O sistema de acasalamentos das abelhas sociais é intrigante. As rainhas acasalam durante uma curta janela de tempo nas fases inicias de suas vidas, armazenando o esperma pelo resto de suas vidas. Enquanto as rainhas das abelhas sem ferrão (Meliponini) e de mamangavas (Bombini) se acasalam com um ou poucos machos (monândricas), as rainhas de espécies representantes do gênero Apis (Apini) acasalam-se com vários machos (poliândricas). Diversas hipóteses têm sido propostas para compreender os benefícios do comportamento extremamente promíscuo das rainhas do gênero Apis. Porém, pouco foi feito para entender as igualmente intrigantes pressões seletivas que mantém a monandria em um grupo tão diverso quanto o das abelhas sem ferrão. No presente estudo, investigamos como as forças seletivas causadas pelas produção de machos diploides (uma consequência natural do sistema de determinação sexual em Hymenoptera) podem afetar o sistema de acasalamento da abelha sem ferrão brasileira, Scaptotrigona depilis. Em particular, rainhas que realizam um acasalamento pareado para o locus sexual (i.e., acasalam com um macho que possui o mesmo alelo sexual) terão o seu fitness reduzido porque elas serão executadas em colônias com 50% de machos diploides entre sua cria diploide. Acasalar-se com mais de um macho aumentam as chances de um acasalamento pareado, mas reduz a proporção de machos diploides na cria. Por meio da manipulação dos favos de cria de colônias experimentais, nós testamos se a mortalidade de rainhas com proporções menores de machos diploides na cria terão taxas de mortalidade similares à de rainhas em colônias com 0% ou 50% de machos diploides na cria. Para isso, obtivemos rainhas produzindo machos diploides nesta espécie e estudamos alguns detalhes de sua biologia, em particular, a viabilidade e morfologia de seus espermatozoides e comportamento fora de suas colônias (Capítulo 1). Nós verificamos se a rainha morre na presença de machos diploides, como este comportamento é predominante na população, e quais os possíveis mecanismos que desencadeiam este comportamento (Capítulo 2). Finalmente, verificamos se a mortalidade de rainhas em colônias com proporções menores de machos diploides na cria (simulando acasalamentos múltiplos) é mais próxima da mortalidade de rainhas em colônias com 0 ou 50% de machos diploides (Capítulo 3). Verificamos que os machos diploides de S. depilis são viáveis e juntam-se a agregados reprodutivos. Seus espermatozoides possuem a mesma viabilidade que os dos machos haploides, porém possuem a cabeça e a cauda maiores. As rainhas são mortas na presença de cerca de 50% de machos diploides na cria e esse comportamento é muito difundido na população estudada, com 100% de morte das rainhas (n=20). O perfil químico de hidrocarbonetos cuticulares dos machos diploides é quantitativamente diferente dos machos haploides, sugerindo que pode conter informações para que a rainha seja executada. No entanto, por meio da contagem de espermatozoides na espermateca de rainhas recém acasaladas e com um ano de idade foi possível observar que o esgotamento de espermatozoides pode afetar a expectativa de vida das rainhas. Isso sugere que o sinal para execução da rainha também pode estar associado a uma quantidade grande de machos emergindo, como um sinal de esgotamento de espermatozoides da rainha, ao invés da ploidia dos machos. Rainhas em colônias com cerca de 25% de machos diploides emergindo foram mortas em proporções semelhantes à de rainhas em colônias com 50% de machos diploides. Isso indica que esse comportamento causa uma pressão seletiva contra os acasalamentos duplos nessa espécie, pois ao acasalar duas vezes a rainha dobra as chances de realizar um acasalamento pareado e a mortalidade é igual à de rainhas que se acasalam uma única vez. / The mating systems of social bees is intriguing. Queens mate within a narrow time window very early in their lives, storing male sperm for their entire lifespan. In bumblebees (Bombini) and stingless bees (Meliponini), queens usually mate with a single male (monandry), while the queens of Apis species (Apini) mate with several males (polyandry). Several hypothesis have been proposed to understand the benefits of the extreme polyandry of honey bees. However, very little have been done in order to understand the equally intriguing selective forces that make such a diverse group as stingless bees as monandrous. In the present study we investigate how the selective force imposed by the chances of producing diploid males (a natural consequence of sex determination system of Hymenoptera) can affect the mating system of the Brazilian stingless bee Scaptotrigona depilis. In particular, queens that make a matched mating for the sex locus (i.e., mating with a male with the same sex allele) will have reduced fitness because queens are executed when producing 50% of diploid males amongst her diploid offspring. Mating with more males increase the chances of a matched mating, but reduces the proportion of diploid males on their brood. By manipulating the brood combs of experimental colonies, we tested whether queens with smaller proportions of diploid males (25%) will have mortality rates similar to queens in colonies with 0% or 50% diploid males. For that, we obtained queens producing diploid males and studied details of diploid males biology, in particular their sperm viability and morphology, and their behaviour out of their mother colonies (Chapter 1). We verified how prevalent queen execution behaviour under diploid male production is on this species, and the possible proximate mechanisms that trigger this behaviour (Chapter 2). Finally, we verified whether queen mortality in colonies with lower proportion of diploid males (simulating multiple mating) is closer to colonies with 50% or 0% of diploid males (Chapter 3). We verified that diploid males of S. depilis are viable and can join reproductive aggregations. Their sperm cells have the same viability of haploid males, but have longer sperm head and tail cells. Queens are executed in the presence of 50% of diploid males, and this behaviour is very prevalent on the studied population, with 100% of queen death (n=20). The cuticular hydrocarbon chemical profile of diploid males is quantitatively different from haploid males, suggesting that workers could use it as a signal for queen execution. However, sperm count of newly mated queens and one-year-old queens showed that sperm depletion might affect queen lifespan. This suggests that the signal for queen execution could also be related to a high number of males emergence, as a signal of queen sperm depletion, instead of male ploidy. Queens mortality in colonies with 25% of diploid males was similar to queens in colonies with 50%. This indicates that double mating is selected against regarding this selective pressure, since mating twice will increase the chances of a matched mating and queen mortality will be the same as single mated queens.

