Halictinae) e um elemento comum na região Neotropical, e a historia natural das suas espécies e marcada pela plasticidade quando comparada a outras abelhas. A tribo e grupo-irmão de Halictini, e seus fosseis datam pelos menos do âmbar Dominicano (cerca de 20 milhões de anos). As relações entre os gêneros de Augochlorini foram reconstruídas de maneira insatisfatoria, sendo as hipóteses existentes em parte incongruentes, pouco robustas e baseadas apenas em dados morfológicos. Neste sentido, o presente estudo apresenta uma abordagem filogenética empregando dados moleculares. Para 76 terminais, foram obtidas sequências de DNA de quatro genes, 28S, Fator de Alongamento 1-alfa, Rodopsina Verde e wingless, somando 3043 pares de bases alinhadas. Análises de máxima parcimônia, máxima verossimilhança e inferência bayesiana foram conduzidas para os dados moleculares em conjunto, incluindo ou não regiões de alinhamento ambíguo (alças e íntrons). Os resultados, em consenso, apontam para a parafilia das duas subtribos de Augochlorini sensu Engel, com três grupos de gêneros, gr. Corynura, gr. Rhinocorynura e gr. Chlerogella formando uma politomia na base. Os demais gêneros formam um agrupamento que e dividido em três grandes clados, cujas relações não foram bem resolvidas. O primeiro e composto pelo grupo Megaloptidia e os gêneros Augochloropsis, Augochlorodes e Pseudaugochlora, o segundo pelo grupo Neocorynura mais Chlerogas, Paroxystoglossa e Temnosoma, e o terceiro pelo grupo Augochlora e Caenaugochlora, Megalopta e Thectochlora. As primeiras linhagens de Augochlorini se diversificaram entre 7060 milhões de anos atrás, sendo que desde 50 milhões de anos vem ocorrendo uma gradativa diversificação do grupo. A re-análise da morfologia externa do grupo não foi útil para entender melhor a evolução do grupo que em trabalhos anteriores, inclusive diminuindo o poder explicativo da hipótese gerada pela evidencia total. As hipóteses moleculares apresentaram novas evidencias que guiam futuros estudos para o grupo, para que se possa entender a evolução dentro de cada um dos seus clados. / Augochlorini (Halictinae) is a common element in the Neotropical region, and his natural history is known by their relatively plasticity when compared to other bees. Augochlorini is sister-group of Halictini, and its oldest fossils date from the Dominican amber (about 20 million years before present). The phylogenetic relationships among their genera were only superficially reconstructed, the competing hypothesis are not entirely congruent nor robust and were based only on morphological data. With this background, this study aims to present a molecular phylogeny to Augochlorini. It was obtained, for 76 terminals, DNA sequences of four genes, 28S, Elongation Factor 1-alpha, Green Rodopsin and Wingless, giving a 3043 base pair alignment. Maximum parsimony, maximum likelihood and Bayesian inference analyses were carried out for the molecular data, including or excluding regions of ambiguous alignment (loops and introns). The results, based on consensus trees, suggest the paraphyly of both Augochlorini subtribes (sensu Engel), with three groups of genera, gr. Corynura, gr. Rhinocorynura e gr. Chlerogella forming a basal polytomy with a clade containing the remaining genera. This clade has three subgroups, whose phylogenetic relationships were not well stabilized. The first group consists of gr. Megaloptidia and Augochloropsis, Augochlorodes, and Pseudaugochlora, the second group of gr. Neocorynura plus Chlerogas, Paroxystoglossa, and Temnosoma, and the third group consists of gr. Augochlora and Caenaugochlora, Megalopta, and Thectochlora. The first Augochlorini lineages diversified by 70 to 60 million years ago, and since 50 mya there has been a gradual diversification of the group. The reanalysis of augochlorines external morphology was not helpful for understanding the evolution of the group, and also reduced the explanatory power of the total evidence hypothesis. The molecular hypothesis brought new evidences to guide future studies for the group, and positively favored the conception about the evolution of Augochlorini main clades.

