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Dissertação de Mestrado
Documento
Autor
Nome completo
Pedro Brisola Constantino Correa
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2017
Orientador
Banca examinadora
Helene, André Frazão (Presidente)
Bueno, Odair Correa
Oda, Gisele Akemi
Otta, Emma
Título em português
Ritmos de atividade coletiva e divisão de temporal de tarefas em formigas saúvas
Palavras-chave em português
Atta sexdens rubropilosa
Comportamento coletivo
Divisão de tarefas
Ritmos biológicos
Resumo em português
Os comportamentos coletivos observados em colônias de insetos eussociais muitas vezes podem ser explicados apenas pelo comportamento dos indivíduos que compõe a colônia. De fato, em muitas condições essa previsão se concretiza. Em outras condições o comportamento individual apenas não explica o comportamento coletivo. Atualmente sabe-se que vários fatores individuais, sociais e ambientais influenciam no comportamento que indivíduos, mesmo que de carga genética idêntica, irão apresentar. A divisão de tarefas observada nas colônias de insetos eussociais é um exemplo de como indivíduos semelhantes morfológica e geneticamente adotam comportamentos diferentes dependendo de inúmeros fatores inerentes à organização social. A relação entre o comportamento dos indivíduos e as condições ambientais é intima, principalmente em relação às condições cíclicas. Inclusive existe um sistema fisiológico nos organismos que marca essa relação entre o comportamento e o tempo. Espera-se que cada indivíduo de uma colônia de insetos eussociais esteja munido desse aparato e que eles sejam semelhantes. Entretanto, em saúvas essa relação entre comportamento e ritmos ambientais se apresenta de maneira confusa. A colônia é noturna, com a maior atividade de suas operárias ocorrendo à noite, entretanto, vários indivíduos são vistos na fase de claro. Ou as forrageadoras são arrítmicas e podem forragear em qualquer fase do dia, ou as formigas se dividem em turno de trabalhos. A presente dissertação tem por objetivo descrever a existência de divisão temporal de tarefas em formigas saúvas. Foram marcadas formigas em diferentes fases (claro e escuro) e turnos (horários específicos) e observou-se a distribuição do engajamento dessas formigas marcadas na tarefa de forrageamento ao longo de cinco dias nessas diferentes fases e turnos. Foi medido também o tamanho das formigas que foram observadas em claro e em escuro e a relação entre a atividade da colônia e a eficiência na coleta de alimento Os resultados indicam que as formigas de fato dividem temporalmente a tarefa de forrageamento. Formigas de claro e formigas de escuro constituem grupos distintos, que forrageiam preferencialmente no mesmo horário. Além disso, essa divisão apresenta forte correlato com a morfologia, formigas de claro são maiores que formigas de escuro. Aparentemente essa divisão temporal de tarefa acarreta em implicações para a eficiência de forrageamento. No claro, apesar de o número de formigas observadas ser menor, a eficiência na coleta de alimentos é maior do que no escuro. A relação observada entre a morfologia e a divisão temporal de tarefas pode ser explicada pela relação de resistência às condições ambientais. Formigas maiores tendem a ser mais resistentes a temperaturas mais elevadas. Como a incidência solar e a temperatura é maior no claro, faz sentido que exista essa divisão. Entretanto, resta saber quais mecanismos fisiológicos podem gerar indivíduos geneticamente semelhantes, mas que se relacionam de maneira diferente com as condições cíclicas do ambiente
Título em inglês
Activity rhythms and temporal division of labor in leaf-cutting ants
Palavras-chave em inglês
Biological rhythms 4. Atta sexdens rubropilosa
Collective
Division of labor
Resumo em inglês
The collective behavior observed in social colonies can be explained by the behavior of its individuals, most of the time. Thus, it is expected that all workers should display the same behavior. Indeed, this prediction is fulfilled in many cases. However, many collective behaviors cannot be explained only by individual behaviors. Nowadays it is known that many individual, social and environmental conditions modulate the individual, and consequently, the collective behavior. The division of labor observed in social colonies is an example of different behaviors displayed by similar individuals reared in different conditions. Behavior and environmental conditions are closely related, especially regarding the cyclic conditions. A physiological system whose function is modulate behavior concerning time was described. It is expected that each individual in a social colony bear this system and that they mark the same relationship. However, in leaf-cutting ants this system and the relationship between behavior and cyclic conditions appear to be more complex. The colony is nocturnal, because the main worker activity time happens at night; however, there is a significant amount of ants observed at day. Or the workers are arrhythmic and are able to forage at any time, or they divide the labor in work shifts. This dissertation aims to describe the process of temporal division of labor in leaf-cutting ants. Workers of leaf-cutting ants were marked in different phases (dark and light) and shifts (specific time windows). This marked ants engagement in foraging was observed along five days on the same phases and shifts. Light and dark ants body size was measured as well as the correlation between colony activity and the food retrieval efficiency. The results show that leaf-cutting ants indeed divide the labor in work shifts. Light ants and dark ants establish distinct groups. Additionally, there is difference in the ant body size of those groups: light ants are bigger than dark ants. It seems that the temporal division of labor implies in food retrieval efficiency differences. Although the fewer ants in the light phase, the food retrieval is bigger in light than in dark. The relationship between morphology and temporal division of labor can be explained by the difference in thermal tolerance of different ant body size. Bigger ants can withstand higher temperature than smaller ants. It makes sense, day temperature is higher than night's. Hence, the process and physiological mechanisms that generate genetically similar workers whose relation to light-dark cycles is different remains to be studied
 
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Pedro_Brisola.pdf (1.57 Mbytes)
Data de Publicação
2018-04-25
 
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