O sistema de acasalamentos das abelhas sociais é intrigante. As rainhas acasalam durante uma curta janela de tempo nas fases inicias de suas vidas, armazenando o esperma pelo resto de suas vidas. Enquanto as rainhas das abelhas sem ferrão (Meliponini) e de mamangavas (Bombini) se acasalam com um ou poucos machos (monândricas), as rainhas de espécies representantes do gênero Apis (Apini) acasalam-se com vários machos (poliândricas). Diversas hipóteses têm sido propostas para compreender os benefícios do comportamento extremamente promíscuo das rainhas do gênero Apis. Porém, pouco foi feito para entender as igualmente intrigantes pressões seletivas que mantém a monandria em um grupo tão diverso quanto o das abelhas sem ferrão. No presente estudo, investigamos como as forças seletivas causadas pelas produção de machos diploides (uma consequência natural do sistema de determinação sexual em Hymenoptera) podem afetar o sistema de acasalamento da abelha sem ferrão brasileira, Scaptotrigona depilis. Em particular, rainhas que realizam um acasalamento pareado para o locus sexual (i.e., acasalam com um macho que possui o mesmo alelo sexual) terão o seu fitness reduzido porque elas serão executadas em colônias com 50% de machos diploides entre sua cria diploide. Acasalar-se com mais de um macho aumentam as chances de um acasalamento pareado, mas reduz a proporção de machos diploides na cria. Por meio da manipulação dos favos de cria de colônias experimentais, nós testamos se a mortalidade de rainhas com proporções menores de machos diploides na cria terão taxas de mortalidade similares à de rainhas em colônias com 0% ou 50% de machos diploides na cria. Para isso, obtivemos rainhas produzindo machos diploides nesta espécie e estudamos alguns detalhes de sua biologia, em particular, a viabilidade e morfologia de seus espermatozoides e comportamento fora de suas colônias (Capítulo 1). Nós verificamos se a rainha morre na presença de machos diploides, como este comportamento é predominante na população, e quais os possíveis mecanismos que desencadeiam este comportamento (Capítulo 2). Finalmente, verificamos se a mortalidade de rainhas em colônias com proporções menores de machos diploides na cria (simulando acasalamentos múltiplos) é mais próxima da mortalidade de rainhas em colônias com 0 ou 50% de machos diploides (Capítulo 3). Verificamos que os machos diploides de S. depilis são viáveis e juntam-se a agregados reprodutivos. Seus espermatozoides possuem a mesma viabilidade que os dos machos haploides, porém possuem a cabeça e a cauda maiores. As rainhas são mortas na presença de cerca de 50% de machos diploides na cria e esse comportamento é muito difundido na população estudada, com 100% de morte das rainhas (n=20). O perfil químico de hidrocarbonetos cuticulares dos machos diploides é quantitativamente diferente dos machos haploides, sugerindo que pode conter informações para que a rainha seja executada. No entanto, por meio da contagem de espermatozoides na espermateca de rainhas recém acasaladas e com um ano de idade foi possível observar que o esgotamento de espermatozoides pode afetar a expectativa de vida das rainhas. Isso sugere que o sinal para execução da rainha também pode estar associado a uma quantidade grande de machos emergindo, como um sinal de esgotamento de espermatozoides da rainha, ao invés da ploidia dos machos. Rainhas em colônias com cerca de 25% de machos diploides emergindo foram mortas em proporções semelhantes à de rainhas em colônias com 50% de machos diploides. Isso indica que esse comportamento causa uma pressão seletiva contra os acasalamentos duplos nessa espécie, pois ao acasalar duas vezes a rainha dobra as chances de realizar um acasalamento pareado e a mortalidade é igual à de rainhas que se acasalam uma única vez. / The mating systems of social bees is intriguing. Queens mate within a narrow time window very early in their lives, storing male sperm for their entire lifespan. In bumblebees (Bombini) and stingless bees (Meliponini), queens usually mate with a single male (monandry), while the queens of Apis species (Apini) mate with several males (polyandry). Several hypothesis have been proposed to understand the benefits of the extreme polyandry of honey bees. However, very little have been done in order to understand the equally intriguing selective forces that make such a diverse group as stingless bees as monandrous. In the present study we investigate how the selective force imposed by the chances of producing diploid males (a natural consequence of sex determination system of Hymenoptera) can affect the mating system of the Brazilian stingless bee Scaptotrigona depilis. In particular, queens that make a matched mating for the sex locus (i.e., mating with a male with the same sex allele) will have reduced fitness because queens are executed when producing 50% of diploid males amongst her diploid offspring. Mating with more males increase the chances of a matched mating, but reduces the proportion of diploid males on their brood. By manipulating the brood combs of experimental colonies, we tested whether queens with smaller proportions of diploid males (25%) will have mortality rates similar to queens in colonies with 0% or 50% diploid males. For that, we obtained queens producing diploid males and studied details of diploid males biology, in particular their sperm viability and morphology, and