Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-08-25T16:24:48Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 534761 bytes, checksum: baa53c3174a640ec43a6df6f5cf7ed03 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-25T16:24:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 534761 bytes, checksum: baa53c3174a640ec43a6df6f5cf7ed03 (MD5) Previous issue date: 2015-09-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As abelhas possuem variados mecanismos de comunicação para indicar a localização do alimento. Como fontes alimentares são recursos limitados, é necessário utilizar estratégias de forrageamento e de competição para se obter estes recursos. Este trabalho foi conduzido com o objetivo de analisar as estratégias de forrageamento da abelha sem ferrão Melipona quadrifasciata, tendo como foco a competição intraespecífica. Para tal, verificamos se houve diferença entre o comportamento demonstrado pelas forrageiras em dois tipos diferentes de fontes alimentares energéticas artificiais com disponibilidades alimentares distintas e para duas concentrações distintas de açúcar. As colônias foram testadas individualizadas para se observar o recrutamento efetuado para a coleta do recurso. Posteriormente, as colônias foram testadas agrupadas, para avaliar a influência da qualidade e/ou quantidade de alimento na ocorrência de comportamentos agonísticos entre as operárias. Estes comportamentos e o número de forrageiras coletando alimento na fonte também foram contados. Foram encontradas diferenças significativas no modo de forrageio, na quantidade de abelhas forrageando e na defesa da fonte alimentar. Verificamos que as abelhas empregam maior força de coleta no forrageio de recursos que apresentam maior qualidade e quantidade disponível. / Bees have many communication mechanisms to indicate food location. Since food sources are a limited resource, it is necessary to use foraging and competition strategies these resources. This study was conducted in order to analyze the foraging strategies of the stingless bee Melipona quadrifasciata, focusing on the intraspecific competition. To do so, we verified if there was difference in the behavior showed by the foragers on two different kinds of artificial energetic feeders with distinct food availability and two distinct sugar concentrations. The colonies were tested individualized, so we could observe the recruitment accomplished to the resource collecting. After this, the colonies were tested while grouped, to evaluate the influence of the quality and/or quantity of food in the showing of agonistic behavior between the workers. These behaviors and the number of foragers collecting food at the same source were also counted. We found differences in the way that the bees gather resources and in the quantity of foragers collecting food and defending the food source. We also verified that the workers devote more force on the gathering of resources that display more quality and quantity available.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:30:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4709.pdf: 2150073 bytes, checksum: f0bb3ba0ad56cbde2ee098ee576b5f7d (MD5) Previous issue date: 2012-04-23 / Universidade Federal de Minas Gerais / Research on stimulus equivalence constitutes an experimental approach to assess variables underlying the development of symbolic behavior, which depends on the establishment of conditional relations between stimuli. Matching-to-sample procedure is typically used for teaching conditional discriminations, and it has been also used in early studies with honeybees. Bees are capable of learning conditional relations between stimuli, such as specific identity relations, arbitrary relations between visual stimuli, arbitrary relations between colors and odors and generalized identity matching. Therefore, basic processes involved in symbolic behavior could be studied using honeybees as an experimental model. The main objective of the present study was to establish conditional relations in honeybees. Another goal was to test for select and reject-control relations in simple discrimination baselines, since these controlling relations are involved in responding by exclusion. In Experiment 1, eleven bees Melipona quadrifasciata and Melipona rufiventris were individually trained to perform an identity matching-to-sample task. Identity relations were demonstrated by most of the bees. In Experiment 2, four M. rufiventris were individually trained on arbitrary relations. One of these bees demonstrated an increasing trend in accuracy in an arbitrary MTS task over the last sessions. In Experiment 3, twenty Apis mellifera and four M. rufiventris were trained to perform arbitrary relations. Additionally, Apis mellifera