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.

Com o objetivo de investigar a influência da elevação topográfica na distribuição da fauna mirmecológica da serapilheira e de verificar se há um padrão de riqueza para o gradiente investigado, estudei a distribuição das formigas ao longo de um gradiente elevacional no Núcleo Picinguaba do Parque Estadual da Serra do Mar, Ubatuba, SP. Para isso, adotei seis faixas elevacionais (50, 200, 400, 600, 800 e 1000 metros) na costa leste dos Morros do Corisco e do Cuscuzeiro, coletando 20 amostras de 1 m2 de serapilheira em cada uma delas ao longo de dois transectos de 225 m cada e medindo a espessura de cada amostra. As 120 amostras foram submetidas ao extrator mini-Winkler para retirada das formigas. A riqueza observada em todo o gradiente foi de 176 espécies e a estimada (N= 206, dp= 5,17) foi calculada utilizando os índices mais indicados pela literatura, relacionando a riqueza observada à variação elevacional e à espessura da serapilheira através de modelos regressivos. O padrão de riqueza observado apresentou um pico na faixa intermediária do gradiente (cota de 400 metros), com 103 espécies, sendo testada a hipótese do domínio médio para explicar sua distribuição. Através deste teste pude constatar que a distribuição é influenciada por processos estocásticos e fatores bióticos e/ou abióticos. Para verificar se houve variação da fauna ao longo do gradiente apliquei índices de dissimilaridade adequados para o tipo de dados, correlacionando os resultados obtidos com a variação elevacional através do teste de Mantel. Além disso, utilizei a análise de correspondência destendenciada (DCA) para entender como a comunidade mirmecológica em questão está estruturada. As análises de dissimilaridade e o teste de Mantel mostraram que a fauna variou significativamente ao longo do gradiente. Por sua vez, a análise de DCA indicou que a substituição acontece de forma gradual ao longo do gradiente elevacional com a distinção de duas assembléias, uma nas áreas baixas e a outra nas áreas altas, ligadas por um continuum entre elas. Além disso, verifiquei o comportamento da riqueza de espécies exclusivas de cada faixa elevacional para entender a dinâmica da comunidade, utilizando um modelo de regressão. A riqueza dessas espécies foi maior nas extremidades do gradiente, principalmente, na cota de 1000 metros, onde a área é menor, e menor nas faixas intermediárias (200 e 400 metros), onde as estimativas de riqueza foram maiores. Considerando os resultados obtidos, sugiro que os fatores bióticos têm papel preponderante na distribuição das espécies e na definição do padrão de riqueza. Entretanto, a influência de tais fatores só poderá ser avaliada com o estudo da estrutura de guildas de formigas ao longo do gradiente elevacional. / Aiming to investigate the influence of the elevation in topography on the myrmecological leaf litter fauna and to verify if there is a richness pattern for the investigated gradient, I studied the distribution of these ants along an elevational gradient in the Núcleo Picinguaba of the Serra do Mar State Park, Ubatuba, SP. For this, I adopted six elevational bands (50, 200, 400, 600, 800 and 1000 meters) at the Eastern coast of the Corisco and Cuzcuzeiro mountains, where I collected 20 1 m2 leaf litter samples at each band along two transect of 225 m each and measured the leaf litter depth of each sample. The 120 samples were submitted to mini-Winkler extractors to remove of the ants. The observed richness in the whole gradient was 176 species and the estimated richness (N = 206; sd = 5,17) was calculated with the best index according the literature, relating observed richness to the elevational variation and to the leaf litter depth using regressive models. The observed richness pattern revealed a peak at the mid-elevational band of the gradient (400 meters quota) with 103 species; the mid-domain effect theory being tested to explain the species distribution. The results indicate that the distribution is influenced by stochastic processes and/or biotic or abiotic factors. To verify if there is variation on the ant fauna along the gradient, I applied the appropriate dissimilarity index for the data types, correlating the obtained results with the elevational variation using the Mantel test. Moreover, I used a detrended correspondence analysis (DCA) to understand how the myrmecological community in question is structured. The dissimilarity analysis and the Mantel test showed that the fauna changed significantly along the gradient. However, the DCA indicated a gradual substitution along the elevational gradient with two distinct assemblages, one in the lower zone and other in the upper zone, with a continuum between them. Furthermore, I verified the presence of exclusive species at each elevational band to understand the dynamics of the community, using a regressive model. The richness of these exclusive species was greatest at the extremities of the gradient, mainly at the 1000 meters quota, where the area is smaller; and it was smallest at the mid-elevations (200 and 400 meters), where the richness estimatives were greater. Considering the obtained results, I suggest that the biotic factors have a preponderant role in the species distribution and in the definition of the richness pattern. However, the influence of these factors may be only evaluated with the study of the ant guilds structure along the elevational gradient.