their behaviour out of their mother colonies (Chapter 1). We verified how prevalent queen execution behaviour under diploid male production is on this species, and the possible proximate mechanisms that trigger this behaviour (Chapter 2). Finally, we verified whether queen mortality in colonies with lower proportion of diploid males (simulating multiple mating) is closer to colonies with 50% or 0% of diploid males (Chapter 3). We verified that diploid males of S. depilis are viable and can join reproductive aggregations. Their sperm cells have the same viability of haploid males, but have longer sperm head and tail cells. Queens are executed in the presence of 50% of diploid males, and this behaviour is very prevalent on the studied population, with 100% of queen death (n=20). The cuticular hydrocarbon chemical profile of diploid males is quantitatively different from haploid males, suggesting that workers could use it as a signal for queen execution. However, sperm count of newly mated queens and one-year-old queens showed that sperm depletion might affect queen lifespan. This suggests that the signal for queen execution could also be related to a high number of males emergence, as a signal of queen sperm depletion, instead of male ploidy. Queens mortality in colonies with 25% of diploid males was similar to queens in colonies with 50%. This indicates that double mating is selected against regarding this selective pressure, since mating twice will increase the chances of a matched mating and queen mortality will be the same as single mated queens.

O processo reprodutivo é de extrema importância para os organismos vivos, é através dele que os indivíduos transmitem as informações contidas em seus genes para as próximas gerações. Para que qualquer indivíduo seja bem-sucedido nesse processo, o primeiro desafio a ser superado é encontrar um parceiro sexual. Para cumprir essa tarefa, machos e fêmeas comunicam sua presença utilizando uma variedade de canais sensoriais. Nas abelhas sociais,o encontro entre machos e fêmeas é um processo complexo e resultado de um refinado sistema de comunicação, mediado principalmente por sinais químicos. Embora Meliponini seja o maior e mais diverso grupo de abelhas sociais, existem poucas informações sobre a comunicação sexual desses insetos. Um fenômeno comum nesse grupo de abelhas é a formação de grandes agregados de machos nas proximidades de colônias que possuem uma rainha virgem. No entanto, os sinais envolvidos na atração dos machos e na formação desses agregados são pouco conhecidos. Desse modo, este trabalho objetivou investigar os fatores envolvidos na comunicação sexual de Meliponini. Para explorar esse problema, nós realizamos uma revisão sobre a biologia reprodutiva dessas abelhas (cap. 1), testamos o papel das forrageiras na atração de machos (cap.2), identificamos os compostos presentes nas marcas depositadas por machos nas agregações (cap.3) e investigamos os fatores relacionados à escolha dos machos por uma determinada colônia (cap. 4). Os resultados obtidos apontam que as forrageiras têm um papel central na atração dos machos e que os machos depositam ativamente seus hidrocarbonetos cuticulares nos locais de agregação. Além disso, foi possível identificar que a atratividade de uma colônia está relacionada com a sua biomassa. Assim, esses resultados contribuem para ampliar nosso conhecimento sobre o processo reprodutivo em abelhas sem ferrão e mostram que a comunicação sexual desse grupo de insetos é um processo tão complexo quanto fascinante que envolve machos, rainhas e operárias / Reproduction is the utmost important process for living organisms since it is through this process that individuals can transmit their genetic information to the next generation. To be successful in this process, the first challenge individuals need to overcome is finding a sexual partner. To accomplish this task, males and females communicate their presence using several sensorial modalities. In highly eusocial bees, this complex process is the outcome of a precise chemical communication system. Stingless bees (Meliponini) represents the most species-rich group of eusocial bees and although a lot of information related to the group can be found in the literature, very little is known about their mating communication. A common phenomenon in this group of social bees is the formation of large male aggregations in front of nests during reproductive events. However, the factors involved in the formation of such male aggregation are poorly understood. Therefore, the aim of this study was to investigate the mating communication of stingless bees. To explore this problem, we reviewed the mating biology of the bees (chapter 1), tested the role of foragers in the attraction of males (chapter 2), identified the compounds that drones deposit at the aggregation site (chapter 3) and investigated the factors related to the differential attraction of males to colonies (chapter 4). Our results suggest that foragers have a central role in the long-range attraction of males and that males actively deposit their cuticular hydrocarbons at the aggregation site. Furthermore, we observed that the number of attracted males increased with the weight of colonies, showing that the attractiveness of colonies is related to their biomass. Thus, these results contribute to improve our knowledge about the reproductive process of stingless bees and show that the sexual communication of these bees is as complex as fascinating and involves males, queens and workers

