Desenvolvimento do gânglio cerebral de Acromyrmex subterraneus subterraneus Forel, 1893 (Hymenoptera; Formicidae; Myrmicinae)

Abstract

O objetivo deste trabalho foi estudar a morfologia do cérebro de Acromyrmex subterraneus subterraneus, durante o desenvolvimento pós- embrionário, acompanhando seu crescimento através da observação de suas estruturas internas e suas dimensões, bem como da atividade proliferativa de suas células. As alterações encontradas durante o desenvolvimento do cérebro foram relacionadas com a possível influência de hormônios morfogenéticos e aspectos futuros do comportamento de cada casta de A. s. subterraneus, já que no cérebro desta, por se tratar de um inseto social, existem subcompartimentos supostamente responsáveis pela memória e aprendizagem. O material biológico foi obtido de colônias mantidas no Insetário da Universidade Federal de Viçosa. Em todas as análises, os indivíduos foram classificados por idade, de acordo com a intensidade da cor do olho e do corpo, a saber: pré-pupa, também chamada larva pós-defecante; pupa de olho despigmentado; pupa de olho fracamente pigmentado (pigmentação rósea clara); pupa de olho mediamente pigmentado (marrom); pupa de corpo pigmentado (cutícula amarelada) e indivíduos adultos. Na análise morfológica e mitótica, só foram utilizadas pupas de operárias maiores e, na análise morfométrica, também foram utilizadas pupas de machos e rainhas. Para descrições morfológicas, foram realizados exames histológicos. Quatro grupos de células foram observados: as células de Kenyon, os neuroblastos precursores destas, as células da glia e um último, identificado como interneurônios. A morfologia do cérebro de A. s. subterraneus em desenvolvimento mostra padrões fixos na sua estrutura desde o estágio de pré-pupa, indicando alterações mitóticas principalmente na região dos corpora pedunculata, e morfológicas, quando da ocupação do cérebro pela neurópila. Além disso, a atividade proliferativa de células nervosas durante a fase pupal mostra uma certa flutuação e, em diferentes fases, apresentam sítios de divisão diferentes. Comparações da área do cérebro mostram que, em operárias e machos, a área total apresenta maior desenvolvimento no estágio adulto. Em rainhas, a variação do crescimento não é significativa nos diferentes estágios, sugerindo um crescimento proporcional das estruturas internas do cérebro. Com a análise citogenética, observou-se que grande quantidade de prófases e metáfases ocorreram desde a fase de pré-pupa até a fase de corpo pigmentado, mas aquelas metáfases consideradas “ótimas” para análise citogenética foram encontradas nas fases de pré-pupa e pupas de olho despigmentado.

The purpose of this work was to study the brain morphology in Acromyrmex subterraneus subterraneus, during the post-embryonic development, following its growth by means of morphometric analysis of its inner structrures as well as the cell proliferation activity. The changes found during the brain development were associated with a possible morphogenetic hormone role and future behavior aspects in each A. s. subterraneus caste, because in this ant, such as other social insects, the brain has subcompartments which are commonly associated with learning and memory. The ants were obtained from nests placed in the Federal University of Viçosa. There were examined workers, queens and males of different developmental stages. The pupal stages were judged by the color of their eyes: unpigmented, light red, dark red and black. Adults of the three castes and prepupae of workers were also examined. However, only workers were used for morphological and proliferative analysis. Standard histological methods showed four groups of cells: Kenyon cells, neuroblasts, glial cells and interneurons. The morphology of the brain during the development indicated unchanged patterns in its structure from prepupae until adult, demonstrating mitotic activity mainly in the mushroom bodies. The morphological variations were related with the neuropile growth. In addition, the mitotic activity during the pupae development showed some variations among the pupal stages, because different stages have different brain places where cell division occurs. Morphometrical data showed that in workers and males the greater was found in adult. In queens, the growth variation was not significant among the examined stages, suggesting a proportional growth of the inner structures of the brain. The cytogenetical analysis that the greater number of prophases and metaphases occurs from the prepupae until black eyes pupae, but those metaphases considered useful for cytogenetic studies were found in prepupae and unpigmented eyes pupae only.