Visando contribuir com o estado-da-arte de sistemas bioinspirados em formigas na robóotica, neste trabalho é abordado o problema do controle de um grupo de robôs para a solução coletiva das tarefas de exploração do ambiente e localização de objetos. Para isso, são utilizados algoritmos inspirados em colônias de formigas. O objetivo deste trabalho, portanto, é o desenvolvimento de um sistema de controle de navegação baseado em colônia de formigas para um time de robôs, de maneira que os robôs resolvam esses problemas utilizando estratégias de controle individuais e simples. Esse sistema tem como base a utilização de marcadores ou feromônios artificiais, que podem ser depositados pelos robôs para marcar determinadas posiçôes do ambiente / Aiming to advance the state-of-the-art of ant bioinspired systems in robotic applications, in this work we study the problem of controling a group of robots for solving colective tasks on environment exploration and object localization. To this end, we used algorithms inspired in ant colonies. Therefore, the objective of this work is to develop a navigation control system based on ant colony can solve the problems using simple control strategies. This system uses marks or artificial pheromones that can be released by the robots to mark specific positions in the environment

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

As formigas cortadeiras coletam material vegetal para cultivar um fungo simbionte utilizado como fonte de alimento. Colônias de formigas agricultoras podem ser atacadas por micro-organismos invasores e, para proteção do ninho, as formigas se associaram com bactérias produtoras de antibióticos. O objetivo desse trabalho foi estudar os produtos naturais produzidos por micro-organismos associados aos ninhos da formiga cortadeira Atta sexdens rubropilosa. Formigas e amostras dos jardins foram lavadas com solução aquosa estéril e bactérias dos gêneros Serratia, Pseudonocardia e Burkholderia foram isoladas em meio ágar ISP-2 e quitina. A bactéria Serratia marcescens 3B2 produz as substâncias 3-etil-2,5-dimetil-pirazina e 2,5-dimetil-pirazina, que são componentes do feromônio de trilha das formigas Atta sexdens rubropilosa, e ácido indol-3-acético e ácido fenilacético, que são encontrados nas glândulas metapleurais dessas formigas. O genoma dessa bactéria foi sequenciado e os antibióticos andrimide, oocidina e serratamolide foram identificados por genome mining e desreplicação dos extratos. Os estudos biossintéticos da 3-etil-2,5-dimetil-pirazina e 2,5-dimetil-pirazina utilizando precursores isotopicamente marcados revelaram que o aminoácido L-treonina é precursor biossintético dessas substâncias. Bactérias Pseudonocardia spp., isoladas das formigas e jardins do fungo simbionte, inibiram o crescimento do fungo Escovopsis sp., que é parasita dos jardins cultivados pelas formigas. O extrato em acetato de etila da bactéria Pseudonocardia sp. 1B7 foi submetido ao isolamento monitorado pela atividade antifúngica, o que levou a identificação do ácido indol-3-acético como responsável pela inibição observada. O ácido indol-3-acético inibiu seletivamente o crescimento de esporos de cinco linhagens de Escovopsis spp. e não foi ativo contra o fungo cultivado como alimento pelas formigas, Leucoagaricus gongylophorus. O genoma da bactéria Pseudonocardia sp. 1B7 foi sequenciado e a biossíntese do ácido indol-3-acético foi determinada como dependente do aminoácido L-triptofano. A bactéria Burkholderia sp. JB2, isolada do jardim fúngico, produz o antibiótico tropolone, que apresenta elevada atividade inibitória frente ao fungo Escovopsis sp. devido a privação de ferro. Análises de microscopia eletrônica de varredura revelaram que os jardins do fungo simbionte estão encobertos por uma camada resistente a água, que aparenta estar relacionada com a proteção dos jardins. O fungo entomopatogênico Aspergillus nomius ASR3 foi isolado de uma rainha morta de Atta sexdens rubropilosa e as aflatoxinas B1 e G1 foram produzidas por esse fungo em condições laboratoriais e na formiga de onde foi isolado. Os resultados obtidos destacam a importância de metabólitos produzidos pela microbiota bacteriana para a defesa e comunicação das formigas. O conhecimento gerado pode servir de inspiração no desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas e formas de controle das formigas cortadeiras que sejam menos prejudiciais ao meio ambiente / Leaf-cutter ants collect plant material to cultivate their food source, a symbiotic fungus. Their colonies can be attacked by invading microorganisms and the ants have associated with protective antibiotic-producing bacteria. This work aimed to study the natural products produced by microorganisms associated with nests of the leaf-cutter ant Atta sexdens rubropilosa. Ants and fungal garden samples were washed with sterile aqueous solution and bacteria of the genera Serratia, Pseudonocardia and Burkholderia were isolated using ISP-2 and chitin agar plates. Serratia marcescens 3B2 produces 3-ethyl-2,5-dimethyl-pyrazine and 2,5-dimethyl-pyrazine, which are components of the ant trail pheromone, and the components of the metapleural glands secretions indole-3-acetic acid and phenylacetic acid were also produced by this strain. Serratia marcescens 3B2 genome was sequenced and the production of the antibiotics andrimid, oocydin A and serratamolide were identified by genome mining and dereplication of the crude extracts. Isotope labeling experiments have revealed that the amino acid L-threonine is the biossyntetic precursor of 2,5-dimethylpyrazine and 3-ethyl-2,5-dimethylpyrazine. Pseudonocardia spp., isolated from the ants and fungal garden, inhibited the growth of the fungus Escovopsis sp., a specialized fungal garden parasite. A bioassay-guided isolation of the Pseudonocardia sp. 1B7 ethyl acetate extract revealed indole-3-acetic acid as the active compound. This natural product selectively inhibited the spores growth of five Escovopsis spp. strains and it was not active against the fungal cultivar Leucoagaricus gongylophorus. Isotope feeding experiments and whole-genome sequencing of Pseudonocardia sp. 1B7 indicated that indole-3-acetic acid is biosynthesized by L-tryptophan dependent pathway. Burkholderia sp. JB2 was isolated from the fungal garden and it produces the antibiotic tropolone, which inhibits the Escovopsis sp. growth by iron privation. The fungal gardens produce a water-resistant layer that seems to be related to the garden protection, as evidenced by scanning electron microscopy analysis. The entomopathogenic fungus Aspergillus nomius ASR3 was isolated from a dead Atta sexdens rubropilosa queen and the aflatoxins B1 and G1 were produced by this fungus in laboratory and natural conditions. The results highlight the importance of bacterial microbiota for the defense and communication of Atta sexdens rubropilosa. These results could contribute for future development of new therapeutic strategies and environmentally friendly techniques to control leaf-cutter ants

As redes de sensores sem fio estão presentes nos mais diversos setores, formando um conjunto de elementos colaborativos que realizam o transporte da informação em cenários urbanos, agricultura de precisão, saúde e automação industrial. Sua utilização enfrenta desafios como necessidade constante de adaptações a alterações de topologia, baixas taxas de comunicação e uso eficiente de energia. Dessa forma, as aplicações dessas redes precisam suportar estas características dinamicamente. Esta tese propõe, então, um novo protocolo de roteamento: o HOFACO (Hybrid Objective Function based on Ant Colony Optimization), com base no funcionamento do padrão RPL (Routing Protocol for Low Power and Lossy Networks) aplicado à eficiência energética. Este protocolo proposto preserva as interfaces já consolidadas de roteamento e faz uso de uma informação heurística baseada em swarm intelligence (inteligência de enxames), por meio do uso de agentes - colônia de formigas -, para a composição híbrida de métricas utilizadas na avaliação do rank durante a construção de topologias. Esta proposta foi validada por meio de implementações em simulações e dispositivos reais em duas plataformas distintas: o Contiki e o OpenWSN. O processo de validação utilizou parâmetros como número de mensagens de controle, alterações de configurações topológicas, latência da rede e taxa de entrega de pacotes comparando-se a proposta a soluções tradicionais. Os resultados obtidos demonstraram um funcionamento compatível com estes parâmetros e uma melhoria em torno de 7,6% no sentido de redução do tempo de estabilização da rede. Adicionalmente, foi feito um teste comparativo de consumo de energia, evidenciando uma melhoria em termos de eficiência enérgica de até 20,9% da proposta com relação a protocolos tradicionais. / The wireless sensor networks are present in the most diverse sectors, forming a set of collaborative elements that perform the transport of information in urban scenarios, precision agriculture, health and industrial automation. Its use faces challenges as a constant need for adaptations to topology changes, low communication rates and efficient energy use. In this way, the applications of these networks must support these characteristics dynamically. This thesis proposes, therefore, a new routing protocol: the HOFACO (Hybrid Objective Function based on Ant Colony Optimization), based on the RPL (Routing Protocol for Low Power and Lossy Networks) applied to energy efficiency. This proposed protocol preserves the already consolidated routing interfaces and makes use of heuristic information based on swarm intelligence, using ant colony agents for the hybrid composition of metrics used in rank evaluation during the construction of topologies. This proposal was validated through implementations in simulations and real devices in two different platforms: Contiki and OpenWSN. The validation process used parameters such as number of control messages, changes of topological configurations, network latency and packet delivery rate, comparing the proposal to traditional solutions. The results showed a functioning compatible with these parameters and an improvement around 7.6% in the sense of reducing the time of stabilization of the network. In addition, a comparative test of energy consumption was made, evidencing an improvement in terms of energetic efficiency up to 20.9% of the proposal with respect to traditional protocols.

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.

O gênero de formigas Octostruma Forel 1912 (Formicidae: Myrmicinae) está restrito à região Neotropical; suas espécies ocorrem do México até a Argentina, são predadoras de pequenos artrópodes e podem nidificar no solo, serapilheira e em epífitas. No presente trabalho, a taxonomia do gênero é revista com base no exame de cerca de 4.000 exemplares. Reconheço 43 espécies de Octostruma, 34 espécies previamente conhecidas são consideradas válidas e redescritas e, portanto, nove são reconhecidas como novas. Além disso, indivíduos de castas e sexos ainda não registrados (machos, gines e ergatóides) são aqui descritos pela primeira vez para diferentes espécies. Novos registros de localidades expandem a distribuição geográfica conhecida para parte das espécies e informações sobre a biologia das espécies a partir de dados de rótulo e observações de campo, somados às poucas informações encontradas na literatura são compiladas neste trabalho. Uma chave de identificação para as operárias de todas as espécies do gênero é fornecida. / The ant genus Octostruma Forel 1912 (Myrmicinae: Attini) is restricted to the Neotropics; their species occur from Mexico to Argentina, are predators of small arthropods and may nest in the soil, leaf litter and epiphytes. In the present work, the taxonomy of the genus is reviewed based in the examination of about 4.000 specimens. Recognize 43 Octostruma species, 34 species previously known are considered valid and redescribed and nine are recognized as new. Moreover, castes and sex of individuals not yet recorded (males, gynes and ergatoids) are described here for the first time for different species. New records expand the distribution known for most species and information about the biology of the species from label data and field observations, added to the little information in the literature are compiled in this work. A key to the worker of all species of the genus is provided.

Myrmicinae Lepeletier de Saint-Fargeau, 1835 consiste na maior e mais diversificada subfamília de formigas. Embora monofilética, sua taxonomia e a compreensão de suas relações filogenéticas internas ainda merecem mais estudos, muito por conta da grande heterogeneidade morfológica que engloba. Dentre as seis tribos mirmicíneas reconhecidas recentemente, Attini é a que inclui o maior número de espécies. Este estudo representa a primeira tentativa de se analisar as relações filogenéticas internas de um agrupamento dentro da nova configuração reconhecida para esta tribo com base em caracteres moleculares de nove genes (mitocondriais e nucleares) e da morfologia externa. Com foco na taxonomia e sistemática do gênero Basiceros Schulz, 1906, representante de distribuição exclusivamente Neotropical, foram investigadas suas relações filogenéticas sob os métodos da máxima parcimônia (morfologia), máxima verossimilhança (moléculas) e inferência Bayesiana (moléculas e morfologia + moléculas). Os três métodos corroboram a monofilia de Basiceros e de todos seus representantes. Na tentativa de reconstruir a história evolutiva e as relações filogenéticas para o gênero, foi utilizada uma matriz com 53 caracteres morfológicos e 4309 caracteres moleculares. A análise de máxima parcimônia dos caracteres morfológicos sob enumeração implícita resultou em 1 árvore mais parcimoniosa de 117 passos, com índice de consistência 77 e índice de retenção 72; 4 sinapomorfias suportam a monofilia do gênero. As análises empregando dados moleculares sob máxima verossimilhança e inferência Bayesiana resultaram em topologias muito similares, com forte suporte para o gênero e suas espécies. As análises combinando dados moleculares e morfológicos recuperam com forte suporte o gênero como monofilético, com suas espécies estruturadas em dois clados. Após o exame de materialtipo para todas as espécies de Basiceros, oito espécies são reconhecidas para o gênero, das quais uma é descrita como nova; Basiceros redux (Donisthorpe, 1939) é transferida para o gênero Octostruma. Indivíduos de castas e sexos ainda não registrados (incluindo larvas, machos e intercastas) são aqui descritos pela primeira vez para diferentes espécies de Basiceros. A distribuição da maior parte das espécies é consideravelmente expandida em relação ao que se conhecia anteriormente. No âmbito do presente cenário taxonômico e hipótese de relacionamento filogenético, futuros trabalhos podem aplicar o arcabouço conhecido na tentativa de reconstruir a biogeografia destas formigas crípticas. / Myrmicinae Lepeletier of Saint-Fargeau, 1835 comprises the largest and most diverse subfamily of ants. Although monophyletic, their taxonomy and the understanding of the internal phylogenetic relationships are still poorly resolved, due to its great morphological heterogeneity. Among the six recently recognized myrmicine tribes, Attini includes the largest in number of species. This study represents the first attempt to analyze the internal phylogenetic relationships of a group within the newly defined Attini based on both mitochondrial and nuclear molecular characters and external morphology. Focusing on the exclusively Neotropical genus Basiceros Schulz, 1906, phylogenetic relationships were investigated under maximum parsimony (morphology), maximum likelihood (molecules) and Bayesian inference (molecules plus morphology + molecules). The three methods recovered the monophyly of Basiceros. To infer the evolutionary history and phylogenetic relationships of the genus a matrix of 53 morphological and 4309 molecular characters was constructed. The parsimony analysis of morphological characters under implicit enumeration resulted in 1 most parsimonious tree with 117 steps, consistency index of 77 and retention index of 72; 4 synapomorphies supporting the monophyly of Basiceros. The molecular phylogenetic analysis under both maximum likelihood and Bayesian inference resulted in very similar topologies, with strong support for the genus and all species. Molecular and morphological combined data recovered the monophyly of the genus and all representatives, divided in two recognized clades with strong support. After examining type material for all Basiceros taxa, eight species are recognized, one of which is described as new; Basiceros redux(Donisthorpe, 1939) is transferred to Octostruma. As part of this revisionary work, castes and sexes (including larvae, males and intercasts) are described for the first time for several species of Basiceros. The distributional range for most species is considerably expanded. Under this revised taxonomic framework and inferred phylogenetic relationships, future work can reconstruct the biogeographical history of this cryptic Neotropical ant genus.

