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Dissertação de Mestrado
DOI
https://doi.org/10.11606/D.59.2020.tde-30062020-140433
Documento
Autor
Nome completo
Vinicius Marques Lopez
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Ribeirão Preto, 2020
Orientador
Banca examinadora
Ferreira, Rhainer Guillermo Nascimento (Presidente)
Novaes, Marcos Carneiro
Ramos, Kelli dos Santos
Título em português
Padrões ecogeográficos da coloração em formigas-feiticeiras (Hymenoptera: Mutillidae)
Palavras-chave em português
Bates
Biogeografia
Comportamento animal
Macroecologia
Mudanças climáticas
Müller
Parasitoide
Resumo em português
A coloração pode desempenhar múltiplas funções na vida dos animais, desde termorregulação até proteção contra danos da radiação ultravioleta, aposematismo, camuflagem e atração sexual. Porque essas características dependem da fisiologia do animal, padrões de coloração são altamente influenciados por condições ambientais em que as espécies estão inseridas, podendo assim, variar ao longo de sua distribuição. Estudos sobre as variações desses traços ao longo de diferentes gradientes geográficos são, portanto, fundamentais para a melhor compreensão dos processos ecológicos e evolutivos que moldam a coloração animal. As fêmeas de vespas Mutillidae (formigas-feiticeiras) apresentam padrões de coloração marcantes que são reconhecidos como sinais aposemáticos, formando um dos maiores anéis miméticos do Reino Animal. No entanto, as causas subjacentes à evolução desses padrões de cor permanecem incertas, uma vez que o mimetismo Mülleriano e Batesiano podem não ser as únicas forças seletivas por trás da coloração aposemática. Portanto, no presente estudo, buscamos elucidar se a coloração em formigas-feiticeiras responde a variações bioclimáticas, testando três regras ecogeográficas: a hipótese do Melanismo Térmico; a hipótese da Fotoproteção; e a regra de Gloger. Para isso, utilizamos fotografias de 511 espécimes de fêmeas de vespas Mutillidae distribuídas em 21 países e extraímos dados sobre a coloração na forma dos canais HSV. Por fim, analisamos se a variação na coloração observada é determinada por fatores bioclimáticos, considerando o sinal filogenético: temperatura, radiação solar, umidade e ambientes com baixa luminosidade. Nossos resultados foram consistentes com a hipótese da Fotoproteção e a regra de Gloger. Espécies com coloração mais escura ocuparam habitats com mais vegetação, maior umidade e radiação solar. Animais mais escuros também ocorreram em ambientes mais quentes, sugerindo que Mutillidae não responde às previsões da hipótese do Melanismo Térmico. Nossos resultados ainda sugerem que, em ambientes de floresta, formigas-feiticeiras apresentam menor saturação e heterogeneidade da cor. Já fêmeas com coloração mais avermelhada e mais heterogêneas ocuparam habitats mais abertos. Os resultados apresentados aqui, fornecem as primeiras evidências de que componentes abióticos do ambiente podem agir como filtros ecológicos e forças seletivas sobre os padrões de coloração em formigas-feiticeiras. Finalmente, sugerimos que os estudos utilizando Mutillidae como modelo para complexos miméticos levem em conta que o mimetismo pode estar também sob influência de fatores climáticos e não só de predadores.
Título em inglês
Ecogeographic patterns of coloration in velvet ants (Hymenoptera: Mutillidae)
Palavras-chave em inglês
Animal behavior
Bates
Biogeography
Climate change
Macroecology
Müller
Parasitoid
Resumo em inglês
Color can play multiple roles in the lives of animals, from thermoregulation to protection against damage from ultraviolet radiation, aposematism, camouflage and sexual attraction. Because these traits depend on the physiology of the animal, color patterns are highly influenced by the environmental conditions in which the species are distributed, thus varying throughout their distribution. Studies on the variations of these features over different geographic gradients are, therefore, fundamental for a better understanding of the ecological and evolutionary processes that shape animal coloration. Females of Mutillidae wasps (velvet-ants) have striking color patterns that are recognized as aposematic signals, forming one of the largest mimetic rings in the Animal Kingdom. However, the causes underlying the evolution of these color patterns remain uncertain, since Müllerian and Batesian mimicry may not be the only selective forces behind aposematic color. Therefore, in the present study, we seek to elucidate whether coloration in velvet-ants responds to bioclimatic variations, testing three ecogeographic rules: The Thermal Melanism hypothesis; the Photoprotection hypothesis; and Gloger's rule. For this, we used photographs of 511 specimens of female Mutillidae wasps distributed in 21 countries and extracted data on the color in the form of the HSV color channels. Finally, we analyzed whether the variation in color observed is determined by bioclimatic factors, considering the phylogenetic signal: temperature, solar radiation, humidity, and environments with low light. Our results were consistent with the Photoprotection hypothesis and Gloger's rule. Species with darker coloration occupied habitats with more vegetation, higher humidity, and solar radiation. Darker animals also occurred in warmer environments, suggesting that Mutillidae do not respond to the predictions of the Thermal Melanism hypothesis. Our results also suggest that, in forest environments, velvet-ants have lower color saturation and heterogeneity. Females with more reddish and heterogeneous color occupied more open habitats. The results presented here provide the first evidence that abiotic components of the environment can act as ecological filters and selective forces on the coloration patterns in velvet-ants. Finally, we suggest that studies using Mutillidae as a model for mimetic complexes consider that mimicry may also be under the influence of climatic factors and not only predators.
 
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Data de Publicação
2020-07-14
 
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