Heteroponerinae Bolton (2003) compreende três gêneros de formigas: Acanthoponera Mayr, Aulacopone Arnol\'di e Heteroponera Mayr. Acanthoponera é exclusivamente Neotropical, enquanto Heteroponera mostra uma distribuição disjunta nas Américas e Oceania. O gênero Aulacopone, de posição incerta na subfamília, é conhecido por uma única espécie representada por um par de rainhas coletadas por volta da década de 1930 em duas localidades no sudoeste da Ásia (Azerbaijão). O presente estudo representa a primeira revisão taxonômica global de Heteroponerinae em nível específico e a primeira tentativa de se analisar as relações filogenéticas internas da subfamília com base em caracteres morfológicos externos de todos os táxons nela incluídos. O estudo dos terminais utilizados na análise filogenética resultou em uma matriz com 101 caracteres, sendo 50 destes empregados pela primeira vez em uma análise cladística envolvendo formigas. A análise filogenética demonstra a monofilia de Heteroponerinae, com pelo menos quatro sinapomorfias sustentando esta hipótese. Os gêneros Acanthoponera e Heteroponera também são monofiléticos em todas as topologias aqui encontradas. As relações internas apontam para uma posição basal do gênero paleártico Aulacopone, que figura como grupo-irmão do clado Acanthoponera + Heteroponera. Ainda assim, devido à falta de caracteres que ofereçam maior suporte à inclusão de Aulacopone em Heteroponerinae, este gênero é mantido como incertae sedis na subfamília. A relativa falta de resolução nas relações internas em Acanthoponera e nos ramos mais apicais de Heteroponera não impede o reconhecimento de algumas linhagens como evolutivamente independentes. A presença destas linhagens em pelo menos duas regiões biogeográficas e a proximidade filogenética encontrada entre grupos neotropicais e australianos revelam um interessante cenário biogeográfico a ser investigado. Após o exame de 33 dos 36 espécimes-tipo designados para as espécies e subespécies de Heteroponerinae, seis espécies são reconhecidas para o gênero Acanthoponera, das quais duas são descritas como novas. Heteroponera apresenta 21 espécies (seis delas descritas aqui pela primeira vez), sete das quais restritas à Região Australiana (três novas) e 14 exclusivamente neotropicais (três novas). Heteroponera flava Kempf é sinonimizada sob H. panamensis (Forel) e H. georgesi Perrault passa a ser sinônimo júnior de H. microps Borgmeier. Indivíduos de castas e sexos ainda não registrados (incluindo machos, gines e operárias) são aqui descritos pela primeira vez para diferentes espécies de Heteroponerinae. Novos registros de localidades expandem significativamente a distribuição conhecida para a maior parte das espécies. Observações de campo aliadas a dados de rótulo de espécimes de museus fornecem importantes informações adicionais acerca da história natural do grupo. Larvas de Heteroponerinae são predominantemente predadoras, alimentando-se de pequenos artrópodes coletados pelas operárias. Ocasionalmente, adultos podem se alimentar dos líquidos (hemolinfa) resultantes das feridas provocadas no tegumento das presas caçadas por operárias e de exudatos vegetais no caso de espécies arborícolas. Os ninhos de Heteroponera são encontrados no solo ou na vegetação e podem abrigar colônias com algumas dezenas a poucas centenas de indivíduos, sendo que as operárias forrageiam preferencialmente no solo. Acanthoponera nidifica e forrageia exclusivamente em árvores. Com relação à estratégia reprodutiva, algumas espécies de Heteroponera podem apresentar gines ergatóides dividindo a função reprodutiva com as gines aladas na mesma colônia, enquanto em outras espécies as gines aladas foram completamente substituídas por ergatóides. Como uma próxima etapa para a compreensão da história evolutiva deste grupo sugere-se uma análise das relações internas dos gêneros através de ferramentas moleculares e um estudo dos padrões biogeográficos de Heteroponerinae. / Heteroponerinae Bolton (2003) comprises three ant genera: Acanthoponera Mayr, Aulacopone Arnol\'di and Heteroponera Mayr. Acanthoponera is exclusively Neotropical, while Heteroponera shows a disjunct distribution in the Americas and Australia. The position of Aulacopone within the subfamily is uncertain as it is known by a single species represented by two gynes collected around the 1930s in two localities in Southeast Asia (Azerbaijan). This study represents the first comprehensive taxonomic revision of Heteroponerinae at specific level and the first attempt to analyze the internal phylogenetic relationships of the subfamily based on the external morphology of all heteroponerine taxa. The study of the species used in the phylogenetic analysis resulted in a matrix with 101 characters, of which 50 are used for the first time in a cladistic analysis involving ants. The phylogenetic analysis demonstrates the monophyly of Heteroponerinae with at least four synapomorphies supporting this hypothesis. The genera Acanthoponera and Heteroponera are also monophyletic in all topologies found here. The internal relationships indicate a basal position of the paleartic genus Aulacopone, which appears as sister group to the clade Acanthoponera + Heteroponera. Due to the lack of characters to provide robust support to the inclusion of Aulacopone within Heteroponerinae, this genus is considered as incertae sedis in the subfamily. The relative low resolution of the internal relationships in Acanthoponera and in the apical branches of Heteroponera does not prevent the recognition of evolutionarily independent lineages. The presence of these lineages in at least two biogeographic regions and the phylogenetic proximity found between Neotropical and Australian groups reveal an interesting biogeographic scenario to be investigated. After examining 33 out of the 36 type specimens designated for the species and subspecies of Heteroponerinae, six species are recognized in the genus Acanthoponera, two of which are here described as new. Heteroponera comprises 21 species, of which six are described as new; seven are restricted to the Australian Region (three newly described) and 14 are exclusively Neotropical (also three newly described). Heteroponera flava Kempf is synonymized under H. panamensis (Forel) and H. georgesi Perrault becomes a junior synonym of H. microps Borgmeier. Individuals yet not registered of castes and sexes (including males, gynes and workers) are here described for the first time for different species of Heteroponerinae. New records greatly expand the known distribution for most species. Field observations allied to label data from museum specimens provide important additional information about the natural history of the group. Larvae of Heteroponerinae are predominantly predators, and workers are occasionally observed feeding on plant exudates. Nests can support colonies with a some dozens to a few hundred of individuals. Heteroponera can nest in soil and vegetation, but preferably forage in the soil, while Acanthoponera is exclusively arboreal. With respect to the reproductive strategy, some species of Heteroponera may present ergatoid gynes sharing the reproductive function with dealate gynes, while in other species the winged gynes were completely replaced by ergatoids. As a next step to understand the evolutionary history of this group it is suggested an analysis of the internal relations within the heteroponerine genera using molecular tools and a study on the subfamily biogeographic patterns.