bees were presented with a symmetry test. Apis mellifera bees had acquired arbitrary MTS, but Melipona rufiventris performed at chance level. In the symmetry test, Apis mellifera performed at chance level. In Experiment 4, twenty M. rufiventris were individually trained to perform a simple discrimination task. Subsequently, each honeybee was presented to a select and reject control test. Select as much reject control had developed in simple discrimination training with M. rufiventris. On one hand, these data indicate that in most cases the arbitrary matching performance was not accurate. Moreover, symmetry relations did not emerge from training. On the other hand, most subjects responded highly accurately in simple discrimination and identity matching tasks. Most subjects had also demonstrated select and reject-control relations. These advancements in research on basic learning processes in bees may be a promising starting point for investigating the prerequisite repertoires involved in symbolic behavior. / Pesquisas sobre formação de classes de equivalência constituem uma abordagem experimental sobre o desenvolvimento do comportamento simbólico, o qual depende essencialmente do desenvolvimento de relações condicionais entre estímulos. O procedimento de emparelhamento com o modelo (MTS) é tipicamente usado para ensinar relações condicionais e tem sido usado também em pesquisas com abelhas. Abelhas são capazes de aprender discriminações condicionais, como relações de identidade, relações arbitrárias entre estímulos visuais, relações arbitrárias entre cores e odores e responder generalizado por identidade. Abelhas poderiam, então, ser usadas como um modelo experimental para o estudo de processos básicos envolvidos no desenvolvimento de precursores do comportamento simbólico. O principal objetivo da presente pesquisa foi estabelecer discriminações condicionais em abelhas. Outro objetivo foi testar o controle por seleção e controle por rejeição em linhas de base de discriminação simples, tendo em conta que essas relações de controle estão envolvidas no responder por exclusão. No Experimento 1, onze abelhas M. quadrifasciata e M. rufiventris foram treinadas em uma tarefa de emparelhamento por identidade. A tarefa foi aprendida pela maioria das abelhas. No Experimento 2, quatro M. rufiventris foram individualmente treinadas em uma tarefa de MTS arbitrário. Uma dessas abelhas apresentou indícios de aprendizagem da tarefa. No Experimento 3, vinte Apis mellifera e quatro M. rufiventris foram treinadas em uma tarefa de MTS arbitrário. Além disso, foi conduzido um teste de simetria com as Apis mellifera. A tarefa de MTS arbitrário foi aprendida pelas A. mellifera, mas não pelas M. rufiventris. No teste de simetria, as A. mellifera apresentaram desempenho com nível de precisão ao acaso, isto é, o comportamento não ficou sob controle da nova função de modelo. No Experimento 4, vinte M. rufiventris foram treinadas em uma tarefa de discriminação simples. Em seguida, foi conduzido um teste de controle por seleção e rejeição. Foi demonstrado tanto o controle por seleção quanto por rejeição. Por um lado, esses dados mostram que não foram produzidas discriminações condicionais estáveis. Além disso, não ocorreu emergência de simetria. Por outro lado, foram sistemática e fidedignamente produzidas discriminações simples, MTS por identidade e relações de controle por seleção e por rejeição em abelhas. Esses avanços no estudo de processos básicos de aprendizagem em abelhas podem ser um ponto de partida seguro para o estudo de repertórios relacionais complexos.

Em abelhas eussociais o controle das condições internas do ninho é importante para a sobrevivência da colônia e um dos principais mecanismos para controle da temperatura colonial é a escolha do local de nidificação, como ocos de troncos de árvores, tal qual ocorre nas abelhas sem ferrão Melipona quadrifasciata, sistema biológico deste estudo. Além de mecanismos comportamentais, em Hymenoptera são também conhecidos mecanismos fisiológicos de termorregulação (termogênese) como a ocorrência de ciclos fúteis (descritos para mamangavas Bombus) e o tremor muscular. A termogênese em abelhas ocorre principalmente durante incubação da cria, atividades sociais e aquecimento pré-vôo. As aminas biogênicas desempenham um amplo espectro de funções em abelhas, e é sugerido que o sistema noradrenérgico/adrenérico de vertebrados é funcional e estruturalmente equivalente ao sistema octopaminérgico/tiraminérgico de insetos. O emprego de bloqueador beta-adrenérgico em abelhas pode levar a hipotermia, emergindo a hipótese de que haveria envolvimento de uma via octopaminérgica na energética e termogênese de abelhas. Os três principais aspectos da termorregulação focados neste