Ciências Biológicas e da Saúde
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Item Virulence of the fungi Escovopsis and Escovopsioides to the leafcutter ant-fungus symbiosis(Universidade Federal de Viçosa, 2018-07-27) Mendonça, Débora Mello Furtado de; Elliot, Simon Luke; http://lattes.cnpq.br/1055780603546569Eusocial insects interact with a diversity of parasites that can threaten their survival and reproduction. The amount of harm these parasites cause to their hosts (i.e. their virulence) can be influenced by numerous factors, such as the ecological context in which the parasite and its host are inserted. Leafcutter ants (genera Atta and Acromyrmex, Attini: Formicidae) are an example of a eusocial insect whose colonies are constantly threatened by parasites. These ants cultivate and use the fungus Leucocoprinus gongylophorus (Basidiomycota: Agaricales) as the colony main food source. Leafcutter ants also interact with the fungi Escovopsis and Escovopsioides (Ascomycota: Hypocreales), which are considered a highly virulent parasite and an antagonist to their fungal cultivar, respectively. Since both fungi are common inhabitants of healthy colonies, which remain growing and foraging, we hypothesized that they are of low virulence. However, this virulence could vary depending on the ecological context that the colonies are inserted. We therefore tested two hypotheses: (i) Escovopsis and Escovopsioides are of low virulence to colonies; (ii) virulence increases with decreasing of colony complexity. For this, we used three levels of complexity: queenright colonies (fungus garden with queen and workers), queenless colonies (fungus garden and workers, without queen) and fungus gardens (without any ants). Each level was exposed to conidial suspensions of Escovopsis moelleri, Escovopsioides nivea, Trichoderma longibrachiatum or to a control (water with Tween 80 ® + saline solution). Trichoderma longibrachiatum was used for comparison with E. moelleri and E. nivea since it is also a fungus commonly found in the colonies of leafcutter ants. The parameters evaluated were weight, midden production, amount of leaves cut by ants and survival of each colony complexity level. We also evaluated the in vitro interactions between these fungi with L. gongylophorus through a paired culture bioassay. Our results showed that, in general, these fungi were of low virulence to queenright colonies, while the queenless colonies and fungus gardens were suppressed. Moreover, E. nivea and T. longibrachiatum seems to be less aggressive than E. moelleri, this was observed in both, in vivo and in vitro experiments. The results highlight the importance of each element (queen, workers and fungus garden) in the leafcutter ants-fungus symbiosis. Furthermore, we showed that Escovopsis and Escovopsioides may be not virulent to healthy colonies yet, depending on colony condition, the virulence level of Escovopsis can increase.Item Desenvolvimento do gânglio cerebral de Acromyrmex subterraneus subterraneus Forel, 1893 (Hymenoptera; Formicidae; Myrmicinae)(Universidade Federal de Viçosa, 2000-07-06) Soares, Paula Andréa Oliveira; Serrão, José Eduardo; http://lattes.cnpq.br/1439917455162632O 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.Item Discriminação e sobrevivência de operárias em colônias monogínicas e poligínicas de Acromyrmex subterraneus molestans (Hymenoptera: Formicidae)(Universidade Federal de Viçosa, 2003-07-15) Souza, Danival José de; Della Lucia, Terezinha Maria Castro; http://lattes.cnpq.br/8101074592046832A poliginia dentro de uma colônia de inseto social pode ser primária ou secundária. A poliginia primária ocorre quando várias rainhas se juntam para iniciar uma nova colônia. Também, colônias monogínicas podem aceitar novas rainhas fecundadas, tornando-se assim poligínicas secundariamente. A poliginia diminui o grau de parentesco entre as operárias companheiras de ninho e, com isso, os benefícios de se ajudar indivíduos mais próximos geneticamente também se reduzem. Estudos acerca do reconhecimento entre companheiras de ninho e da adoção de rainhas são imprescindíveis para esclarecer como o número de rainhas é regulado, bem como as causas da variação nesse número. Neste trabalho, escolheu-se como objeto de estudo Acromyrmex subterraneus molestans Santschi, 1925, uma subespécie de formiga cortadeira bastante comum na região de Viçosa, MG. Numa mesma região são encontradas colônias monogínicas e poligínicas dessa subespécie, o que a torna ideal em estudos dos processos que regulam o número de rainhas em colônias de Formicidae. Estudos conduzidos em laboratório mostraram que colônias monogínicas de Ac. subterraneus molestans podem se tornar poligínicas pelo mecanismo de adoção de rainhas de outras colônias. Operárias da maioria das colônias estudadas não foram