O presente trabalho investiga três aspectos da estrutura de comunidades de formigas do bioma Cerrado: interações interespecíficas, riqueza e diversidade de espécies e guildas. Primeiramente, investiguei a influência dos comportamentos agressivos observados em interações interespecíficas nos levantamentos faunísticos que empregam iscas, verificando a existência de hierarquias de dominância dentro das comunidades de formigas e tentando responder se essa eventual dominância comportamental da fonte alimentar poderia alterar os resultados de freqüência relativa das espécies obtidos em levantamentos. Utilizei como modelo iscas de sardinha que mimetizam fontes de proteína. Registrei os atos comportamentais de formigas visitando 60 iscas oferecidas por 90 minutos sobre o solo de duas localidades de Cerrado. Setenta e duas espécies foram registradas realizando 682 atos comportamentais interativos, dos quais 352 foram agressivos, resultando na morte de 29 indivíduos. A maioria das espécies observadas monitora constantemente o habitat à procura de alimentos, sobrepondo as áreas de forrageamento das colônias que estão próximas, resultando assim na competição freqüentemente observada. A maioria das iscas (85%) foi visitada nos primeiros cinco minutos de exposição e em média 4,8 espécies (1-8) visitaram cada isca durante os 90 minutos. O comportamento mais comum registrado foi a visita oportunista das formigas nas iscas; nesta situação a operária encontra solitariamente a isca, coleta uma porção da sardinha e retorna ao ninho. Muitas vezes operárias foram observadas obstruindo o acesso das outras que visitavam as mesmas iscas, por utilizarem químicos repelentes, recrutamento de massa ou por serem agressivas. Minhas observações indicam que, embora a dominância da isca por determinadas espécies possa ocorrer, resultando na exclusão das espécies subordinadas, a ordem na hierarquia de dominância pode se inverter em outra ocasião, possivelmente como resultado da distância da fonte ao ninho, da composição de espécies interagindo na mesma isca e das diferentes estratégias de recrutamento empregadas em cada situação. Na segunda etapa do trabalho, realizei um levantamento da fauna de formigas em 7 localidades de Cerrado, utilizando métodos quantitativos e qualitativos. Para as coletas quantitativas, uma área de 1ha de Cerrado sensu stricto foi escolhida em cada localidade e 25 pontos foram sorteados de um total de 121 pontos demarcados em uma grade de coleta, formada por 11 transectos, separados 10m entre si, com 11 pontos separados, também 10m um do outro. Em cada localidade as iscas foram oferecidas por 90 minutos no solo e na vegetação nos períodos diurno e noturno. Um total de 4.400 iscas foram oferecidas em todas as 7 localidades, com o objetivo de comparar a similaridade faunística entre as áreas amostradas. Utilizei ainda, em cinco localidades, 500 iscas dispostas em Matas Ciliares (100 por localidade), no solo e na vegetação, apenas no período diurno, em transectos cobrindo 250m lineares. Para as amostragens qualitativas utilizei: coletas com pinça, frasco aspirador, escavação de cupinzeiros, o revirar de pedras, a abertura de troncos, galhos e gravetos caídos, amostras de serapilheira submetidas a funil de Berlese-Tüllgren e extrator de Winkler, a instalação de armadilhas do tipo pit-fall, bandejas com água e para a captura de alados Malaise e armadilha luminosa. Um total de 331 espécies foi registrado, somando todas as espécies de formigas amostradas nos levantamentos qualitativos e quantitativos nas 7 localidades de Cerrado. Neste levantamento foram registradas as subfamílias Formicinae, Myrmecinae, Dilichoderinae, Ecitoninae, Ponerinae, Pseudomyrmecinae e Cerapachyinae. Os gêneros Camponotus, Pheidole, Crematogaster e Solenopsis foram os mais ricos em número de espécies. Pseudomyrmex mostrou uma grande diversidade de espécies (29), incluindo espécies ainda não descritas. Muitas espécies foram registradas pela primeira vez nesta latitude como Blepharidatta conops, Gigantiops destructor, Paraponera clavata, Megalomyrmex acauna e Tingimyrmex mirabilis. Como última etapa do trabalho, analisei a comunidade amostrada no Cerrado, tentando revelar as guildas de formigas existentes, baseando-me na taxonomia, na preferência trófica, nos hábitos de nidificação, nas estratégias de forrageamento, no padrão de comportamento observado em interações interespecíficas, no tamanho das operárias, na agilidade relativa das espécies e no tamanho da população das colônias maduras. Selecionei para análise os táxons associados com os dados de observações de campo, considerando para este propósito um total de 110 espécies. Uma análise de agrupamento com distância Euclidiana e ligação completa orientou a formação de 12 guildas: predadoras grandes, patrulheiras, oportunistas, espécies crípticas, desfolheadoras, cultivadoras de fungos sobre carcaças, mirmicíneas generalistas, dolichoderíneas de recrutamento massivo, nômades, especialistas mínimas, cefalotíneas e dolichoderíneas coletoras de néctar. Por fim, eu comparo a estrutura da comunidade de uma localidade no “core” do Cerrado, com uma localidade “ilha” de Cerrado, utilizando o modelo de classificação das guildas, demonstrando que existe uma substituição de espécies dentro dos grupos e que as comunidades são funcionalmente semelhantes. / The present work investigates three aspects of ant community structure in the tropical dry forest of the Brazilian Central Plateau (Cerrado): interespecific interactions, richness and diversity of species and guilds. Firstly, I investigated the influence of aggressive behaviors in interspecific interactions on ant faunistic surveys