Orientador: Osmar Malaspina / Coorientador: Roberta Cornélio Ferreira Nocelli / Banca: Maria Aparecida Marin Morales / Banca: Elaine Cristina Mathias da Silva Zacarin / Banca: Monica Jones Costa / Banca: Thaisa Cristina Roat Fabri / Resumo: As abelhas Apis mellifera são importantes polinizadores de plantas nativas ou cultivadas, porém o contato com os agroecossistemas pode expor esses insetos à substâncias tóxicas, como o inseticida imidacloprido. A sistemicidade desse composto pode levar a contaminação não só das abelhas forrageiras, mas também dos outros indivíduos da colônia, inclusive, das larvas por meio do consumo de pólen e néctar contendo resíduos de imidacloprido. Assim, a primeira etapa desse trabalho determinou a toxicidade do imidacloprido para larvas e abelhas adultas do híbrido A. mellifera africanizada. Os resultados mostraram que as larvas são mais tolerantes ao imidacloprido do que as abelhas recém-emergidas e que alterações no desenvolvimento larval só foram observadas em concentração oito vezes maior do que a concentração letal média estabelecida para as abelhas adultas. Visto que não só os inseticidas, como também as parasitoses, como a nosemose, podem enfraquecer as colônias e comprometer a viabilidade destas, este trabalho visou avaliar, ainda, os efeitos da exposição de operárias de A. mellifera africanizada ao inseticida imidacloprido e/ou da infecção das abelhas por Nosema ceranae e compreender como esses fatores atuam isolados e em conjunto sobre o organismo desses insetos. A sobrevivência das abelhas diminuiu quando estas foram expostas ao inseticida e/ou infectadas pelo parasita, sendo que a combinação destes dois estressores comprometeu ainda mais a longevidade delas. Tanto a N. ceranae quanto o imidacloprido, isolados ou em combinação levaram às células do intestino médio das abelhas ao estresse, evidenciado pela imunomarcação da chaperona HSP 70 e a morte celular, provavelmente por macroautofagia, indicada pela intensa vacuolização e pela diminuição na expressão gênica da caspase-3. No intestino, ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The Apis mellifera honeybees are importants pollinators both for native and cultivated plants. However, the contact with the agroecosystems may expose these insects to toxic substances, such as imidacloprid insecticide. Compound systemicity may lead to the contamination not only of forager honeybees, but also of other colony individuals, including larvae, through both pollen and nectar consumption containing imidacloprid residues. Thus, the first stage of this work evaluated the imidacloprid toxicity to both larvae and adult honeybees of hybrid Africanized A. mellifera. Results showed that larvae are more tolerant to imidacloprid than newly emerged honeybees, and alterations in larvae development were only observed at concentrations eight times higher than the average lethal concentration established for adult honeybees. Since not only insecticides, but also diseases such as nosemosis may weaken colonies and compromise its viability, the second stage of this work was the evaluation of the exposure effects of Africanized A. mellifera workers to imidacloprid insecticide and/or to honeybees infection by Nosema ceranae in order to understand how these factors act both isolated and together on organism of these insects. Honeybees survival decreased when they were exposed to insecticide and/or infected by parasite, and the combinations of these two stressors further compromised their longevity. Both N. cenarae as imidacloprid, either alone or in combination, led midgut cells of honeybees to stress, evidenced by HSP 70 chaperone immunostaining, and to cell death, probably by macroautophagy, as indicated by genic expression decrease of caspase-3. In the midgut, glutathione-S-transferase tissue activity was not altered, probably due to damage found on the epithelium that may affect both metabolization and biotransformation function. Once midgut was compromised, probably more quantity of insecticide ... (Complete abstract electronic access below) / Doutor

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.

A vital ability for an animal is to filter the constant flow of sensory input from the environment to focus on the most important information. Attention is used to prioritize sensory input for adaptive responses. The role of attention in visual search has been studied extensively in human and non-human primates, but is much less studied in other animals. We looked at attentional mechanisms, especially selective and divided attention where animals focus on multiple cues at the same time, using a visual search paradigm. We targeted bumblebee and zebrafish as model species because they are widely used as tractable models of information processing in comparatively small brains. Bees were required to forage from target and distractor flowers in the presence of predators. We found that bees could selectively attend to certain dimension of the stimuli, and divide their attention to both visual foraging search and predator avoidance tasks simultaneously. Furthermore, bees showed consistent individual differences in foraging strategy; ‘careful’ and ‘impulsive’ strategies exist in individuals of the same colony. From the calculation of foraging rate, it is shown that the best strategy may depend on environmental conditions. We applied a similar behavioural paradigm to zebrafish and found speed-accuracy tradeoffs and consistent individual behavioural differences. We therefore continued to test how individuality influences group choices. In pairs of careful and impulsive fish, the consensus decision is close to the strategy of the careful individual. The present thesis provides implications for the study of animal attention, individuality differences based on attentional strategies, the influence of individuality on animal group choices and an exploration of the evolutionary pressures that favour stable individual differences.