capazes de discriminar entre rainhas de outras colônias da sua própria. A ausência de comportamento discriminatório também foi verificada quando se realizaram encontros de operárias de diferentes colônias. Análises químicas mostraram que não existem diferenças qualitativas no perfil químico cuticular das colônias, quer sejam elas monogínicas ou poligínicas. Finalmente, avaliou-se a possibilidade de haver sobrevivência diferencial entre operárias de colônias poligínicas e monogínicas, quando essas eram mantidas em contato com o lixo da própria colônia. Os testes de sobrevivência mostraram que operárias dos dois tipos de colônia morriam a taxas estatisticamente iguais. Vantagens da poliginia e da ausência de comportamento discriminatório são discutidas nesta dissertação.Item Actinomicetos e fungos simbiontes: implicações para formigas cortadeiras do gênero Acromyrmex MAYR, 1865(Universidade Federal de Viçosa, 2011-07-27) Dângelo, Rômulo Augusto Cotta; Souza, Danival José de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4702164J6; Lúcia, Terezinha Maria Castro Della; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783306E2; http://lattes.cnpq.br/4509353667348881; Nascimento, Antonio Galvão do; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4797432E8; Siqueira, Maria Augusta Lima; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4777253E4Insetos sociais estão sujeitos a uma grande variedade de patógenos, sendo que, aqueles que estão constantemente em contato com o solo, como formigas e cupins, são mais susceptíveis a parasitas e doenças. Durante a sua evolução, os insetos sociais desenvolveram vários mecanismos para evitar a contaminação por fungos e outros parasitas. Formigas cortadeiras estão sujeitas a uma variedade de fungos que podem comprometer os indivíduos da colônia ou o fungo simbionte basidiomiceto Leucoagaricus gongylophorus, usado como fonte primária de nutrientes para esses insetos. Alguns desses patógenos são fungos parasitas do jardim de fungo do gênero Escovopsis. Pesquisas recentes sugerem que as cortadeiras apresentam um segundo grupo de mutualistas, actinomicetos do gênero Pseudonocardia que produzem metabólitos secundários com propriedades antimicrobianas específicas contra Escovopsis. Ainda segundo esses trabalhos, esses actinomicetos se alojam em estruturas especializadas no tegumento das cortadeiras, onde recebem nutrientes através de glândulas exógenas, o que possibilitaria o desenvolvimento desses microrganismos. Dessa forma, objetivou-se com esse trabalho: 1) isolar linhagens de actinomicetos e avaliar o grau de inibição desses organismos sobre fungos presentes em colônias de formigas cortadeiras do gênero Acromyrmex coletadas em Viçosa-MG; 2) identificar e verificar o grau de similaridade de diferentes linhagens de actinomicetos simbiontes presentes em formigas de mesmo gênero; 3) verificar a presença de estruturas especializadas que poderiam abrigar actinomicetos em três espécies de formigas cortadeiras; e 4) determinar a implicação da ausência dessas estruturas para as cortadeiras. Nos testes de inibição, isolaram-se actinomicetos de cinco espécies de cortadeiras do gênero Acromyrmex e mediuse a inibição contra os quatro fungos encontrados mais frequentemente no corpo dessas mesmas espécies de cortadeiras, além de Escovopsis sp., durante 10 dias. Analisando-se diferentes linhagens de actinomicetos simbiontes isolados decortadeiras, foi verificado que, dependendo dessa estirpe, pode haver um efeito antibiótico ou estimulatório contra fungos, entomopatogênicos ou não. Concluiu-se que acréscimos e decréscimos nas taxas de inibição ao longo dos dias podem estar relacionados ao papel que os metabólitos secundários terão sobre os fungos. Utilizaram-se marcadores moleculares para identificar seis isolados de actinomicetos obtidos de cinco espécies de cortadeiras. Cinco espécies de dois gêneros puderam ser identificadas: uma de Streptomyces, isolada da formiga Ac. balzani e quatro de Pseudonocardia, obtida das outras espécies avaliadas. Finalmente, com o intuito de se verificar a presença de estruturas especializadas que abrigam actinomicetos em Acromyrmex e determinar qual a implicação de sua ausência, realizaram-se cortes histológicos de operárias de diferentes tamanhos das espécies Ac. disciger, Ac. subterraneus subterraneus e da parasita social Ac. ameliae. Além disso, comparou-se o tamanho proporcional da glândula metapleural nessas três espécies. Obteve-se que operárias de diferentes tamanhos de formigas cortadeiras das espécies estudadas não apresentam nenhuma cavidade especializada onde seja possível a alocação de actinomicetos nas regiões da cabeça, tórax ou gáster. Em Ac. subterraneus subterraneus é possível que glândulas exócrinas liberem suas secreções diretamente sobre a superfície do tegumento, viabilizando