that employ baits, assessing if the eventual behavioral dominance hierarchy on the food source influences the relative frequencies observed in surveys. I used as model sardine baits that mimic sources of protein, recording the behavioral acts of ants visiting 60 baits, offered for 90 minutes, on the soil of two Cerrado localities. Seventy-two ant species were registered performing 682 interactive behavioral acts, of which 352 were aggressive, resulting in the death of 29 individuals. Of the observed species, most constantly monitor the habitat searching for food, resulting in niche overlapping, and hence interespecific competition was quite frequent. Most baits (85%) were visited in the first five minutes after exposition, and in average 4,8 (1-8) species visited each bait during the 90 min. The most common behavior registered was the opportunistic visit of ants to baits, in which individuals find the bait alone, take some of it and leave the spot. Nevertheless some species were observed obstructing the access of others visiting the same bait, either by releasing irritating sprays, employing massive recruitment, or by agonistic behaviors. My observations indicate that although dominance may occur resulting in the exclusion of subordinate species, the order in dominance hierarchies may change, possibly as a result of the different distances from the nest to the food source, of the species composition interacting at a given bait, and of the different recruiting strategies employed by them in each situation. Secondly, I check the ant fauna through qualitative and quantitative surveys in seven Cerrado localities. For this purpose the samples include all species collected by different techniques. To perform the quantitative surveys, one area (1ha) of Cerrado sensu stricto was chosen before collecting events in each locality, and 25 points were randomly chosen among 121 points in a grid made by 11 transects, separated 10m either, with 11 points, also separated 10m from each other. At each locality sardine baits were offered for 90 minutes, over the soil and on the vegetation, at day and night periods. A total of 4400 baits in all seven localities were offered in order to compare the ant species composition in each surveyed area. I summed to this total 500 baits set in Forests bordering rivers, on transects covering 250m, in five localities. For the qualitative surveys, a set of general procedures was applied including general collecting using forceps and aspirator, excavations on termites nests, the turn of rocks and opening of rotting wood, tearing up logs and stumps, submitting litter samples to Berlese-Tüllgren funnels and Winkler extractors, the setting of pit-fall traps and yellow water trays, and Malaises and light-traps to capture winged forms. Summing all ants collected in qualitative and quantitative surveys I registered 331 species. In this survey I registered the subfamilies: Formicinae, Myrmicinae, Dolichoderinae, Ecitoninae, Ponerinae, Pseudomyrmecinae, and Cerapachyinae. The genera Camponotus, Pheidole, Crematogaster, and Solenopsis were the most rich in number of species. Pseudomyrmex showed a great diversity (29 species), including undescribed ones. Several species had their first record in this latitude as Blepharidatta conops, Gigantiops destructor, Paraponera clavata, Megalomyrmex acauna, and Tingimyrmex mirabilis. Finally, I analyzed the Cerrado ant community trying to classify the species in guilds based on taxonomy, throphic preference, nidification habits, foraging and recruitment strategies, behavioral patterns observed on interespecific interactions, size of workers, “readiness of movement” and estimated mature colony population. I selected for this analysis those taxa associated with field observation data, considering for this purposes a total of 110 species. A cluster analysis, with Euclidean distance, and with complete linkage oriented the formation of 12 guilds: big predators, patrollers, opportunistic, cryptic, leaf cuttings, fungus growers over carcass, generalist myrmicines, aggressive arboreal, nomads, minimal specialist, cephalotines, and nectars feed dolichoderines. After that I compared two Cerrado localities, utilizing the guild model, revealing as well which species substitute others in different localities, and that the communities are functionally similar.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-10-11T18:13:31Z No. of bitstreams: 1 valquiriasilvamachado.pdf: 601601 bytes, checksum: bea1c69a0883ca32fb58667e9e7d2604 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-10-22T12:51:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 valquiriasilvamachado.pdf: 601601 bytes, checksum: bea1c69a0883ca32fb58667e9e7d2604 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-22T12:51:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 valquiriasilvamachado.pdf: 601601 bytes, checksum: bea1c69a0883ca32fb58667e9e7d2604 (MD5) Previous issue date: 2009-02-13 / As formigas são insetos sociais com características próprias que as propiciam habitarem e se dispersarem à todos ambientes terrestres. Algumas espécies podem causar prejuízos e danos ao homem, e ainda atuarem como vetores patogênicos em hospitais. Este estudo objetivou identificar as espécies de formigas presentes em um hospital da Zona da Mata Mineira, determinar o número médio de formigas visitando a isca por hora (NMFVIH), a similaridade entre os setores, a variação da diversidade nos períodos seco e chuvoso, além de identificar as estruturas físicas utilizadas como recurso para nidificação. Para a coleta da formigas foram utilizadas iscas atrativas não tóxicas, distribuídas a cada dez