Tropical wood species, the west indian drywood termite and the game Insect World

Abstract

The West Inndian drywood termite Cryptotermes brevis (Walker) is an essentially social species that live and forage with their conspecific inside wood pieces, where they perform a suite of behavioral individual and group traits (grooming, autogrooming, tunnel excavation, cleaning and etc). Within context, this termite species exhibits other relevant behaviors (defense alarm and parental care), including substrate selection for colony establishment, which is mediated by the size and quality of the wood, but other factors may be involved, as a social factor, which has received little attention. Therefore, here we tested the hypothesis that vibrational cues and wood chemical components influence the wood choice behavior by C. brevis. For this purpose, free- and no-choice tests were performed to assess termite colonization, as well as the parameters of colony success (consumption and survival). We identified two behaviors performed by termites inside the wood walking and chewing, but only chewing was characterized and used in the playback experiments. Overall, drywood termite exhibits random choice between wood-testing unities, indicating that the chewing cues are not used as a social trigger to mediate conspecific recruiting. Nevertheless, contrasting outcomes in wood consumption and termite survival were observed from the colonies established in wood infested and non-infested, which is likely related to the cost of establishing of a new colony. We also tested whether the wood-chemical components (i.e., lignin, holocellulose, and extractives) from nine tropical wood types could influence the drywood termite choice. Here, the colonization and wood-consumption varied with wood species, but only under free-choice testing. Furthermore, no significant correlation between termite colonization and the wood chemical components was observed, which suggests a negligible role of wood chemical components in the substrate choice behavior by drywood termites. Lastly, we used an entomological game to assess whether it can be a tool for teaching entomology, which was tested by scoring the learning achieved and feedback (functional and personal) provided by undergraduate students. The game (Insect World) received positive feedback from a functional (i.e., content, manual and designer) and personal (i.e., fun, fast, competitive and, instructive) perspective provided by students, although some difficulties also were pointed. Although the game activity increased student learning highlighting its importance as a teaching tool activity in the classroom, encouraging creativity and healthy competition among students. Besides, the game also subjects students andteachers to an integrative and dynamic teaching-mode shifting from the traditional learning method. Keywords: Termite. Vibroacoustic. Wood-choice. Game-based learning. Educational games.O cupim de madeira seca, Cryptotermes brevis (Walker) é espécie essencialmente social que vive e forrageia junto com seus coespecíficos dentro da madeira, onde eles realizam um conjunto de caracteríscas comportamentais individuais e em grupo (grooming, autogrooming, escavação dos túneis, limpeza e etc). Dentro deste contexto, os cupins também exibem outros relevantes comportamentos (alarme de defesa e cuidado parental) incluindo a seleção do substrato para o estabelecimento da colônia, o que é conhecido por ser mediado pelo tamanho e qualidade da madeira, porém outros fatores podem também estar envolvidos, como fatores sociais, os quais tem recebido pouca atenção. Portanto, aqui nós testamos a hipótese que as pistas vibracionais (capítulo 1) e os constituintes químicos da madeira (capítulo 2) influenciam o comportamento de escolha do substrato por C. brevis. Para isso, testes com e sem chance de escolha foram realizados, onde se avaliou a colonização pelos cupins, bem como os parâmetros de sucesso de colônia (consumo e sobrevivência). Foram identificados dois comportamentos realizados pelos cupins no interior da madeira – a caminhada e a mastigação, mas apenas a mastigação foi caracterizada e usada em teste de playback. Em geral, os cupins exibiram uma escolha aleatória entre as unidades de madeira, indicando que a pista de mastigação não é usada como um gatilho social para mediar o recrutamento coespecífico. Apesar disso, resultados contrastantes foram observados no consumo de madeira e na sobrevivência dos cupins entre as colônias estabelecidas em madeiras infestadas e não infestadas, o que provavelmente está relacionado ao custo para o estabelecimento de uma nova colônia. Em seguida foram testados se os componentes químicos (i.e., lignina, holocelulose e extrativos) de nove tipos de madeiras tropicais poderiam influenciar a escolha e a colonização do substrato por C. brevis. Aqui, a colonização e consumo da madeira variou entre as espécies de madeira apenas no teste de livre escolha. Além disso, em ambos os casos, não houve correlação significativa entre a colonização por cupins e os componentes químicos da madeira, o que sugere pequena contribuição destes componentes sobre o comportamento de escolha do substrato pelos cupins. Por último, foi desenvolvida uma atividade didática utilizando um jogo desenvolvido como ferramenta para o ensino de entomologia. Nós aplicamos um jogo entomológico (Insect World) para avaliar se ele pode ser uma ferramento para o ensino de entomologia, o que foi testado pelo score de aprendizagem alcançada e pelo feedback (funcional e pessoal) dos estudantes de graduação. O jogo recebeu feedback positivosob uma perspectiva funcional (i.e., conteúdo, manual e designer) e pessoal (i.e., divertido, rápido, competitivo, instrutivo) dos estudantes, embora algumas dificuldades também foram apontadas pelos alunos. Mesmo assim, a atividade aumentou a aprendizagem dos estudantes, destacando a sua relevância como uma ferramenta para promover uma prática didática em sala de aula que encoraja a criatividade e competição saudável entre os estudantes. Tudo isso sob a óptica de um integrativo e dinâmico para professores e alunos, que vai além dos métodos de ensino tradicional. Palavras-chaves: Cupins. Vibroacústica. Escolha de madeira. Aprendizagem baseada em jogos. Jogos Ed