A importância do Cerrado é devido a sua diversidade biológica e alto grau de endemismo, e demanda uma maior compreensão das formas de interação entre seus componentes. Atualmente, encontramos parte de sua estrutura original modificada pelo intenso processo de urbanização e pelo aprimoramento das práticas de agricultura intensiva. Por isso, uma relevante ferramenta disponível para o estudo qualitativo deste bioma são as estimativas de conectividade funcional, que consiste em quanto o ambiente facilita ou impede o movimento de organismos e propágulos entre as manchas de recursos. O objetivo deste trabalho foi estimar a conectividade funcional para a abelha sem ferrão Scaptotrigona depilis em dois fragmentos florestais periurbanos de Cerrado, na cidade de Ribeirão Preto/SP, região com grande relevância ambiental e formada por mosaicos heterogêneos de vegetação nativa, com diferentes graus de fragmentação. Para tanto, realizamos a translocação, a diferentes distâncias, de 2348 indivíduos forrageiros através de dois fragmentos de floresta estacional semidecidual, e em suas respectivas matrizes. O registro do retorno às suas colônias dos indivíduos translocados, e respectivos tempos, nos permitiu avaliar as taxas de sucesso em função da distância através da análise de sobrevivência de Cox, em conjunto à fatores como tipos de ambiente, temperatura, umidade e exposição solar. Modelos de regressão de Cox, comparados através de AIC, apontaram a temperatura como principal fator de influência, reduzindo a taxa de sucesso de retorno, de acordo com seu aumento em graus Celsius. Os tipos de ambientes, distância e umidade, também exerceram influência inversamente proporcional em relação às taxas de sucesso de retorno, reduzindo seus valores conforme estas variáveis aumentavam. Entretanto, as análises de variância da temperatura e umidade apontaram haver diferenças significativas entre os diferentes locais. Estas análises corroboraram a temperatura como principal variável de influência, e sugerem que as diferenças verificadas se devem às características de cada local. Desta forma, identificamos que diferentes tipos de uso e cobertura do solo influenciam diretamente os fatores ambientais como temperatura e umidade e, assim como a distância, impactam o retorno de indivíduos de S. depilis nestas paisagens. Isso nos sugere que, para ampliarmos estratégias de conservação baseadas nos processos ecológicos que desempenham, devemos utilizar alternativas que busquem uma maior arborização da matriz como forma de amenizar temperaturas muito elevadas, bem como uma redução das distâncias entre os fragmentos, que permita uma maior conectividade funcional do ambiente. / The importance of Cerrado due to its biological diversity and high level of endemism demands a greater understanding of the forms of interaction between its components. Currently, we find part of its original structure modified by the intense urbanization process and the increase of intensive farming practices. Therefore, a relevant tool available for the qualitative study of this biome are the estimates of functional connectivity, which consists of how much the environment facilitates or prevents the movement of organisms and propagules between resource patches. The objective of this work was to estimate the functional connectivity for the stingless bee Scaptotrigona depilis in two peri-urban forest fragments of Cerrado, in the city of Ribeirão Preto / SP, a region with great environmental relevance and composed of heterogeneous mosaics of native vegetation, with different levels of fragmentation. For this, we performed the translocation, at different distances, of 2348 individuals through two fragments of semideciduous seasonal forest, and in their respective matrices. The recording of the return of translocated individuals to their colonies, and their respective times, allowed us to evaluate the success rates as a function of distance through the Cox survival analysis, together with factors such as environment, temperature, humidity and sun exposure. Cox regression models, compared through AIC, pointed to temperature as the main influence factor, reducing the rate of return success, according to its increase in degrees Celsius. The types of sites, distance and humidity also had an inverse proportional influence on the success rates of return, reducing their values as these variables increased. However, analyzes of variance of temperature and humidity indicated that there were significant differences between the different sites. These analyzes corroborate temperature as the main influence variable, and suggest that the differences verified are due to the characteristics of each site. In this way, we identify that different types of land use and cover directly influence environmental factors such as temperature and humidity, as well as distance, which impacts the return of S. depilis individuals in these landscapes. This suggests that, in order to expand conservation strategies based on the ecological processes they perform, we must use alternatives that seek higher arboreal cover of the matrix as a way of mitigating very high temperatures, as well as a reduction of the distances between the fragments, allowing a higher connectivity of the environment.