metros de distância nos seguintes setores: UTI Neonatal (UN), UTI Pediátrica (UP), Enfermaria Feminina (EF) e Entorno Hospitalar (EH). Registraram-se 42 espécies de formigas e quanto à riqueza obteve-se UN (n=4), UP (n=7), EF (n=13) E EH (n=30). Seis espécies foram classificadas como constantes, destacando-se Camponotussp.9, com 100% de ocorrência; 21 acessórias e 15 acidentais; Camponotus sp.4, Hylomyrmasp e Linepithemasp foram encontradas em todos setores. A subfamília Myrmicinae apresentou o maior índice de ocorrência (76,09%) e Ectatomminae com o menor (<0,01%). Os setores internos tenderam à similaridade, com exceção da UN no período seco e o número médio de formigas visitando a isca por hora diferiu significativamente entre as áreas interna e externa. O período de maior ocorrência foi entre às 12:00 e 17:59, período da tarde. Foram quantificados 28 ninhos, Interior Hospitalar (IH=23) e Entorno Hospitalar (EH=5), a categoria fresta foi a estrutura física mais utilizada (n=16) e tubulação (n=1) a menos. A espécie Camponotus sp.9 e Hylomyrmasp.1 nidificaram tanto no EH como no EF. A espécie registrada que mais se distanciou do ninho para forragear foi Attini sp.2 e a que menos se distanciou foi Linepithema sp.1. Conhecer a distribuição física do hospital, das formigas infestantes e a localização dos ninhos pode ser importante para determinar estratégias de controle. / The ants are social bugs with own characteristics that offer them to live and scatter to all terrestrial environments. Some species can cause damage and harm to humans, and still act as pathogenic vectors in hospitals. This study aimed identify the species of ants at a hospital in Zona da Mata Mineira, to determine the average number of ants visiting the bait by hour (NMFVIH), the similarity between the sectors, the variation of diversity in dry and rainy season, besides, identify the physical structures used as a resource for nest building. The ants were collect with non-toxic attractive bait distributed at each ten meters of distance in the following sectors: Neonatal ICU (NI), Pediatric ICU (PI), Women's Infirmary (WI), and the Surrounding area of the Hospital (HS). 42 species of ants were registered and the following diversity of species NI (n=4), PI (n=7), WI (n=13) and HS (n=30). Six species were classified as constant with emphasis for the Camponotussp.9, with 100% of occurrence; twenty-one ancillaries and fifteen accidentals; Camponotus sp.4, Myrmicini sp.1 and Linepithema sp.1 were found in all sectors. The subfamilyMyrmicinae had the highest rate of occurrence (76,098%) andEctatominae with the lowest (<0,01%). The internal sectors tended to similarity, except the NI in the dry season and the average number of ants visiting the bait per hour differed significantly between internal and external areas. The period of higher occurrence of ants used to be between 12:00 PM and 5:59 PM.28 nests were quantified in Area Interior (AI=23) and Area Around (AA=5), the gap category was the most used physical structure (n=16) and tubing (n=1) the lower. The species Camponotus sp.9 and Hylomyrmasp.1 nested both in HI and the HS. The registered species that more distanced itself from the nest to forage was Attini sp.2 and the one that less distanced it was Linepithema sp.1. The results showed that knowing the physical distribution of the hospital, the infesting ants and the location of the nests can be important for control strategies.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-03-30T14:27:05Z No. of bitstreams: 1 manuellarezendevital.pdf: 755352 bytes, checksum: a481871b65f1f91b05bae63f6aad2b0a (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-04-03T18:50:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 manuellarezendevital.pdf: 755352 bytes, checksum: a481871b65f1f91b05bae63f6aad2b0a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-03T18:50:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 manuellarezendevital.pdf: 755352 bytes, checksum: a481871b65f1f91b05bae63f6aad2b0a (MD5) Previous issue date: 2008-05-31 / Levantamentos da mirmecofauna têm sido realizados com freqüência em fragmentos de mata e em ambientes domiciliares, porém existem poucos estudos quanto à freqüência destes insetos em praças urbanas. O presente estudo teve como objetivo realizar o levantamento das espécies de formigas presentes em praças urbanas no município de Juiz de Fora (21?41’20’’ Sul e 43?20’40’’ Norte), Minas Gerais, Brasil. O inventário ocorreu entre os meses de novembro de 2005 e junho de 2006, totalizando 36 coletas. Para a coleta dos indivíduos utilizou-se o consórcio de três metodologias: iscas atrativas, busca ativa e pitfall. Foram encontradas 82 espécies de formigas pertencentes a 27 gêneros e seis subfamílias. A subfamília Myrmicinae foi a mais diversa, totalizando 33 espécies (40,24%), seguida de Ponerinae com 17 espécies (20,73%) e Formicinae com 15 espécies (18,29%). Dentre as espécies encontradas a mais freqüente foi Wasmannia auropunctata (Roger), encontrada em 100% das coletas seguida de Linepithema humile (Mayr, 1868), Camponotus crassus (Mayr, 1861) e Pheidole megacephala (Westwood, 1848). O método mais eficiente para coleta das espécies de formigas foi a busca ativa que coletou 92, 12% das espécies encontradas. Este método proporcionou uma maior diversidade de espécies, xi provavelmente em virtude de ser o que coletou o maior número de espécies exclusivas (n=47). A diversidade de espécies encontradas esteve correlacionada com o tamanho de áreas verdes. As formigas presentes nestes ambientes não apresentam diferença significativa em sua diversidade entre as duas épocas do ano consideradas neste estudo (quente e chuvosa e fria e seca) com exceção de uma praça. Isto pode estar relacionado ao fato de que algumas espécies registradas para este ambiente são classificadas como oportunistas. / The survey about ant’s fauna have been realized frequently in fragments of forest and domestic backyground. There are few studies about the frequence of these insects in urban squares. The present study has the intention to realize a survey of ants who liven in urban squares in the town of Juiz de Fora (21°41’’20’ South e 43°20’’40’ North), MG, Brasil. The survey hapnned between November of 2005 and june of 2006, totalize 36 collections. Had been found 82 species of ants who belong to 27 genera and six subfamilies. The subfamilie Mymicinae was the most various, totalize 33 species (40.24%) followed by Ponerinae with 17 species (20.73%) and Formicinae with 15 species (19.29%). Between the most found species, the most frequent was Wasmannia auropuncata, found in 100% in the collections followed by Linepithema humile, Camponotus crassus and Pheidole megacephala. The most efficient method to collect ant species was the active search that collected, 92,12% of the species that were found. This method enables the great various of species, probably of because it is being find were related with the size of green areas. The present ants in these backyground were not different in their diversity between the two seasons of the year considered in these study (hot and rainy and cold and dry). xiii Except one square it could be related with the fact that some species registered in the backyground are classifying in opportunists.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-04-04T19:09:14Z No. of bitstreams: 1 nadiabarbosadoespiritosanto.pdf: 614691 bytes, checksum: 350d5e203557de825054d6f6775e0856 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-04-06T10:43:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 nadiabarbosadoespiritosanto.pdf: 614691 bytes, checksum: 350d5e203557de825054d6f6775e0856 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-06T10:43:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 nadiabarbosadoespiritosanto.pdf: 614691 bytes, checksum: 350d5e203557de825054d6f6775e0856 (MD5) Previous issue date: 2008-02-22 / FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Formigas arborícolas geralmente possuem um forte comportamento territorialista, defendendo agressivamente seu local de forrageamento ou área ao redor de seu ninho contra indivíduos de outras colônias. Dessa forma, as espécies mais agressivas e com maior distribuição, que são consideradas as dominantes, forçam a estruturação da assembléia de formigas em forma de mosaicos tridimensionais nas copas das árvores. O objetivo do trabalho foi investigar o indicativo da existência de um mosaico através da distribuição, riqueza e abundância de formigas em três estágios sucessionais distintos de uma floresta montana tropical. Visando obter uma investigação mais detalhada sobre espécies dominantes, a fim de observar mecanismos formadores do mosaico, foram avaliados, através de experimentos em campo e em laboratório, o grau de agressividade e dominância de Camponotus (Myrmothrix) rufipes (Fabricius), uma espécie dominante no Parque Estadual do Itacolomi. Posteriormente avaliou-se também o comportamento desta espécie perante uma potencial competidora, Camponotus (Myrmepomis) sericeiventris (Guérin – Menéville), que possui tamanho corporal parecido, utiliza os mesmos tipos de alimentos e locais de nidificação. O solo apresentou maior riqueza e abundância de espécies de formigas que o dossel e sub-bosque, independente do estágio sucessional. Já os diferentes estágios sucessionais não apresentaram diferença quanto à riqueza e abundância de formigas, mas a composição de espécies foi significativamente diferente entre as áreas, sugerindo que há espécies típicas de cada estágio sucessional. As espécies consideradas dominantes foram Camponotus rufipes e Myrmelachista sp.1. Com relação aos experimentos de campo e laboratório, observou-se que C. rufipes e C. sericeiventris apresentaram em seu repertório comportamental muitas xv exibições agressivas sendo capazes de afugentar outras formigas. No entanto, mostram-se tolerantes a uma série de outras espécies, que podem coexistir em densidades menores, com tamanhos corporais diferentes e ainda utilizando estratégias de forrageamento diferentes. Camponotus sericeiventris apresentou indícios da capacidade de excluir C. rufipes da sua área de forrageio. / Arboreal ants usually show a strong territolialist behavior, defending aggressively their foraging sites or the area surrounding their nest against individuals of other colonies. Thereby, the most aggressive ants with larger distribution, which may be considered dominants, defines the ant assemblage structure by shaping species distributions into threedimensional mosaics in the forest canopies. The objective of the work was to investigate the indicative of the mosaic existence through the distribution, richness and abundance of ants in three different successional stages of a montane tropical forests. In oerder to obtain a more detailed investigation about dominant species, and so identify mosaic building mechanisms, the aggressiveness degree and dominance of Camponotus (Myrmothrix) rufipes (Fabricius), a dominant species in Parque Estadual do Itacolomi was evaluated through experiments in field and in laboratory. Later, it was also evaluated this species behavior in the face of a potential competitor, Camponotus (Myrmepomis) sericeiventris (Guérin – Menéville), which has a similar body size, eats the same types of food and uses the same