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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.41.2013.tde-12062013-092212
Documento
Autor
Nome completo
Marcelo Arruda Fiuza de Toledo
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2013
Orientador
Banca examinadora
Helene, André Frazão (Presidente)
Berlinck, José Guilherme de Souza Chaui Mattos
Fourcassié, Vincent Jean Louis
Título em português
Aspectos temporais da organização coletiva do forrageamento em formigas saúvas (Atta sexdens rubropilosa)
Palavras-chave em português
Atta sexdens
Comportamento coletivo
Distribuições temporais
Formigas
Trilhas de forrageamento
Video tracking
Resumo em português
Ao observarmos uma trilha de forrageamento de formigas saúvas parece bastante claro que ela consiste no tráfego de muitos indivíduos que buscam alimento numa mesma fonte e o trazem para a colônia. No entanto, a organização presente numa trilha vai muito além do fato de que formigas operárias transportam folhas para o ninho. Desde os mecanismos de formação e manutenção de trilhas baseados no recrutamento e em retroalimentação positiva da marcação feromonal, até a forma com que formigas de tamanhos diferentes se dividem entre as tarefas de corte, transporte e patrulhamento, as trilhas de forrageamento exibem uma organização muito sofisticada, que reflete a complexidade característica dos de organismos eussociais. Neste cenário, é particularmente desafiador identificar a relação entre os comportamentos individuais, característicos de formigas de um dado morfotipo, e os padrões globais coletivos observados na colônia, como por exemplo, o padrão temporal da atividade de forrageamento. No caso de formigas Atta sexdens, apesar de ser reconhecida a importância do polimorfismo na divisão de tarefas, não foi investigado o seu papel na determinação do padrão temporal com que as tarefas são realizadas. Esta questão é especialmente interessante no caso das trilhas, sob a perspectiva de que soldados, que são formigas maiores, desempenham uma tarefa cuja demanda temporal é constante, e que formigas de tamanhos intermediários são responsáveis pelo forrageamento, realizado em horários preferenciais. Para avaliar se formigas de tamanhos diferentes diferem quanto a suas respectivas distribuições temporais de atividade nas trilhas, o presente trabalho gravou em vídeo por alguns dias uma trilha de forrageamento de uma colônia mantida em laboratório em condições controladas de fotoperíodo. Através da análise computacional dos vídeos, foi possível contar os indivíduos e medir o tamanho de cada uma das formigas gravadas. Os seguintes resultados foram observados: (i) a atividade é mais intensa durante a fase fase escura do que durante a clara; (ii) a intensidade da atividade não é temporalmente uniforme dentro das fases, apresentando transientes relacionados à antecipação da transições entre fases, apesar da ausência de crepúsculo; (iii) formigas de tamanhos diferentes distinguem-se quanto as suas distribuições temporais de atividade, ainda que não forma esperada expressa anteriormente; (iv) uma consequência global deste fato pode ser observada na variação do tamanho médio de formigas ao longo do experimento. As diferenças observadas no padrão temporal de atividade de formigas de tamanhos diferentes podem ser decorrentes de mecanismos endógenos de ritmicidade, e ou de mecanismos comportamentais de divisão de tarefas baseado em diferenças entre limiares para respostas
Título em inglês
Temporal aspects of collective organization of foraging in leaf-cutting ants (Atta sexdens rubropilosa)
Palavras-chave em inglês
Ants
Atta sexdens
Collective behavior
Foraging trails
Temporal distributions
Video tracking
Resumo em inglês
When we look at a leaf-cutting ant foraging trail it seems quite clear that it consists on the traffic of many individuals collecting food from a same source and bringing it to the colonies nest. However, the foraging trail organization goes much beyond the fact that worker ants transport leaves to the nest. From the trail formation and maintenance mechanisms, based in recruitment and in pheromone marking positive feedback, to how workers of different size divide themselves among cutting, transporting and patrolling, the foraging trail presents a sophisticated organization, reflecting the typical complexity of eusocial organisms. In this condition, it's particularly challenging to identify the relationship between individual behaviours, particular of ants of a given morphotype, and the global, collective patterns, observed in the colony, for example, the foraging temporal pattern. In the case of Atta sexdens, despite the widely known importance of polymorphism in division of labour, its role in determining the temporal activity patterns has not been investigated. It's a matter of major interest in foraging trails, considered the perspective that soldiers, which are big ants patrolling trails, perform a task whose demand is time constant, at least in non adverse conditions, while medias are largely responsible for foraging, which has preferential time for performance. In order to access if different size worker ants distinguish among their respective temporal activity patterns in trails, in this work we recorded a laboratory captive colony foraging trail, under a set photoperiod, and controlled temperature. By computational video analysis, we could count the ants and measure each of them. The following results may be highlighted : (I) trail activity is more intense during darkness than during light; (ii) activity intensity within each phase is not uniform in time, showing phase anticipation related transients, despite the absence of twilight; (iii) ants of different size distinguish among their temporal activity distributions, although not as the previously stated expectations; (iv) a global consequence of this may be seen in the mean ant size variation observed throughout the experiment. The differences of temporal activity patterns among ants of different size may result from endogenous rhythm mechanisms, and or from behavioural mechanisms of division of labour based in differential response thresholds
 
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Data de Publicação
2013-06-20
 
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