A importância do Cerrado é devido a sua diversidade biológica e alto grau de endemismo, e demanda uma maior compreensão das formas de interação entre seus componentes. Atualmente, encontramos parte de sua estrutura original modificada pelo intenso processo de urbanização e pelo aprimoramento das práticas de agricultura intensiva. Por isso, uma relevante ferramenta disponível para o estudo qualitativo deste bioma são as estimativas de conectividade funcional, que consiste em quanto o ambiente facilita ou impede o movimento de organismos e propágulos entre as manchas de recursos. O objetivo deste trabalho foi estimar a conectividade funcional para a abelha sem ferrão Scaptotrigona depilis em dois fragmentos florestais periurbanos de Cerrado, na cidade de Ribeirão Preto/SP, região com grande relevância ambiental e formada por mosaicos heterogêneos de vegetação nativa, com diferentes graus de fragmentação. Para tanto, realizamos a translocação, a diferentes distâncias, de 2348 indivíduos forrageiros através de dois fragmentos de floresta estacional semidecidual, e em suas respectivas matrizes. O registro do retorno às suas colônias dos indivíduos translocados, e respectivos tempos, nos permitiu avaliar as taxas de sucesso em função da distância através da análise de sobrevivência de Cox, em conjunto à fatores como tipos de ambiente, temperatura, umidade e exposição solar. Modelos de regressão de Cox, comparados através de AIC, apontaram a temperatura como principal fator de influência, reduzindo a taxa de sucesso de retorno, de acordo com seu aumento em graus Celsius. Os tipos de ambientes, distância e umidade, também exerceram influência inversamente proporcional em relação às taxas de sucesso de retorno, reduzindo seus valores conforme estas variáveis aumentavam. Entretanto, as análises de variância da temperatura e umidade apontaram haver diferenças significativas entre os diferentes locais. Estas análises corroboraram a temperatura como principal variável de influência, e sugerem que as diferenças verificadas se devem às características de cada local. Desta forma, identificamos que diferentes tipos de uso e cobertura do solo influenciam diretamente os fatores ambientais como temperatura e umidade e, assim como a distância, impactam o retorno de indivíduos de S. depilis nestas paisagens. Isso nos sugere que, para ampliarmos estratégias de conservação baseadas nos processos ecológicos que desempenham, devemos utilizar alternativas que busquem uma maior arborização da matriz como forma de amenizar temperaturas muito elevadas, bem como uma redução das distâncias entre os fragmentos, que permita uma maior conectividade funcional do ambiente. / The importance of Cerrado due to its biological diversity and high level of endemism demands a greater understanding of the forms of interaction between its components. Currently, we find part of its original structure modified by the intense urbanization process and the increase of intensive farming practices. Therefore, a relevant tool available for the qualitative study of this biome are the estimates of functional connectivity, which consists of how much the environment facilitates or prevents the movement of organisms and propagules between resource patches. The objective of this work was to estimate the functional connectivity for the stingless bee Scaptotrigona depilis in two peri-urban forest fragments of Cerrado, in the city of Ribeirão Preto / SP, a region with great environmental relevance and composed of heterogeneous mosaics of native vegetation, with different levels of fragmentation. For this, we performed the translocation, at different distances, of 2348 individuals through two fragments of semideciduous seasonal forest, and in their respective matrices. The recording of the return of translocated individuals to their colonies, and their respective times, allowed us to evaluate the success rates as a function of distance through the Cox survival analysis, together with factors such as environment, temperature, humidity and sun exposure. Cox regression models, compared through AIC, pointed to temperature as the main influence factor, reducing the rate of return success, according to its increase in degrees Celsius. The types of sites, distance and humidity also had an inverse proportional influence on the success rates of return, reducing their values as these variables increased. However, analyzes of variance of temperature and humidity indicated that there were significant differences between the different sites. These analyzes corroborate temperature as the main influence variable, and suggest that the differences verified are due to the characteristics of each site. In this way, we identify that different types of land use and cover directly influence environmental factors such as temperature and humidity, as well as distance, which impacts the return of S. depilis individuals in these landscapes. This suggests that, in order to expand conservation strategies based on the ecological processes they perform, we must use alternatives that seek higher arboreal cover of the matrix as a way of mitigating very high temperatures, as well as a reduction of the distances between the fragments, allowing a higher connectivity of the environment.

O processo reprodutivo é de extrema importância para os organismos vivos, é através dele que os indivíduos transmitem as informações contidas em seus genes para as próximas gerações. Para que qualquer indivíduo seja bem-sucedido nesse processo, o primeiro desafio a ser superado é encontrar um parceiro sexual. Para cumprir essa tarefa, machos e fêmeas comunicam sua presença utilizando uma variedade de canais sensoriais. Nas abelhas sociais,o encontro entre machos e fêmeas é um processo complexo e resultado de um refinado sistema de comunicação, mediado principalmente por sinais químicos. Embora Meliponini seja o maior e mais diverso grupo de abelhas sociais, existem poucas informações sobre a comunicação sexual desses insetos. Um fenômeno comum nesse grupo de abelhas é a formação de grandes agregados de machos nas proximidades de colônias que possuem uma rainha virgem. No entanto, os sinais envolvidos na atração dos machos e na formação desses agregados são pouco conhecidos. Desse modo, este trabalho objetivou investigar os fatores envolvidos na comunicação sexual de Meliponini. Para explorar esse problema, nós realizamos uma revisão sobre a biologia reprodutiva dessas abelhas (cap. 1), testamos o papel das forrageiras na atração de machos (cap.2), identificamos os compostos presentes nas marcas depositadas por machos nas agregações (cap.3) e investigamos os fatores relacionados à escolha dos machos por uma determinada colônia (cap. 4). Os resultados obtidos apontam que as forrageiras têm um papel central na atração dos machos e que os machos depositam ativamente seus hidrocarbonetos cuticulares nos locais de agregação. Além disso, foi possível identificar que a atratividade de uma colônia está relacionada com a sua biomassa. Assim, esses resultados contribuem para ampliar nosso conhecimento sobre o processo reprodutivo em abelhas sem ferrão e mostram que a comunicação sexual desse grupo de insetos é um processo tão complexo quanto fascinante que envolve machos, rainhas e operárias / Reproduction is the utmost important process for living organisms since it is through this process that individuals can transmit their genetic information to the next generation. To be successful in this process, the first challenge individuals need to overcome is finding a sexual partner. To accomplish this task, males and females communicate their presence using several sensorial modalities. In highly eusocial bees, this complex process is the outcome of a precise chemical communication system. Stingless bees (Meliponini) represents the most species-rich group of eusocial bees and although a lot of information related to the group can be found in the literature, very little is known about their mating communication. A common phenomenon in this group of social bees is the formation of large male aggregations in front of nests during reproductive events. However, the factors involved in the formation of such male aggregation are poorly understood. Therefore, the aim of this study was to investigate the mating communication of stingless bees. To explore this problem, we reviewed the mating biology of the bees (chapter 1), tested the role of foragers in the attraction of males (chapter 2), identified the compounds that drones deposit at the aggregation site (chapter 3) and investigated the factors related to the differential attraction of males to colonies (chapter 4). Our results suggest that foragers have a central role in the long-range attraction of males and that males actively deposit their cuticular hydrocarbons at the aggregation site. Furthermore, we observed that the number of attracted males increased with the weight of colonies, showing that the attractiveness of colonies is related to their biomass. Thus, these results contribute to improve our knowledge about the reproductive process of stingless bees and show that the sexual communication of these bees is as complex as fascinating and involves males, queens and workers

As abelhas da tribo Meliponini são conhecidas como abelhas indígenas sem ferrão. São encontradas em áreas tropicais e subtropicais do mundo e estão entre os principais polinizadores da flora brasileira, no entanto, a maioria das espécies estão seriamente ameaçadas de extinção devido a fragmentação dos ecossistemas onde vivem, causados principalmente pelas queimadas e desmatamento. Scaptotrigona aff depilis é uma espécie de abelha indígena sem ferrão que vive em ocos de árvores com colônias bastante populosas. As operárias são de porte pequeno e possuem uma coloração preta fosca. No Brasil, elas são encontradas no Rio Grande do Sul, Paraná, Mato Grosso do Sul, São Paulo e Minas Gerais. Assim como para a maioria dos meliponíneos os estudos populacionais para esta espécie são muito escassos, fazendo-se necessário a ampliação desses estudos para uma melhor compreensão da dinâmica populacional da espécie para futuras estratégias de manejo e conservação. Este trabalho teve como objetivo principal desenvolver um conjunto de marcadores microssatélites que possam ser úteis para futuros estudos populacionais. Foi desenvolvido um conjunto de 20 pares de primers microssatélites, utilizando a técnica de biblioteca genômica enriquecida. Esses primers foram caracterizados em 90 abelhas de nove ninhos naturais coletados de sete regiões (Londrina-PR; Cornélio Procópio-PR; Piracicaba-SP; Ribeirão Preto-SP; Jardinópolis-SP Franca-SP e Uberlândia-MG). Dos 20 pares de primers desenhados e sintetizados, 17 tiveram sucesso na amplificação. O número de alelos por loco variou de 3 a 11 (média de 6,23). A heterozigosidade esperada variou de 0,345 a 0,863 e a heterozigosidade observada variou de 0,226 a 0,938. Os locos apresentaram alta probabilidade de exclusão de paternidade. O índice de diversidade genética dos locos (6,23) foi maior que os relatados em muitas espécies de abelha indígena sem ferrão. Não foram detectados indícios significativos de ligação entre os locos desenvolvidos. O teste de transferibilidade entre S. aff depilis e outras espécies de meliponíneos, demonstrou que as sequências que flanqueiam as regiões microssatélites são conservadas, uma vez que 10 pares de primers amplificaram em pelo menos quatro das sete espécies testadas. A diversidade alélica (2,4) nos ninhos estudados ficou abaixo do observado na literatura, este fato ocorreu devido ao baixo número de indivíduos amostrados por região. As estatísticas