nesting sites. Species richness and abundance were significantly higher in the soil than in the canopy and understorey, regardless successional stage. On the other hand, those parameters did not vary significantly between the successional stages, although species composition did, thus suggesting that there are typical species for each successional stage. The species considered dominant were Camponotus rufipes and Myrmelachista sp.1. Concerning the field experiments and laboratory, it was observed that the species C. rufipes and C. sericeiventris presented many aggressive exhibitions in their behavioral repertoire, being able to drive away other ants. However, they seem to be tolerant of many other species that can coexist in smaller densities, with different body sizes and even using different foraging strategies. xvii Camponotus sericeiventris showed indications about the capacity of excluding C. rufipes from their forage area.

Orientadores: Paulo Sergio Moreira Carvalho de Oliveira, André Victor Lucci Freitas / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-21T09:43:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SendoyaEcheverry_SebastianFelipe_D.pdf: 4690629 bytes, checksum: f883a676253d94c96241592710afbae4 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: As formigas são organismos dominantes em muitos ecossistemas tropicais, dentre os quais se encontra o Cerrado. É sabido que no dossel de florestas tropicais a maioria das formigas é altamente dependente de alimentos líquidos derivados das plantas (como nectários extraflorais ou secreções de insetos produtores de exsudatos), sendo considerada funcionalmente como herbívora. A alta abundância destes recursos na folhagem do Cerrado é considerada um incentivo para visitação de formigas, entretanto, não sabemos qual é o grau de dependência da comunidade de formigas de Cerrado por estes recursos. Algumas formigas podem se comportar como predadores oportunistas enquanto forrageiam nas plantas, de forma que para algumas plantas de Cerrado foi comprovado que a presença das formigas pode afetar os níveis de infestação de insetos fitófagos. Neste estudo avaliamos a influência das formigas sobre as larvas de lepidópteros que habitam a folhagem das plantas, tanto para os padrões de uso de hospedeiro como para as estratégias de defesa. Testes de laboratório mostraram que a construção de abrigos foi a estratégia mais frequente e eficiente para evitar o ataque de formigas. Outras características como o tamanho da larva foram importantes para predizer o ataque das formigas, mas seu efeito varia dependendo da espécie de formiga. Dependendo do conjunto de defesas presentes nas larvas os lepidópteros podem responder negativamente à presença de alguns grupos de formigas agressivas, ou não responder caso estejam interagindo com grupos de formigas menos agressivos ou inócuos. Realizamos também levantamentos de larvas e formigas em plantas de quatro fragmentos de Cerrado (no sudeste brasileiro) e encontramos que a quantidade de formigas forrageando numa planta tem um efeito negativo sobre a presença de larvas de lepidóptero. Da mesma forma, lugares com maior densidade de formigas foram também lugares com baixa abundância de larvas. A presença de recursos líquidos alimentícios nas plantas pode ser um fator mediador deste efeito e os grupos de formigas que melhor respondem à presença destes recursos (Camponotus e Pseudomyrmex) foram também os que têm maiores efeitos negativos na presença de larvas. Neste estudo demostramos que o papel das formigas como protetoras das plantas e por tanto a natureza da interação fomrigaplanta varia no espaço. Por um lado, a resposta das formigas à presença de recursos líquidos nas plantas pode ser dependente das condições locais e varia no espaço. Por outro lado, quais formigas estão presentes em cada lugar e a forma em que estas formigas usam os recursos das plantas pode afetar localmente o uso de plantas de Cerrado por larvas de lepidóptero, bem como as estratégias de defesa que ditas larvas podem apresentar. Desta forma, o resultado da interação entre formigas e plantas e especificamente os possíveis benefícios de redução de herbivoria para as plantas são também variáveis no espaço / Abstract: Ants are dominant organisms in tropical ecosystems such as Cerrado savanna. It is well known that most ants in forest canopy are highly dependent on liquid food sources derived from plants (such as extrafloral nectaries and secretions from honey-dew producing insects), being functionally considered as herbivores. The high abundance of those resources in Cerrado is an incentive for ants to visit the foliage, although, we still do not know how dependent the ant community is on those resources. While foraging on plants, some ants can behave as generalist predators, thereby, for some Cerrado plants it has been proved that ant presence may reduce infestation levels of phytophagous insects. In the present study we evaluated the importance of ants visitation for lepidopteran larvae, for both host plant use as well as for the defense strategies. In laboratory tests we showed that shelter construction was the more frequent and most efficient defense of Lepidoptera larvae to avoid ant attack. Other traits such as larval body size were important to predict ant attack, but its effect varied with ant species. Larvae may negatively respond to the presence of some aggressive ant groups and not be affected by innocuous ants, but this response may be affected by the specific defensive set of larvae. We also carried out field samplings of both lepidopteran larvae and foraging ants in four fragments of Cerrado (southeastern