trabalho são a termorregulação colonial, a energética individual e mecanismos de termogênese. Com relação à termorregulação colonial, o objetivo principal foi descrevê-la em duas regiões do ninho (discos de cria e potes de alimento), por meio de registro de séries temporais de temperatura e umidade relativa, e estudo da atividade externa de vôo. Foi detectada ritmicidade nas séries temporais de colônias abertas, com influência das periodicidades da temperatura ambiente, umidade relativa e luminosidade, sobre as séries temporais registradas dentro da colônia. As séries temporais de atividade de vôo apresentavam periodicidades similares às ambientais, mas também eram relacionadas às da cria. Em colônias fechadas, as séries temporais dos discos de cria apresentavam periodicidades próximas a 24h e 12h, sugerindo aspecto endógeno da regulação de temperatura e umidade próximo à cria. Também, objetivou-se caracterizar o efeito do tipo de iluminação e de diferentes temperaturas. Foram estudados, por meio de respirometria intermitente, os efeitos do ciclo claro/escuro a 28°C (fotoperíodo normal, fotoperíodo invertido, claro e escuro constante) sobre a taxa metabólica (TM), e os efeitos de diferentes temperaturas ambientais (10 a 40°C) sobre a TM e quociente respiratório (QR). Os diferentes ciclos de claro/escuro afetaram a TM, sendo observados, em fotoperíodo normal e claro constante valores de TM baixos entre 19h e 5h. Em fotoperíodo invertido, valores diminuídos foram registrados entre 6h e 18h, sugerindo um ritmo exógeno em resposta a mudanças fotoperiódicas. Entre 7h e 17h59, no claro, ressalta-se que não há diferenças estatisticamente significativas na TM. A temperatura tem um efeito significativo, com valores diminuídos a 35 e 40°C e mais ainda a 10°C. Entre 15 e 30°C não há diferenças significativas. Na terceira parte do trabalho objetivou-se verificar o efeito tempo-dependente de bloqueadores beta-adrenérgicos e octopaminérgicos (Alprenolol e Mianserina) sobre a TM e temperatura torácica de forrageadoras e verificar se a octopamina e methoprene (análogo de hormônio juvenil) compensam os efeitos dos bloqueadores. Também foi analisado se há alterações dos substratos energéticos catabolizados, considerando o QR e a atividade enzimática (Vmax de hexoquinase, trealase, HOAD e glicogênio fosforilase). Com o emprego dos bloqueadores, foram detectadas alterações no QR e na atividade das quatro enzimas. A diminuição da temperatura torácica obtida em forrageadoras tratadas com Alprenolol sugere o envolvimento de vias octopaminérgicas na termogênese em M. quadrifasciata; todavia, não se sabe se tais efeitos são decorrentes de interferências na produção de calor e/ou um subproduto da diminuição da TM. No nível colonial, ninhos tratados com os mesmos bloqueadores parecem apresentar periodicidades de séries temporais mais similares à da umidade relativa do ambiente e menos à da temperatura ambiente, sugerindo menor resposta às variações de temperatura. Os resultados não provam que há mecanismos de termogênese sem tremor muscular em abelhas, envolvendo octopamina e hormônio juvenil, mas indicam um possível envolvimento destas substâncias na taxa metabólica e oxidação de diferentes substratos energéticos. Sob uma visão comparativa, pode-se apontar semelhanças entre efeitos de modificações em vias octopaminérgicas/tiraminérgicas de insetos e noradrenérgicas/tiraminérgicas de vertebrados, quando à energética e termogênese. Os resultados não provam tal afirmação, mas apontam evidências do papel da via octopaminérgica na taxa metabólica e temperatura torácica de forrageadoras. / In eusocial insects, such as stingless bees, the control of nest conditions and maintenance of the colonial microclimate are important to brood incubation, development of eggs, larvae and pupae, and survival of the colony. One of the main thermoregulatory mechanisms to control nest temperature is the microhabitat selection to build the nest, such as tree holes, characteristic of the stingless bee Melipona quadrifasciata, the biological system chosen for this study. In addition to the behavioral mechanisms involved in thermoregulation, physiological mechanisms underlying thermogenesis are also found in Hymenoptera, such as futile cycles (in bumblebees) and shivering thermogenesis. Thermogenesis in bees is detected mainly during brood incubation, social interactions and pre-flight warming; additional possible physiological mechanisms have not yet been investigated with enough detail. Biogenic amines, especially octopamine, play important physiological roles in bees. Although octopamine and norepinephrine are chemically not identical, it appears that octopaminergic systems of invertebrates and noradrenergic systems of vertebrates are homologous. Oral treatment with beta-blockers can cause hypothermia, leading to the hypothesis that an octopaminergic pathway involved in bee energetics and thermogenesis might exist. The main aspects investigated in the present study are the colonial thermoregulation, the energetics of individual bees, and the mechanisms associated with thermogenesis in M. quadrifasciata. With regards to the colonial thermoregulation, temperature and humidity, time series were recorded inside and outside the nest, in two colonial compartments, i.e., brood and pots. In addition, flight activity was also recorded. Flight activity time series presented similar periodicities in both ambient and brood series. In closed colonies, maintained under constant conditions, the brood time series presented periodicities close to 24h and 12h, suggesting endogenous aspects and rhythm. Another goal of this study was to characterizing the effects of the light-dark cycles and ambient temperatures. This was achieved using intermittent respirometry, and the effects of the light-dark cycles at 28°C (normal photoperiod, inverted photoperiod, constant light and constant dark) on metabolic rate (MR), and the effects of different temperatures (10 40°C) on MR and respiratory quotient (RQ) were measured. The different light-dark cycles affected the MR under normal photoperiod and constant light. Two \"platforms,\" with low MR values were detected between 19h and 5h. When the photoperiod was inverted, lower values were recorded in the dark phase, between 6h and 18h, resulting in an inverted pattern of MR, thus suggesting an exogenous response to photoperiodic changes. Between 7h and 17h59, in the light phase, metabolic rate did not change significantly. The temperature has a significant effect on MR and RQ of the foragers, and reduced values at 10, 35 and 40°C were detected. Between 15 and 30°C no significant differences were detected. In the third part of this work the aim was to verify the time-dependent effects of beta-blockers (Alprenolol and Mianserina) on MR and thoracic temperature of foragers, and to verify whether octopamine and methoprene (analogous to juvenile hormone) compensate the effects of beta-blockers. Alterations of substrates oxidation, considering the RQ and the activity (Vmax) of specific enzymes, such as hexokinase, trehalase, HOAD and glycogen phosphorylase, were also investigated. Treatments with blockers caused alterations in the RQ and in the enzyme activities of hexokinase, HOAD and glycogen phosphorylase. The reduced values of thoracic temperature in foragers treated with Alprenolol suggests the involvement of octopaminergic pathways in thermogenesis; however, it is not yet known if such effects are due to interferences in the heat production and/or represent a by-product of a reduced metabolic rate. At the colonial level, nests treated with blockers presented colonial time series periodicities more similar to the ambient humidity series than to the ambient temperature series, suggesting therefore that the responses to ambient temperature are reduced. These results do not prove that mechanisms of nonshivering thermogenesis are present in bees, involving both octopamin and juvenile hormone, but they can indicate possible involvements of these substances in metabolic rate, energetics and fuel utilization. Under a comparative approach, one can suggest similarities between the effects caused by modifications in the noradrenergic and octopaminergic pathways on the energetics and thermogenesis of M. quadrifasciata. The results, however, do not prove such hypothesis, but they suggest an octopaminergic influence on both metabolic rate and thoracic temperature of M. quadrifasciata foragers.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-03-31T17:01:28Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 832328 bytes, checksum: 949148bf83eadb0a808e78e1ad85509d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-31T17:01:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 832328 bytes, checksum: 949148bf83eadb0a808e78e1ad85509d (MD5) Previous issue date: 2004-02-13 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O tubo digestivo dos insetos pode ser dividido em intestino anterior, intestino médio ou ventrículo e intestino posterior, sendo o ventrículo de origem endodérmica e os intestinos anterior e posterior de origem ectodérmica. No ventrículo ocorre a secreção de enzimas digestivas e a absorção dos nutrientes. Os principais tipos celulares encontrados no ventrículo são as células digestivas, que secretam enzimas e absorvem nutrientes e as células regenerativas, que se diferenciam e originam os demais tipos celulares do epitélio do ventrículo. Durante a metamorfose das abelhas, o epitélio do ventrículo é substituído, e esta substituição ocorre às custas da diferenciação das células regenerativas larvais. O presente trabalho busca investigar as modificações ocorridas no epitélio do ventrículo da abelha Melipona quadrifasciata anthidioides durante o desenvolvimento pós-embrionário e se existe proliferação das células regenerativas durante a metamorfose do ventrículo, utilizando-se técnicas anatômicas, de imunofluorescência e imunoperoxidase com anticorpo anti BrdU. Foram analisadas larvas de diferentes idades, pré-pupas, pupas de operárias em diferentes fases de desenvolvimento: pupas de olhos brancos, olhos marrons, olhos pretos e operárias adultas. Os resultados revelaram que na larva ocorre proliferação de células regenerativas, o que pode ser comprovado pela observação de metáfases, culminando com o aumento do número de células regenerativas por ninho. Com o envelhecimento da larva o número e o tamanho dos ninhos de células regenerativas aumentam. A substituição do epitélio larval pelo epitélio do adulto ocorre a partir do segundo dia após o inicio da defecação. Neste período os ninhos de células regenerativas estão em contato, formando uma espécie de rede, lembrando um sincício pelo fato de não ter sido observado o limite celular. Concomintante à degeneração das células digestivas larvais ocorre a diferenciação das células regenerativas, formando as células digestivas do adulto. Células regenerativas BrdU positivas são observadas somente na fase de pré-pupa, 12 h após a injeção de BrdU, indicando que é durante esta fase que a população de células regenerativas aumenta. Pode-se entender a proliferação das células regenerativas como um processo compensatório, que repõe as células regenerativas que se diferenciam durante a metamorfose do ventrículo. Parece que a existência de proliferação de células regenerativas culmina no aumento da população de células regenerativas e não na formação de novas células digestivas. A hipótese de que células digestivas dos adultos se originam através da proliferação e posterior diferenciação das células regenerativas durante a metamorfose do ventrículo de M. quadrifasciata anthidioides pode ser rejeitada porque a proliferação das células regenerativas durante a pupação não seria suficiente para restabelecer os ninhos de células regenerativas e ao mesmo tempo formar novas células digestivas e pelo fato de que a população de células regenerativas existente durante o processo de defecação parece ser suficiente para promover a renovação do epitélio do ventrículo durante a metamorfose. / The digestive tract of insects can be divided into foregut, midgut and hindgut. Fore and hindgut have an ectodermic origin, while midgut is endodermic. Midgut is responsible for the enzyme secretion and nutrient absorption. The midgut epithelium is formed basically by the digestive cells, responsible for the enzyme secretion and nutrient absorption and for the small regenerative cells that are placed in nests scattered among the digestive cells. During midgut metamorphosis, the epithelium is substituted to attend adult's nutritional needs, and this substitution occurs due to larval regenerative cells differentiation. The present work focused on the midgut epithelial modifications during the post- embryonic development of the stingless bee Melipona quadrifasciata anthidioides. The presence of regenerative cells proliferation during midgut metamorphosis was also investigated, using anatomical and imunofluorescence techniques with antibody against BrdU. Were analyzed specimens at the following developmental stage: larvae of different ages, prepupae, White eyed, brown eyed and black eyed pupae and adult workers. Regenerative cell proliferation is easily detected during larval period by the presence of metaphase, which results in the regenerative cell number increasing. During larval aging the number and the size of the nests of regenerative cells also increases. Larval epithelium degeneration starts in the second day after defecation process had initiated. In this period the nests of regenerative cells are in contact and cell limit were not visualized, resembling a sincicium. The degeneration of the larval digestive cells and the regenerative cells differentiation into adult's digestive cells occurs at the same time. The BrdU positive regenerative cells are only observed in the prepupae period, 12 h after BrdU injection indicating that regenerative cell population increase during this period. Regenerative cell proliferation can be understood as a compensatory process, responsible for the regenerative cell replacing that are consumed during midgut epithelial renewing during metamorphosis. It probably assures the maintenance of the adult midgut epithelium. It seems that the regenerative cell proliferation culminates in the increase of the regenerative cells population and not in the formation of new digestive cells because the proliferation of regenerative cells would not be enough to reestablish the nests of regenerative cells and at the same time form new adult digestive cells. In this sense the hypothesis that digestive adult cells are originated through the regenerative cell proliferation and posterior differentiation during metamorphosis can be rejected. M. quadrifasciata anthidioides midgut

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-10-03T10:45:02Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 843625 bytes, checksum: 408a3f877cffb92dbbf653d02a15b310 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-03T10:45:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 843625 bytes, checksum: 408a3f877cffb92dbbf653d02a15b310 (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A polinização contribui com o aumento da qualidade dos frutos e reduz as perdas na colheita. Muitos animais são conhecidos agentes polinizadores, no entanto, as abelhas são os mais importantes polinizadores de culturas agrícolas. A implantação de colônias de abelhas entre as culturas têm sido adotada para melhorar, ou até mesmo garantir, a produção agrícola em áreas onde elas são escassas; além do plantio em casas de vegetação, que também reduzem o ataque de pragas e a necessidade do uso de defensivos químicos. Os Meliponini desempenham um importante papel como polinizadores de diversas culturas e a criação racional dessas abelhas representa uma alternativa promissora para a polinização. A abóbora é uma hortaliça importante na dieta da população brasileira e na agricultura tradicional, sendo cultivada em todo país. Como são plantas monóicas, dependem de um agente biológico para garantir sua reprodução, no entanto, devido a escassez de abelhas – seus polinizadores naturais – em ambientes perturbados, muitos produtores utilizam técnicas artificiais de frutificação que resultam em altos custos de produção. O objetivo, neste trabalho, foi avaliar a eficiência de Melipona quadrifasciata na polinização das flores de Cucurbita pepo em cultivo protegido e seu efeito na qualidade dos frutos, comparando com os métodos artificiais de frutificação. M. quadrifasciata mostrou-se um polinizador eficiente da aboboreira. É atraída pelas flores, possui tamanho e comportamento adequados para transportar seu pólen e as visita no período reprodutivo. O comportamento desta abelha foi responsável pela deposição uniforme de pólen nas flores, dando origem a frutos mais bem formados e altos índices de frutificação, comparado aos demais tratamentos. A produção de frutos de alta qualidade e sem uso de indutores químicos de frutificação, alcançada com a polinização por M. quadrifasciata, além de valorizar o produto no mercado, possibilita o cultivo da abóbora em ambiente protegido. / Many animals are recognized as pollinators, however, bees are the most important pollinators of agricultural crops. The implementation of bee colonies between cultures have been adopted to improve, or even assure agricultural production in areas where they are scarce; in addiction, cultivation in greenhouses which also reduces the attack of pests and the need to use chemical pesticides. Meliponini has an important role as pollinators of different cultures and the beekeeping with these bees is a promising alternative for pollination. Squash is an important vegetable crop in the Brazilian population diet and traditional agriculture, being cultivated throughout the country. As a monoecious plant, depends on a biological agent to assure reproduction, however, due to shortage of bees – its natural pollinators – in disturbed environments many growers use artificial fruiting techniques that results in high production costs. The aim in this work was to evaluate the Melipona quadrifasciata efficiency in the pollination of Cucurbita pepo flowers in greenhouse and the effects on fruit quality compared to artificial fruiting methods. M. quadrifasciata showed up an efficient pollinator of squash plants. It’s attracted by the flowers, has adequate size and behavior to transport its pollen and visit them during the reproductive period. The behavior of this bee was responsible for uniform deposition of pollen on flowers, giving rise to well- formed fruits and high levels of fruiting, compared to other treatments. The production of high quality fruit and without the use of chemical inducers of fruiting, achieved with pollination by M. quadrifasciata, besides valuing the product on the market, enables the cultivation of pumpkin in greenhouses.

