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Previous issue date: 2017-03-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Owing to high environmental temperatures in combination with elevated solar radiation, the Brazilian SeasonallyDry Tropical Forest, the Caatinga, is a thermally challenging environment for bees, particularly during food collection outside of the nest. The aim of the present study was to investigate the adaptations of bees that allow these animals to survive the thermal conditions of this biome. As model species for our study, we used Melipona subnitida, a stingless bee species (Apidae, Meliponini), endemic from Caatinga. We analysed the following features: (1) the critical thermal maximum (CTmax) of the individuals (both young workers and foragers) as well as the best acclimation time for this kind of study (acclimation times tested: without acclimation, 20 min, 12 h, 48 h, 72 h); (2) The influence of ambient temperature in direct sunlight (Ta) on the thoracic temperature of foragers (Ttx); (3) the possible heat transfer from the thorax to the abdomen, assessed through the temperature difference between these two body parts associated with ambient temperature in both alive and dead individuals; and (4) the role of the thoracic hairs in heating and cooling rates of the bees. The results of the experiments demonstrated that (1) there was no significant difference concerning CTmax between young worker bees and foragers. After 48 hours of acclimation (acclimation time showing the highest CTmax and the lowest variation compared to the other acclimation times tested), the bees' average CTmax was 50.2°C ± 0.7. (2) The foragers' Ttx increased with increasing Ta. At Ta < 40°C, the bees' Ttx was higher than Ta; however, at Ta > 41°C, the forgers' Ttx remained below Ta. (3) There is a possible active heat transfer from the thorax (Ttx) to the abdomen (Tabd) given that, as Ta increased, the difference between Ttx and Tabd decreased in alive foragers. In dead individuals, in contrast, we did not observe this association with Ta. The difference between Ttx and Tabd was relatively constant over all studied Tas. (4) The thoracic hair slow down the heating of M. subnitida. Dead bees without thoracic hair had a higher heating rate than dead bees with their natural air cover. However, there was no difference between the two experimental groups concerning the cooling rates. The results of this study demonstrate that M. subnitida tolerates ambient temperatures that are higher than those found in their natural outside environment. In addition, foragers control their body temperature through active (heat transfer to the abdomen) and passive (thoracic hair) mechanisms, which enables the bees to forage at high environmental temperatures. Results like these of the present study provide important insights into the adaptations necessary to deal with increasing environmental temperatures, as predicted by global warming scenarios / Devido às temperaturas ambientais elevadas em combinação com um alto índice de radiação solar, a Floresta Tropical Sazonalmente Seca brasileira, a Caatinga, é um ambiente termicamente desafiador para abelhas, principalmente durante a coleta de alimento fora do ninho. O objetivo do presente estudo foi investigar as adaptações de abelhas para lidar com as condições térmicas da Caatinga. Como modelo de estudo foi utilizada Melipona subnitida, uma espécie de abelha sem ferrão (Apidae, Meliponini) nativa desse bioma. Foi analisado (1) a temperatura crítica máxima (CTmax) dos indivíduos (operárias jovens e forrageadoras) e o tempo de aclimatação adequado para esse tipo de estudo (tempos de aclimatação testados: sem aclimatação, 30 min, 12 h, 48 h, 72 h); (2) o efeito da temperatura ambiente ao sol (Ta) sobre a temperatura torácica (Ttx) das forrageadoras; (3) a possível transferência de calor do tórax para o abdômen, mensurando a diferença de temperaturas entre estas duas áreas, em função da temperatura ambiente, para abelhas vivas e mortas; e (4) o papel da pelagem torácica na taxa de aquecimento e resfriamento das abelhas. Os resultados dos experimentos mostraram que (1) não houve diferença significativa com respeito ao CTmax entre abelhas jovens e forrageadoras. Após 48 horas de aclimatação (tempo de aclimatação com maior CTmax e menor variação comparado aos outros tempos de aclimatação), a CTmax média das abelhas foi de 50,2°C ± 0,7. (2) A Ttx das forrageadoras aumentou conforme aumentou a Ta. Em Ta < 40°C, a Ttx se manteve acima da Ta; já em Ta > 41°C, a Ttx ficava abaixo da Ta. (3) Acontece uma possível transferência ativa de calor do tórax (Ttx) para o abdômen (Tabd), pois a medida que a Ta aumentou, a diferença da Ttx e da Tabd em forrageadoras vivas diminuiu. Já em abelhas mortas não foi observada essa relação com a Ta. A diferença ente Ttx e Tabd foi praticamente constante em todas as Ta estudadas. (4) A pelagem retarda o aquecimento de M. subnitida. Abelhas mortas sem pelagem mostraram uma taxa de aquecimento maior do que as abelhas mortas com a pelagem natural. Porém, não houve diferença entre esses dois grupos experimentais com respeito às taxas de resfriamento. Os resultados desse estudo mostram que M. subnitida consegue tolerar temperaturas superiores às encontradas naturalmente no ambiente externo. Adicionalmente, as forrageadoras controlam a temperatura corporal através de mecanismos ativos (transferência de calor para o abdômen) e passivos (pelagem torácica), o que permite que esta espécie consiga forragear em temperaturas elevadas. Resultados como estes dão subsídios para entender melhor as adaptações necessárias para lidar com um aumento da temperatura ambiental, como previsto por cenários de aquecimento global, o que vai ser importante para possíveis ações voltadas para a conservação desta espécie / 2018-03-28
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:bdtd.ufersa.edu.br:tede/830 |
| Date | 29 March 2017 |
| Creators | Souza, Vinício Heidy da Silva Teixeira de |
| Contributors | http://lattes.cnpq.br/7459510462117938, Hrncir, Michael, Passos, Daniel Cunha, Baptista Novo, Marco Jacinto Katzenberger |
| Publisher | Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Programa de Pós-graduação em Ecologia e Conservação, UFERSA, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFERSA, instname:Universidade Federal Rural do Semi-Árido, instacron:UFERSA |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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