Brazil), and we found that the foraging intensity of ants had a negative effect on the probability of finding larvae on plants. We show here that interactions between ants and plants vary across space both in how ants use resources present on plants but also in how they affect herbivorous presence. Localities with higher ant density were also places with low larval abundance. The presence of liquid food resources on plants may be a factor mediating ant effects, and the groups of ants that better responded to those resources were also the ones with higher effect on caterpillar presence. However, ant response to liquid food resources on plants are dependent on local conditions and vary across space. Which ants are present locally and the way that they use plant resources may affect host plant use by lepidopteran larvae, as well as the defensive sets that those larvae may present. This evidence suggest that the importance of the ant-plant mutualism in terms of benefits for both organisms is highly dependent on the characteristics of local communities and vary on space. As consequence, the outcome of ant-plant interaction and specifically the function of ants as plant body guards and the potential benefits for plants of herbivory reduction may highly in some communities and small or even null in others / Doutorado / Ecologia / Doutor em Ecologia

Orientador: Anita Jocelyne Marsaioli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-21T20:30:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pianaro_Adriana_D.pdf: 8531703 bytes, checksum: 86c8399c69a5d82f0e333fed92903d03 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Este trabalho teve como objetivo a comunicação química em insetos sociais e em particular de abelhas sem ferrão e formigas lava-pés brasileiras. Portanto, estes dois tópicos foram abordados em dois capítulos distintos e revelaram que: (1) As rainhas virgens de M. quadrifasciata com abdomes inflados liberam uma mistura de nerol/geraniol na razão 1:2, respectivamente, pelas glândulas tergais. Estes monoterpenos indicam o nível de maturidade destas rainhas e podem estar envolvidos na seleção de uma nova rainha. Rainhas fisogástricas de S. aff. depilis atraem machos e a partir da descoberta deste fenômeno iniciou¿se a procura dos compostos responsáveis pela atração sexual. As análises dos extratos epicuticulares, extratos abdominais, glândulas de Dufour e glândulas tergais das rainhas fisogástricas e virgens de S. aff. depilis revelaram ésteres no extrato das rainhas fisogástricas. Os testes de campo com os extratos, as frações dos compostos isolados de rainhas fisogástricas de S. aff. depilis e padrões sintéticos revelaram que os extratos epicuticulares das rainhas fisogástricas atraem e estimulam a cópula dos machos quando adsorvidos sobre feltro preto. As frações e os padrões não produziram nenhuma resposta. A presença de 2-alcanóis nos extratos cefálicos de rainhas de M. quadrifasciata e S. aff. depilis e machos de N. testaceicornis estimulou a realização de testes de campo com 2-alcanóis, os quais demonstraram que o (S)-(+)-2-heptanol e a mistura (S)-(+)-2-heptanol/ (S)-(+)-2-nonanol (1:1) atraem operárias de P. droryana, N. testaceicornis e F. silvestrii, sugerindo ser um feromônio de recrutamento de operárias e envolvidos na formação de leques de machos. (2) A análise dos alcalóides dos venenos de operárias e rainhas de S. saevissima revelou diferenças na composição química intra e inter-nidal de duas regiões diferentes do Brasil (São Paulo e Rio de Janeiro). Uma metodologia para acesso rápido das configurações relativas e absolutas dos alcalóides piperidínicos do veneno das formigas lava-pés foi elaborada empregando CG-EM e CG-DIC com coluna capilar quiral Chrompack CP-chirasil-Dex CB e derivados trifluoroacetamidas e acetamidas dos alcalóides piperidínicos sintéticos e naturais, onde se verificou pela primeira vez a presença dos quatro estereoisômeros da 2-metil-6-undecilpiperidina em venenos de formigas lava-pés. / Abstract: The aim of this thesis is the chemical communication of social insects and in particular of Brazilian stingless bees and fire ants. Therefore, the results obtained in these two topics are presented in two chapters as follows: (1) Virgin queens of M. quadrifasciata (stingless bee) with inflated abdomens release a mixture of nerol/ geraniol in 1:2 ratio, respectively, by tergal glands. These monoterpenes are related to the development of these queens and may be involved in the new queen selection. S. aff. depilis physogastric queens attract drones and this observation oriented the research to sexual pheromones. The analysis of the epicuticular, abdominal, Dufour¿s gland, and tergal gland extracts of S.aff. depilis from physogastric and virgin queens revealed the outstanding presence of esters in the epicuticular extracts of physogastric queens. Field tests with extracts, isolated compound fractions of S. aff. depilis physogastric queens and synthetic standards revealed that physogastric queen epicuticular extracts attract and stimulate mating of drones when adsorbed on black felt. The fractions and standards produced no response. The presence of 2-alkanols in cephalic extracts of M. quadrifasciata and S. aff. depilis queens and N. testaceicornis drones stimulated field tests with 2-alkanols, which showed that the (S)-(+)-2-heptanol and the mixture of (S)-(+)-2-heptanol/ (S)-(+)-2-nonanol (1:1) attract workers of P. droryana, N. testaceicornis and F. silvestrii. This biological response is consistent with worker recruit pheromones, involved in the formation of drone swarms. (2) Analysis of the venom alkaloids of S. saevissima workers and queens revealed differences in the intra and internidal chemical composition of fire ants from two different regions in Brazil (Sao Paulo and Rio de Janeiro). A methodology to rapidly access the relative and absolute configurations of the piperidinic alkaloids from the fire ant venom was developed using GC-MS and GC-FID with a chiral capillary column (Chrompack CP-chirasil-Dex CB) and trifluoroacetamides and acetamides of synthetic and natural piperidinic alkaloids. This methodology was applied to the analysis of 2-methyl-6-undecylpiperidine of S. saevissima gynes and worker venoms from Ubatuba-SP and Pedro do Rio-RJ revealing for the first time the presence of four stereoisomers of 2-methyl-6-undecylpiperidine in the fire ant venoms. / Doutorado / Quimica Organica / Doutora em Ciências