F mostraram que não ocorre endogamia entre os ninhos (Fis=-0,2410) e que eles estão estruturados (Fst=0,3810). Os resultados obtidos neste trabalho mostram que os primers desenvolvidos para a S. aff depilis são bem informativos e adequados para futuros estudos de distribuição da diversidade genética, estrutura populacional, agregação de ninhos, conservação e manejo, estudos de filogeografia e estudos de parentesco. / Bees of the Meliponini tribe are known as stingless bees. They are found in tropical and southern subtropical areas throughout the world and are among the most important Brazilian flora pollinators. However, many species are in seriously extinction danger due to fragmentation of the ecosystems where they live, mainly caused by great extent burnings and deforestation. Scaptotrigona aff depilis is a stingless bee species which nests are found in tree cavities with highly populated colonies. The workers are small-sized and have a matte black color. In Brazil, they are found at Rio Grande do Sul, Paraná, Mato Grosso do Sul, São Paulo and Minas Gerais states. As for most meliponines, the population studies for this species are very scarce, making it necessary to expand these studies to better understand the population dynamics of the species for future conservation and management strategies. The present study aimed to develop a set of microsatellite markers that might be useful for future population studies, especially on stingless bees. It was developed a set of 20 pairs of microsatellite primers with the technique of enriched genomic library. Those primers were characterized in 90 bees from 9 natural nests sampled in seven different regions (Londrina-PR; Cornélio Procópio-PR; Piracicaba-SP; Ribeirão Preto-SP; Jardinópolis-SP; Franca-SP; Uberlândia-MG). Of the 20 primer pairs designed and synthesized, 17 were successful in amplification. The allele number per locus varied from 3 to 11 (mean=6.23). The expected heterozygosity ranged from 0.345 to 0.863 and observed heterozygosity from 0.226 to 0.938. The loci presented a high probability of paternity exclusion. The index of genetic diversity of loci (6.23) was higher than those reported in many stingless bee species. It was not detected significant evidences of linkage between developed loci. The transferability test between S. aff depilis and other meliponine species showed that the sequences flanking the microsatellite regions are conserved, since 10 pairs of primers amplified in at least four of the seven species tested. The allelic diversity (2.4) in the studied nests was lower than that observed in the literature; this may be due to the low number of individuals sampled per region. The F statistics showed non-occurrence of inbreeding between the nests (Fis=-0.2410) and that they are structured (Fst=0.3810). The obtained results demonstrate that the developed primers for S. aff depilis are very informative and suitable for further studies of the distribution of genetic diversity, population structure, aggregation of nests, conservation and management studies, phylogeography and kinship studies.

Made available in DSpace on 2016-08-17T15:00:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maria Jose Abigail Mendes Araujo.pdf: 8371656 bytes, checksum: 63932f6c3d898474003c37849f18ff25 (MD5) Previous issue date: 2009-01-15 / BANCO DA AMAZÔNIA / Propolis of Scaptotrigona aff. postica is popularly used in Maranhão State, Brazil, for treating wounds and respiratory illnesses. Nevertheless little is known about the possible adverse effects its usage. This study evaluated the acute and subchronic toxicity of propolis hydroalcoholic extract (PHE) from S. aff. postica. In the study 96 Swiss mice (males and females) were used, half to evaluate the acute toxicity and half for subchronic toxicity. In acute toxicity, the animals received oral single doses of PHE in concentrations of 1000, 2000 or 4000 mg/kg and were observed for 14 days. For subchronic toxicity evaluation, the mice received daily PHE during 15 days in concentrations of 100, 200 or 400 mg/kg. The animals were sacrificed and blood and organs were removed for biochemical, hematological and histopathology evaluation. The PHE did not induce death and the acute treatment significantly reduced serum concentrations of alanine aminotransferase and alkaline phosphatase, while the subchronic treatment significantly reduced aspartate aminotransferase concentration and increased triglycerides only in the male mice. In the liver s histopathological analysis it was observed slight leucocytes infiltration in the mice groups that received higher doses and slight steatosis in the subchronic treatment. Data indicate that the propolis hydroalcoholic extract (PHE) from S. aff. postica has low toxicity when used orally, even in high doses and in subchronic treatments. / A própolis de Scaptotrigona aff. postica é utilizada popularmente no estado do Maranhão, Brasil, no tratamento de feridas e de doenças respiratórias. Porém, pouco se sabe sobre os possíveis efeitos adversos do seu uso. Este estudo avaliou a toxicidade aguda e subcrônica do extrato hidroalcoólico de própolis (EHP) de S. aff. postica. No estudo foram utilizados 96 camundongos Swiss (machos e fêmeas), sendo metade para avaliação da toxicidade aguda e a outra metade para a toxicidade subcrônica. Na toxicidade aguda, os animais receberam por via oral doses únicas de EHP nas concentrações de 1000, 2000 ou 4000 mg/kg e foram observados por 14 dias. Para avaliação da toxicidade subcrônica, os animais receberam EHP por via oral diariamente por 15 dias, nas concentrações de 100, 200 ou 400 mg/kg. Os animais foram sacrificados e sangue e órgãos foram retirados para avaliação bioquímica, hematológica e histopatológica. O EHP não induziu mortes. O tratamento agudo reduziu significativamente a concentração sérica de alanina transaminase e fosfatase alcalina, enquanto o tratamento subcrônico reduziu significativamente a concentração de aspartato transaminase e aumentou triglicérides apenas nos machos. Na análise histopatológica do fígado foi observado leve infiltrado leucocitário nos grupos que receberam as maiores doses e leve esteatose no tratamento subcrônico. Os dados indicam que o extrato hidroalcoólico de própolis de Scaptotrigona aff. postica possui baixa toxicidade quando utilizado por via oral, mesmo em altas doses e em tratamentos subcrônicos.

As abelhas da tribo Meliponini são conhecidas como abelhas indígenas sem ferrão. São encontradas em áreas tropicais e subtropicais do mundo e estão entre os principais polinizadores da flora brasileira, no entanto, a maioria das espécies estão seriamente ameaçadas de extinção devido a fragmentação dos ecossistemas onde vivem, causados principalmente pelas queimadas e desmatamento. Scaptotrigona aff depilis é uma espécie de abelha indígena sem ferrão que vive em ocos de árvores com colônias bastante populosas. As operárias são de porte pequeno e possuem uma coloração preta fosca. No Brasil, elas são encontradas no Rio Grande do Sul, Paraná, Mato Grosso do Sul, São Paulo e Minas Gerais. Assim como para a maioria dos meliponíneos os estudos populacionais para esta espécie são muito escassos, fazendo-se necessário a ampliação desses estudos para uma melhor compreensão da dinâmica populacional da espécie para futuras estratégias de manejo e conservação. Este trabalho teve como objetivo principal desenvolver um conjunto de marcadores microssatélites que possam ser úteis para futuros estudos populacionais. Foi desenvolvido um conjunto de 20 pares de primers microssatélites, utilizando a técnica de biblioteca genômica enriquecida. Esses primers foram caracterizados em 90 abelhas de nove ninhos naturais coletados de sete regiões (Londrina-PR; Cornélio Procópio-PR; Piracicaba-SP; Ribeirão Preto-SP; Jardinópolis-SP Franca-SP e Uberlândia-MG). Dos 20 pares de primers desenhados e sintetizados, 17 tiveram sucesso na amplificação. O número de alelos por loco variou de 3 a 11 (média de 6,23). A heterozigosidade esperada variou de 0,345 a 0,863 e a heterozigosidade observada variou de 0,226 a 0,938. Os locos apresentaram alta probabilidade de exclusão de paternidade. O índice de diversidade genética dos locos (6,23) foi maior que os relatados em muitas espécies de abelha indígena sem ferrão. Não foram detectados indícios significativos de ligação entre os locos desenvolvidos. O teste de transferibilidade entre S. aff depilis e outras espécies de meliponíneos, demonstrou que as sequências que flanqueiam as regiões microssatélites são conservadas, uma vez que 10 pares de primers amplificaram em pelo menos quatro das sete espécies testadas. A diversidade alélica (2,4) nos ninhos estudados ficou abaixo do observado na literatura, este fato ocorreu devido ao baixo número de indivíduos amostrados por região. As estatísticas F mostraram que não ocorre endogamia entre os ninhos (Fis=-0,2410) e que eles estão estruturados (Fst=0,3810). Os resultados obtidos neste trabalho mostram que os primers desenvolvidos para a S. aff depilis são bem informativos e adequados para futuros estudos de distribuição da diversidade genética, estrutura populacional, agregação de ninhos, conservação e manejo, estudos de filogeografia e estudos de parentesco. / Bees of the Meliponini tribe are known as stingless bees. They are found in tropical and southern subtropical areas throughout the world and are among the most important Brazilian flora pollinators. However, many species are in seriously extinction danger due to fragmentation of the ecosystems where they live, mainly caused by great extent burnings and deforestation. Scaptotrigona aff depilis is a stingless bee species which nests are found in tree cavities with highly populated colonies. The workers are small-sized and have a matte black color. In Brazil, they are found at Rio Grande do Sul, Paraná, Mato Grosso do Sul, São Paulo and Minas Gerais states. As for most meliponines, the population studies for this species are very scarce, making it necessary to expand these studies to better understand the population dynamics of the species for future conservation and management strategies. The present study aimed to develop a set of microsatellite markers that might be useful for future population studies, especially on stingless bees. It was developed a set of 20 pairs of microsatellite primers with the technique of enriched genomic library. Those primers were characterized in 90 bees from 9 natural nests sampled in seven different regions (Londrina-PR; Cornélio Procópio-PR; Piracicaba-SP; Ribeirão Preto-SP; Jardinópolis-SP; Franca-SP; Uberlândia-MG). Of the 20 primer pairs designed and synthesized, 17 were successful in amplification. The allele number per locus varied from 3 to 11 (mean=6.23). The expected heterozygosity ranged from 0.345 to 0.863 and observed heterozygosity from 0.226 to 0.938. The loci presented a high probability of paternity exclusion. The index of genetic diversity of loci (6.23) was higher than those reported in many stingless bee species. It was not detected significant evidences of linkage between developed loci. The transferability test between S. aff depilis and other meliponine species showed that the sequences flanking the microsatellite regions are conserved, since 10 pairs of primers amplified in at least four of the seven species tested. The allelic diversity (2.4) in the studied nests was lower than that observed in the literature; this may be due to the low number of individuals sampled per region. The F statistics showed non-occurrence of inbreeding between the nests (Fis=-0.2410) and that they are structured (Fst=0.3810). The obtained results demonstrate that the developed primers for S. aff depilis are very informative and suitable for further studies of the distribution of genetic diversity, population structure, aggregation of nests, conservation and management studies, phylogeography and kinship studies.

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