Learning and memory offer animals the ability to modify their behavior in response to changes in the environment. A main target of neuroscience is to understand mechanisms underlying learning, memory formation and memory maintenance. Honeybees and bumblebees exhibit remarkable learning and memory abilities with a small brain, which makes them popular models for studying the neurobiological basis of learning and memory. However, almost all of previous molecular level research on bees' learning and memory has focused on the olfactory domain. Our understanding of the neurobiological basis underlying bee visual learning and memory is limited. In this thesis, I explore how synaptic organization and gene expression change in the context of visual learning. In Chapter 2, I investigate the effects of color learning and experience on synaptic connectivity and find that color learning result in an increase of the density of synaptic complexes (microglomeruli; MG), while exposure to color information may play a large role in experience-dependent changes in microglomerular density increase. In addition, microglomerular surface area increases as a result of long-term memory formation. In Chapter 3, I investigate the correlations between synaptic organizations and individual performance and the results show that bees with a higher density of microglomeruli in visual association areas of the brain are predisposed to faster learning and better long-term memory during a visual discrimination task. In Chapter 4, I explore the genes involved in visual learning and memory by transcriptome sequencing and I show the unique gene expression patterns at different times after visual learning. In summary, my findings shed light on the relationship between synaptic connections and visual learning and memory in bees at the group and individual level and show new candidate genes involved in visual learning, which provide new avenue for future study.

Orientador: Fernando Barbosa Noll / Banca: Eduardo A. B. de Almeida / Banca: Gisele Garcia Azevedo / Resumo: Abelhas corbiculadas (Apidae, Apinae, Apini) compartilham a presença de uma estrutura usada para transportar pólen (a corbícula), são indiscutivelmente monofiléticas e estão divididas em quatro subtribos: Apina, Bombina, Euglossina e Meliponina. Todas as abelhas pertencentes às subtribos Apina (A) e Meliponina (M) são altamente eussociais, enquanto as Bombina (B) são primitivamente eussociais e as Euglossina (E) possuem diversos níveis de socialidade. Várias hipóteses filogenéticas já foram propostas para explicar o relacionamento entre essas quatro subtribos e, consequentemente, a evolução do comportamento social. Geralmente, os dados comportamentais, paleontológicos e morfológicos apontam para a topologia (E,(B,(A,M))), propondo que a eussocialidade avançada surgiu uma única vez no ancestral comum ao clado (A,M). Entretanto, os dados moleculares em sua maioria sugerem uma topologia totalmente diferente da anterior ((A,E),(B,M)), propondo que a eussocialidade avançada surgiu duas vezes, uma no ancestral de Apina e outra no ancestral de Meliponina. Outro fato importante é que os dados são discordantes mesmo entre si. Nem todo estudo utilizando dados morfológicos aponta para o primeiro caminho evolutivo e da mesma forma, nem todo estudo molecular aponta para o segundo, havendo uma série de incongruências e problemas a serem resolvidos. Assim, propusemos o levantamento de caracteres comportamentais de auto-limpeza e de caracteres moleculares de quatro genes, dois nucleares e dois mitocondriais. Utilizamos 22 táxons nas análises moleculares e 12 nas análises comportamental e de evidência total. A árvore que melhor explica nossos dados comportamentais é aquela que agrupa Apina com Meliponina e estabelece que Euglossina foi o primeiro grupo a... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Corbiculate bees (Apidae, Apinae, Apini) share the presence of a structure used to carry pollen (the corbiculae), they are undoubtedly monophyletic and comprise four subtribes: Apina (A), Bombina (B), Euglossina (E) and Meliponina (M). All the bees in the subtribes Apina and Meliponina are highly eusocial, while Bombina are primitively eusocial and the species belonging to Euglossina have different levels of sociality. Several phylogenetic hypotheses have already been proposed to explain the relationship among these subtribes and, consequently, the evolution of social behavior. Generally, behavioral, paleontological and morphological data point out to the topology (E,(B,(A,M))), suggesting that advanced eusociality arose only once in the common ancestor to the clade (A,M). However, the molecular data mostly suggest a totally different topology ((A,E),(B,M)), proposing that advanced eusociality arose twice, once in Apina ancestor and another in Meliponina ancestor. Another important fact regarding this is that the data are in disagreement even among themselves, not every study using morphological data points out to the first evolutionary path and similarly, not every molecular study points out to the second. So, there are lots of inconsistencies and problems concerning the Corbiculate bee's phylogeny to be solved. Thus, we propose to look for more characters: behavior patterns of self-grooming as well as molecular data of four genes, two nuclear and two mitochondrial. We used 22 taxa for the molecular analyses and 12 for the behavior and total evidence analyses. The tree that best explains our behavior data is the one that places Apina together with Meliponina and points out that Euglossina was the first to diverge. In the other hand, the topology that best explains our molecular data and the total... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre