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Previous issue date: 2017-03-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O gênero Trachymyrmex possui um comportamento intermediário entre as formigas cultivadoras de fungo não-cortadeiras e cortadeiras, pois utilizam tanto matéria ogânica em decomposição como as formigas não cortadeiras quanto material vegetal cortado fresco como as cortadeiras para substrato no cultivo do fungo. Além disso, o gênero Trachymyrmex, o qual divergiu entre 15 e 20 milhões anos assumi uma posição filogenética intermediária. Esses aspectos fazem com o que o estudo das características biológicas das espécies que compõem esse gênero seja importante para compreender os passos intermediários na evolução do cultivo do fungo simbionte. Deste modo, o objetivo deste trabalho foi realizar um estudo ecológico e citogenético da espécie de formiga cultivadora de fungo Trachymyrmex holmgreni a fim de contribuir para a compreensão da evolução do grupo. A abordagem ecológica consistiu em descrever a arquitetura do ninho, a demografia da colônia em duas estações do ano e avaliar o padrão de distribuição dos ninhos em ecossistema de Restinga. A abordagem citogenética foi realizada por meio do estudo do cariótipo de quatro populações geograficamente distintas. O estudo ecológico foi realizado ao longo de três praias no litoral sul brasileiro, nas localidades de Morro dos Conventos-SC, Balneário Gaivota-SC e Torres-RS e o citogenético, além dessas três, incluímos uma população de Cachoeira do Campo-MG localizada a aproximadame nte 1.500km de distância das demais populações. Escavamos e coletamos 50 ninhos para descrição da arquitetura e demografia. Amostramos ninhos na paisagem por meio de quadrantes e utilizamos os índices R de Clarck e Evans e Ip de Morisita para o padrão de distribuição. Para o estudo citogenético, utilizamos os ninhos coletados para o estudo demográfico e um ninho da população de Cachoeira do Campo-MG. As colônias foram mantidas vivas em laboratório e utilizamos as larvas para coleta do tecido cerebral para obtenção de cromossomos metafásicos. Conduzimos a técnica convencional de Giemsa para avaliar número e a morfologia. Utiliza mos a coloração com fluorocromos CMA 3 e DAPI para avaliar a composição de bases GC/AT dos cromossomos. Nossos resultados nos permitiram afirmar que a arquitetura do ninho e a demografia da colônia variam entre as estações. No outono os ninhos apresentaram três câmaras de fungo e um número significativo de indivíduos da casta reprodutiva, já na primavera apresentou 5 câmaras em média e mais imaturos do que no outono. Estes resultados sugerem que as colônias de T. holmgreni investem em reprodução durante o outono estabelecendo novos ninhos durante o inverno e investem em crescimento durante a primavera e verão. Além disso, vii encontramos um padrão de distribuição agregado dos ninhos, indicando que provavelme nte fatores abióticos como disponibilidade de recurso e condições microclimáticas do solo interferem no sucesso do estabelecimento das colônias. O estudo citogenético mostrou que T. holmgreni não apresenta clinas cromossômicas sendo o cariótipo composto por 2n = 20M (n = 10), mas apresentam variação no tamanho total dos cromossomos. Além disso, T. holmgreni apresentou marcações positivas para o fluorocromo CMA 3 na região centromérica e pericentromérica, as quais foram negativas na coloração com DAPI, mostrando que essa região é rica em pares de bases GC. Esses resultados sugerem uma estabilidade desse cariótipo e que provavelmente as pequenas variações encontradas no gênero sejam resultados de rearranjos cromossômicos a partir desse cariótipo. / The genus Trachymyrmex has an intermediate behavior between the “leaf-cutters” and “non- cutters” fungus-growing ants, since they can use both fresh cutted and detrits as substrate to grown the simbiotic fungus. In addition, to this behaviour the genus Trachymyrmex, which diverged between 15 and 20 million years ago, assume a intermediate phylogenetically position. These aspects make the study of the biological characteristics to characterize Trachymyrmex interesting to understand the steps in the evolution of fungus agriculture. In this sense, the objective of this work was to carry out an evolutionary study on the fungus-growing ant species Trachymyrmex holmgreni, through an ecological and cytogenetic approach. The former approach consists in describing the fundamental biological characteristics of any social insect : their nest architecture, colony demography, as well as the distribution pattern of the colonies in the ecosystem. The later approach was accomplished by studying the karyotype of four geographically distinct populations. The ecological study was carried out along three beaches in the southern Brazilian coast around the cities of Morro dos Conventos-SC, Balneário Gaivota-SC and Torres-RS. During the cytogenetic study, besides the three populatio ns mentione before we included a fourth population from Cachoeira do Campo-MG, located more than 1500 km away. We excavated and collected 50 nests to describe the architecture and demography. We sampled nests in the landscape in arbitrarily plotted quadrats, and calculated the R index of Clarck and Evans and Ip of Morisita to descrebe the distribution pattern. For the cytogenetic study, we used the nests collected for the demographic study and one nest from the population of Cachoeira do Campo-MG. The colonies were kept alive in the laboratory and we used the larvae to obtain brain tissue to prepare metaphasic chromosomes. We conducted the conventional stanning with Giemsa to evaluate number and morphology and used seqeuntia l staining with fluorochromes CMA 3 and DAPI to evaluate the composition of the chromosomes bases AT/CG. Our results allowed us to suggest that the architecture of the nest responds to the seasonal cycle of the colony. In the autumn the nests presented three fungus chambers and significant number of individuals of the reproductive caste, whereas in the spring they displayed, in average, 5 fungus chambers and many immature individuals. These results indicate that the colonies of T. holmgreni invest in reproduction during the fall establishing new nests during the winter, which promotes growth during the spring and summer. In addition, we found an aggregate distribution pattern of the nests, indicating that abiotic factors such as ix resource availability and microclimatic soil conditions probably interfere with the successful establishment of the colonies. The cytogenetic study showed that T. holmgreni does not presentes chromosomal clines being the karyotype composed of 2n = 20 (n = 10). In addition, T. holmgreni presented positive markings for the CMA 3 fluorochrome in the centromeric and pericentromeric regions, which were negative in the DAPI staining, suggesting that this region is rich in GC-base pairs. This result also suggest a stability in karyotype but that the small variations found are probably results of chromosomal rearrangements from this numeric stable karyotype.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:localhost:123456789/11506 |
| Date | 27 March 2017 |
| Creators | Pereira, Tássia Tatiane Pontes |
| Contributors | Cardoso, Danon Clemes, Cristiano, Maykon Passos |
| Publisher | Universidade Federal de Viçosa |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFV, instname:Universidade Federal de Viçosa, instacron:UFV |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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