Em abelhas eussociais o controle das condições internas do ninho é importante para a sobrevivência da colônia e um dos principais mecanismos para controle da temperatura colonial é a escolha do local de nidificação, como ocos de troncos de árvores, tal qual ocorre nas abelhas sem ferrão Melipona quadrifasciata, sistema biológico deste estudo. Além de mecanismos comportamentais, em Hymenoptera são também conhecidos mecanismos fisiológicos de termorregulação (termogênese) como a ocorrência de ciclos fúteis (descritos para mamangavas Bombus) e o tremor muscular. A termogênese em abelhas ocorre principalmente durante incubação da cria, atividades sociais e aquecimento pré-vôo. As aminas biogênicas desempenham um amplo espectro de funções em abelhas, e é sugerido que o sistema noradrenérgico/adrenérico de vertebrados é funcional e estruturalmente equivalente ao sistema octopaminérgico/tiraminérgico de insetos. O emprego de bloqueador beta-adrenérgico em abelhas pode levar a hipotermia, emergindo a hipótese de que haveria envolvimento de uma via octopaminérgica na energética e termogênese de abelhas. Os três principais aspectos da termorregulação focados neste trabalho são a termorregulação colonial, a energética individual e mecanismos de termogênese. Com relação à termorregulação colonial, o objetivo principal foi descrevê-la em duas regiões do ninho (discos de cria e potes de alimento), por meio de registro de séries temporais de temperatura e umidade relativa, e estudo da atividade externa de vôo. Foi detectada ritmicidade nas séries temporais de colônias abertas, com influência das periodicidades da temperatura ambiente, umidade relativa e luminosidade, sobre as séries temporais registradas dentro da colônia. As séries temporais de atividade de vôo apresentavam periodicidades similares às ambientais, mas também eram relacionadas às da cria. Em colônias fechadas, as séries temporais dos discos de cria apresentavam periodicidades próximas a 24h e 12h, sugerindo aspecto endógeno da regulação de temperatura e umidade próximo à cria. Também, objetivou-se caracterizar o efeito do tipo de iluminação e de diferentes temperaturas. Foram estudados, por meio de respirometria intermitente, os efeitos do ciclo claro/escuro a 28°C (fotoperíodo normal, fotoperíodo invertido, claro e escuro constante) sobre a taxa metabólica (TM), e os efeitos de diferentes temperaturas ambientais (10 a 40°C) sobre a TM e quociente respiratório (QR). Os diferentes ciclos de claro/escuro afetaram a TM, sendo observados, em fotoperíodo normal e claro constante valores de TM baixos entre 19h e 5h. Em fotoperíodo invertido, valores diminuídos foram registrados entre 6h e 18h, sugerindo um ritmo exógeno em resposta a mudanças fotoperiódicas. Entre 7h e 17h59, no claro, ressalta-se que não há diferenças estatisticamente significativas na TM. A temperatura tem um efeito significativo, com valores diminuídos a 35 e 40°C e mais ainda a 10°C. Entre 15 e 30°C não há diferenças significativas. Na terceira parte do trabalho objetivou-se verificar o efeito tempo-dependente de bloqueadores beta-adrenérgicos e octopaminérgicos (Alprenolol e Mianserina) sobre a TM e temperatura torácica de forrageadoras e verificar se a octopamina e methoprene (análogo de hormônio juvenil) compensam os efeitos dos bloqueadores. Também foi analisado se há alterações dos substratos energéticos catabolizados, considerando o QR e a atividade enzimática (Vmax de hexoquinase, trealase, HOAD e glicogênio fosforilase). Com o emprego dos bloqueadores, foram detectadas alterações no QR e na atividade das quatro enzimas. A diminuição da temperatura torácica obtida em forrageadoras tratadas com Alprenolol sugere o envolvimento de vias octopaminérgicas na termogênese em M. quadrifasciata; todavia, não se sabe se tais efeitos são decorrentes de interferências na produção de calor e/ou um subproduto da diminuição da TM. No nível colonial, ninhos tratados com os mesmos bloqueadores parecem apresentar periodicidades de séries temporais mais similares à da umidade relativa do ambiente e menos à da temperatura ambiente, sugerindo menor resposta às variações de temperatura. Os resultados não provam que há mecanismos de termogênese sem tremor muscular em abelhas, envolvendo octopamina e hormônio juvenil, mas indicam um possível envolvimento destas substâncias na taxa metabólica e oxidação de diferentes substratos energéticos. Sob uma visão comparativa, pode-se apontar semelhanças entre efeitos de modificações em vias octopaminérgicas/tiraminérgicas de insetos e noradrenérgicas/tiraminérgicas de vertebrados, quando à energética e termogênese. Os resultados não provam tal afirmação, mas apontam evidências do papel da via octopaminérgica na taxa metabólica e temperatura torácica de forrageadoras. / In eusocial insects, such as stingless bees, the control of nest conditions and maintenance of the