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

As estratégias de mapeamento utilizando múltiplos robôs móveis possuem uma série de vantagens quando comparadas àquelas estratégias baseadas em um único robô. As principais vantagens que podem ser elucidadas são: flexibilidade, ganho de informação e redução do tempo de construção do mapa do ambiente. No presente trabalho, um método de integração de mapas locais é proposto baseado em observações inter-robôs, considerando uma nova abordagem para a exploração do ambiente. Tal abordagem é conhecida como Sistema de Vigilância baseado na Modificação do Sistema Colônias de Formigas, ou IAS-SS. A estratégia IAS-SS é inspirada em mecanismos biológicos que definem a organização social de sistemas de enxames. Especificamente, esta estratégia é baseada em uma modificação do tradicional algoritmo de otimização por colônias de formiga. A principal contribuição do presente trabalho é a adaptação de um modelo de compartilhamento de informações utilizado em redes de sensores móveis, adaptando o mesmo para tarefas de mapeamento. Outra importante contribuição é a colaboração entre o método proposto de integração de mapas e a estratégia de coordenação de múltiplos robôs baseada na teoria de colônias de formigas. Tal colaboração permite o desenvolvimento de uma abordagem de exploração que emprega um mecanismo não físico para depósito e detecção de feromônios em ambientes reais por meio da elaboração do conceito de feromônios virtuais integrados. Resultados obtidos em simulação demonstram que o método de integração de mapas é eficiente, de modo que os ensaios experimentais foram realizados considerando-se um número variável de robôs móveis durante o processo de exploração de ambientes internos com diferentes formas e estruturas. Os resultados obtidos com os diversos experimentos realizados confirmam que o processo de integração é efetivo e adequado para executar o mapeamento do ambiente durante tarefas de exploração e vigilância do mesmo / The multiple robot map building strategies have several advantages when compared to strategies based on a single robot, in terms of flexibility, gain of information and reduction of map building time. In this work, a local map integration method is proposed based on the inter-robot observations, considering a recent approach for the environment exploration. This approach is based on the Inverse Ant System-Based Surveillance System strategy, called IASSS. The IAS-SS strategy is inspired on biological mechanisms that define the social organization of swarm systems. Specifically, it is based on a modified version of the known ant colony algorithm. The main contribution of this work is the fit of an information sharing model used in an mobile sensor network, adapting the method for mapping tasks. Another important contribution is the collaboration between the local map integration method and the multiple robot coordination strategy based on ant colony theory. Through this collaboration it is possible to develop an approach that uses a mechanism for controlling the access to pheromones in real environments. Such mechanism is based on the integrated virtual pheromones concept. Simulation results show that the map integration method is efficient, the trials are performed considering a variable number of robots and environments with different structures. Results obtained from several experiments confirm that the integration process is effective and suitable to execute mapping during the exploration task

Roteamento por colônia de formigas é um método de roteamento em redes de comunicação, e diversos algoritmos foram propostos nos últimos anos baseado nessa estrutura. Todos esses algoritmos produzem excelentes resultados, provando a sua eficiência e eficácia. Este trabalho apresenta os resultados de desempenho dos principais algoritmos encontrados na literatura, e com base nesses resultados, propõe um novo algoritmo com desempenho equivalente e com uma complexidade computacional menor. O trabalho é focalizado em redes tipo datagrama com topologia irregular, descrevendo suas propriedades e características e realizando uma análise e comparação de seus desempenhos em um ambiente de simulação. / Ant Colony Routing is an adaptive method for routing in communication networks, and several algorithms have been proposed in the last years based on this framework. All these algorithms show excellent results, proving their efficiency and efficacy. This work presents the results of the performance of the main algorithms found in the literature, and based on these results, it proposes a novel algorithm that has a similar performance but with a lower computational complexity. The work is focused in datagram like networks with irregular topology, describing its characteristics and properties. The performances in an simulation environment are analysed and compared.