Discriminação e sobrevivência de operárias em colônias monogínicas e poligínicas de Acromyrmex subterraneus molestans (Hymenoptera: Formicidae)

Abstract

A 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.

Polygyny within a colony of social insects can be primary or secondary. Primary polygyny may occur when several queens jointly initiate a new colony. Monogynous colonies can also accept newly mated queens and become secondarily polygynous. Polygyny reduces kinship among nestmate workers and, consequently, reduces the benefits of helping genetically close individuals. Studies on nestmate recognition and on queen adoption are essential to elucidate how the number of queens is regulated, as well as the causes of the variation in this number. In this research, Acromyrmex subterraneus molestans Santschi, 1925 was chosen because it is a very common leaf-cutting ant in the region of Viçosa, Minas Gerais State where the Federal University of Viçosa is located. Additionally in this region monogynous and polygynous colonies of this subspecies occur naturally, which makes them ideal for studying regulation in queen number in Formicidae. Laboratory studies demonstrated that monogynous colonies of Ac. subterraneus molestans may become polygynous by the mechanism of queen adoption from other colonies. Workers of most of the studied colonies were not able to discriminate among queens from other colonies and their own. The lack of discriminatory behavior was also observed when encounters from different colonies were induced. Chemical analyzes showed no qualitative differences in the cuticular chemical profile of either polygynous or monogynous colonies. Finally, the possibility of differential survival among workers from these colonies when maintained in contact with colony refuse was evaluated. Survival tests revealed that workers from either monogynous or polygynous colonies died at equal rates in contact with refuse. Advantages of polygynous and of the lack of discriminatory behavior among workers are discussed in this thesis.