colonial microclimate are important to brood incubation, development of eggs, larvae and pupae, and survival of the colony. One of the main thermoregulatory mechanisms to control nest temperature is the microhabitat selection to build the nest, such as tree holes, characteristic of the stingless bee Melipona quadrifasciata, the biological system chosen for this study. In addition to the behavioral mechanisms involved in thermoregulation, physiological mechanisms underlying thermogenesis are also found in Hymenoptera, such as futile cycles (in bumblebees) and shivering thermogenesis. Thermogenesis in bees is detected mainly during brood incubation, social interactions and pre-flight warming; additional possible physiological mechanisms have not yet been investigated with enough detail. Biogenic amines, especially octopamine, play important physiological roles in bees. Although octopamine and norepinephrine are chemically not identical, it appears that octopaminergic systems of invertebrates and noradrenergic systems of vertebrates are homologous. Oral treatment with beta-blockers can cause hypothermia, leading to the hypothesis that an octopaminergic pathway involved in bee energetics and thermogenesis might exist. The main aspects investigated in the present study are the colonial thermoregulation, the energetics of individual bees, and the mechanisms associated with thermogenesis in M. quadrifasciata. With regards to the colonial thermoregulation, temperature and humidity, time series were recorded inside and outside the nest, in two colonial compartments, i.e., brood and pots. In addition, flight activity was also recorded. Flight activity time series presented similar periodicities in both ambient and brood series. In closed colonies, maintained under constant conditions, the brood time series presented periodicities close to 24h and 12h, suggesting endogenous aspects and rhythm. Another goal of this study was to characterizing the effects of the light-dark cycles and ambient temperatures. This was achieved using intermittent respirometry, and the effects of the light-dark cycles at 28°C (normal photoperiod, inverted photoperiod, constant light and constant dark) on metabolic rate (MR), and the effects of different temperatures (10 40°C) on MR and respiratory quotient (RQ) were measured. The different light-dark cycles affected the MR under normal photoperiod and constant light. Two \"platforms,\" with low MR values were detected between 19h and 5h. When the photoperiod was inverted, lower values were recorded in the dark phase, between 6h and 18h, resulting in an inverted pattern of MR, thus suggesting an exogenous response to photoperiodic changes. Between 7h and 17h59, in the light phase, metabolic rate did not change significantly. The temperature has a significant effect on MR and RQ of the foragers, and reduced values at 10, 35 and 40°C were detected. Between 15 and 30°C no significant differences were detected. In the third part of this work the aim was to verify the time-dependent effects of beta-blockers (Alprenolol and Mianserina) on MR and thoracic temperature of foragers, and to verify whether octopamine and methoprene (analogous to juvenile hormone) compensate the effects of beta-blockers. Alterations of substrates oxidation, considering the RQ and the activity (Vmax) of specific enzymes, such as hexokinase, trehalase, HOAD and glycogen phosphorylase, were also investigated. Treatments with blockers caused alterations in the RQ and in the enzyme activities of hexokinase, HOAD and glycogen phosphorylase. The reduced values of thoracic temperature in foragers treated with Alprenolol suggests the involvement of octopaminergic pathways in thermogenesis; however, it is not yet known if such effects are due to interferences in the heat production and/or represent a by-product of a reduced metabolic rate. At the colonial level, nests treated with blockers presented colonial time series periodicities more similar to the ambient humidity series than to the ambient temperature series, suggesting therefore that the responses to ambient temperature are reduced. These results do not prove that mechanisms of nonshivering thermogenesis are present in bees, involving both octopamin and juvenile hormone, but they can indicate possible involvements of these substances in metabolic rate, energetics and fuel utilization. Under a comparative approach, one can suggest similarities between the effects caused by modifications in the noradrenergic and octopaminergic pathways on the energetics and thermogenesis of M. quadrifasciata. The results, however, do not prove such hypothesis, but they suggest an octopaminergic influence on both metabolic rate and thoracic temperature of M. quadrifasciata foragers.