Na região centro-oriental da Amazônia, a formiga Pseudomyrmex concolor forma associação mutualista com plantas da espécie Tachigali myrmecophila, onde a formiga estabelece sua colônia nas domácias dessa Fabaceae. Apesar dessa planta não disponibilizar diretamente nenhum recurso alimentar, as formigas funcionam como agentes anti-herbivoria. Esse fenômeno torna o modelo Pseudomyrmex-Tachigali apropriado para testar hipóteses sobre relações ecológicas mutualistas formiga-planta. Espécies que vivem juntas tem como característica o desenvolvimento de estratégias defensivas para manutenção do valor adaptativo de ambas. Esta tese trata da ecologia comportamental e de interações no sistema Pseudomyrmex-Tachigali com o objetivo principal de descrever padrões e explicar processos ecológicos que contribuam para o esclarecimento desse fenômeno. O modelo mutualista utilizado é distribuído em sub-bosques de Florestas de Terra Firme amazônica na Área de Proteção Ambiental do Rio Curiaú, Amapá. Esta tese foi organizada em quatro capítulos que se propõem a responder perguntas, a partir de uma abordagem experimental e observacional, sobre história natural, morfologia, ecologia e comportamento animal dessa relação ecológica. O capítulo 1 teve como objetivo caracterizar o ninho e descrever a estrutura e composição colonial de P. concolor, demonstrando que características como tamanho da planta e espaço da domácia são fatores limitantes para o crescimento colonial. Além disso, evidenciou-se que operárias de P. concolor patrulham e investigam T. myrmecophila diuturnamente durante a estação chuvosa e estação seca amazônico. No capítulo 2 foi corroborada a hipótese de que P. concolor funciona como defesa biótica induzida, e que essas formigas investem mais esforços na defesa de partes mais valiosas para sua planta hospedeira. O capítulo 3 demonstrou que operárias de P. concolor apresentam variação espaço-temporal em T. myrmecophila associada a divisão de trabalho na defesa da colônia. No quarto e último capítulo, evidenciou-se que operárias de P. concolor são eficazes em reconhecer companheiras de ninho e discriminar intrusos, baseadas em sinais químicos, através de comportamentos agressivos. Os quatro capítulos em conjunto retratam a história natural de um mutualismo bem-sucedido entre uma formiga e uma planta mirmecófita na Amazônia brasileira. / In the central-eastern region of the Amazon, the ant Pseudomyrmex concolor (Pseudomyrmecinae) establishes obligatory mutualistic relationship with the plant Tachigali myrmecophila (Caesalpinaceae), where the ants nest inside the domatia. These plants dont directly provide any food resource, even though the ants act as anti-herbivory agents. This phenomenon makes Pseudomyrmex-Tachigali an appropriate model to test hypotheses about obligatory mutualistic ecological relationships. Species living together are characterized by the development of defensive strategies for maintaining the fitness of both organisms related. This thesis addresses the behavioral ecology and interactions of the Pseudomyrmex-Tachigali system, with the major aim to describe patterns and explain ecological processes that contribute to the elucidation of this issue. The mutualistic model analysed is distributed in the Terra Firme Amazonon Forest environments of River Curiaú Reserve, Amapá-Brazil. We organized the study into four chapters that intend to answer questions, from an experimental and observational approach, about natural history, morphology, ecology and animal behavior of this ecological relationship. In chapter 1, we characterized the nest as well as we described the structure and colonial composition of P. concolor. We verified that features such as size of plant and domatia space are factors that limit the colonial growth in P. concolor. In addition, we showed that workers patrol and investigate T. myrmecophila during day and night throughout the winter and summer Amazonian. In Chapter 2, we corroborate the hypothesis that P. concolor works as induced biotic defense and they invest more efforts toward defend the most valuable parts to their host plant. In Chapter 3, we showed that workers of P. concolor have spatio-temporal variation in T. myrmecophila plants associated with division of labor related to defense of the colony. In the fourth and final chapter, we found that P. concolor are effective to recognize nestmates and discriminate intruders through aggressive behaviors, based upon chemical cues. The four chapters together portray the natural history of the successful mutualism between an ant and their myrmecophytic plant in the Brazilian Amazon.