a presença dos actinomicetos nesses locais. Apesar de não possuir uma camada visível de actinomicetos sobre o corpo, Ac. disciger apresenta grande quantidade de pelos, além do maior tamanho da glândula metapleural dentre as espécies analisadas. Ac. ameliae também não possui revestimento de actinomicetos sobre o corpo, e, possivelmente, direciona energia em parasitar a colônia e explorar as defesas de sua hospedeira. Assim, pode haver um trade-off entre as diferentes estratégias de defesa empregadas pelas cortadeiras.Item Biologia e parasitismo social em Acromyrmex subterraneus subterraneus Forel, 1893 e Acromyrmex ameliae Souza et al, 2007(Universidade Federal de Viçosa, 2007-06-15) Soares, Ilka Maria Fernandes; Delabie, Jacques Hubert Charles; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787934P3; Campos, Lúcio Antonio de Oliveira; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783908P9; Lúcia, Terezinha Maria Castro Della; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783306E2; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4777343Z5; Serrão, José Eduardo; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4785636U6; Hora, Riviane Rodrigues; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4797362J5Parasitismo social é a coexistência, em um mesmo ninho, de duas espécies de insetos sociais, uma das quais é parasiticamente dependente da outra. Existem vários tipos de parasitismo social, sendo o inquilinismo o mais derivado. Nesse tipo de relação, as espécies parasitas dependem inteiramente da espécie hospedeira. Operárias podem estar presentes, mas normalmente, em pequeno número e não desempenham todas as funções necessárias para a manutenção da colônia. Acromyrmex ameliae, uma parasita social de Acromyrmex subterraneus subterraneus e de Acromyrmex subterraneus brunneus, foi descoberta em 2003 em áreas de eucalipto na Fazenda Itapoã (V & M Florestal Ltda) em Paraopeba - MG. Estudos posteriores sobre essa espécie parasita estão descritos neste trabalho que visou compreender aspectos biológicos e comportamentais entre a hospedeira e a parasita de modo a contribuir para o conhecimento e a compreensão da evolução do comportamento e parasitismo sociais. A. ameliae é uma inquilina que apresenta a casta das operárias menores que diferem das operárias hospedeiras da mesma casta por apresentarem corpo rugoso e mais piloso, olhos proeminentes, além de terem a distância da bulla até o espiráculo maior que a das operárias hospedeiras. Com glândulas metapleurais menores que as operárias hospedeiras, é possível que, as operárias parasitas sejam mais susceptíveis a patógenos. As rainhas parasitas são menores que as operárias maiores da hospedeira e a presença delas, assim como das suas operárias, não interferem de modo significativo na produção de ovos, mas inibem a produção de sexuados da subespécie hospedeira. Espermatozóides são diferentes nas duas espécies. Acromyrmex subterraneus subterraneus possui espermatozóides e núcleos espermáticos mais longos (105 µm e 9,5µm, respectivamente) que A. ameliae (91,3 µm e 7µm, respectivamente). O diâmetro do espermatozóide da subespécie hospedeira é constante, exceto no final quando afila abruptamente. Já na espécie parasita o núcleo afila abruptamente a partir do terço anterior. Tanto as operárias hospedeiras quanto as operárias parasitas atendem aos imaturos das duas espécies. A espécie hospedeira tem acentuada preferência por imaturos coespecíficos companheiros de ninho. Mas não há preferência da operária por uma larva companheira de ninho parasita e outra coespecífica, não companheira. Quanto às operárias parasitas, estas têm nítida atratividade por larvas coespecíficas em relação às hospedeiras quando estas não são oriundas do mesmo ninho. No entanto, quando as larvas são provenientes da mesma colônia, elas não apresentaram discriminação. A entrada e permanência da rainha parasita no ninho estão relacionadas à fecundidade e ao tempo de invasão da colônia. A glândula de Dufour está associada a este processo, uma vez que secreções de fêmeas parasitas virgens não exercem nenhum efeito atrativo sobre operárias, porém as de fêmeas fecundadas são atrativas às operárias das duas espécies. Essas secreções também devem ser importantes na manutenção do parasitismo, uma vez que as da rainha parasita são atrativas às operárias das duas espécies e as da rainha hospedeira só atraem as operárias coespecíficas. Rainhas hospedeiras provenientes de colônias não parasitadas são mais agressivas com rainhas de A. ameliae do que rainhas oriundas de colônias parasitadas. Rainhas hospedeiras apresentaram mais hidrocarbonetos cuticulares que rainhas parasitas, no entanto, resultados contrários foram encontrados nas operárias e larvas, implicando em maiores investigações para esclarecimentos sobre o assunto.