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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.59.2017.tde-03012017-104546
Document
Author
Full name
Paulo Sérgio Mendes Pacheco Junior
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Ribeirão Preto, 2016
Supervisor
Committee
Claro, Kleber Del (President)
Moreira, Vanessa Stefani Sul
Nascimento, Fabio Santos do
Santos, Jean Carlos
Souza, Roberth Fagundes de
Title in Portuguese
Ecologia comportamental e de interações entre Pseudomyrmex concolor Smith (Hymenoptera, Formicidae, Pseudomyrmecinae) e sua planta hospedeira Tachigali myrmecophila Ducke (Fabaceae: Caesalpinioideae) na Amazônia amapaense
Keywords in Portuguese
Domácia
Formigas amazônicas
História natural
Mutualismo
Plantas mirmecófitas
Abstract in Portuguese
Na região centro-oriental da Amazônia, a formiga Pseudomyrmex concolor forma associação mutualista com plantas da espécie Tachigali myrmecophila, onde a formiga estabelece sua colônia nas domácias dessa Fabaceae. Apesar dessa planta não disponibilizar diretamente nenhum recurso alimentar, as formigas funcionam como agentes anti-herbivoria. Esse fenômeno torna o modelo Pseudomyrmex-Tachigali apropriado para testar hipóteses sobre relações ecológicas mutualistas formiga-planta. Espécies que vivem juntas tem como característica o desenvolvimento de estratégias defensivas para manutenção do valor adaptativo de ambas. Esta tese trata da ecologia comportamental e de interações no sistema Pseudomyrmex-Tachigali com o objetivo principal de descrever padrões e explicar processos ecológicos que contribuam para o esclarecimento desse fenômeno. O modelo mutualista utilizado é distribuído em sub-bosques de Florestas de Terra Firme amazônica na Área de Proteção Ambiental do Rio Curiaú, Amapá. Esta tese foi organizada em quatro capítulos que se propõem a responder perguntas, a partir de uma abordagem experimental e observacional, sobre história natural, morfologia, ecologia e comportamento animal dessa relação ecológica. O capítulo 1 teve como objetivo caracterizar o ninho e descrever a estrutura e composição colonial de P. concolor, demonstrando que características como tamanho da planta e espaço da domácia são fatores limitantes para o crescimento colonial. Além disso, evidenciou-se que operárias de P. concolor patrulham e investigam T. myrmecophila diuturnamente durante a estação chuvosa e estação seca amazônico. No capítulo 2 foi corroborada a hipótese de que P. concolor funciona como defesa biótica induzida, e que essas formigas investem mais esforços na defesa de partes mais valiosas para sua planta hospedeira. O capítulo 3 demonstrou que operárias de P. concolor apresentam variação espaço-temporal em T. myrmecophila associada a divisão de trabalho na defesa da colônia. No quarto e último capítulo, evidenciou-se que operárias de P. concolor são eficazes em reconhecer companheiras de ninho e discriminar intrusos, baseadas em sinais químicos, através de comportamentos agressivos. Os quatro capítulos em conjunto retratam a história natural de um mutualismo bem-sucedido entre uma formiga e uma planta mirmecófita na Amazônia brasileira.
Title in English
Behavioral ecology and interactions between Pseudomyrmex concolor Smith (Hymenoptera, Formicidae, pseudomyrmecinae) and its host plant Tachigali myrmecophila Ducke (Fabaceae: Caesalpinioideae) in the Amapá Amazon.
Keywords in English
Amazonian ants
Domatia
Mutualism
Myrmecophytic plants
Natural history
Abstract in English
In the central-eastern region of the Amazon, the ant Pseudomyrmex concolor (Pseudomyrmecinae) establishes obligatory mutualistic relationship with the plant Tachigali myrmecophila (Caesalpinaceae), where the ants nest inside the domatia. These plants dont directly provide any food resource, even though the ants act as anti-herbivory agents. This phenomenon makes Pseudomyrmex-Tachigali an appropriate model to test hypotheses about obligatory mutualistic ecological relationships. Species living together are characterized by the development of defensive strategies for maintaining the fitness of both organisms related. This thesis addresses the behavioral ecology and interactions of the Pseudomyrmex-Tachigali system, with the major aim to describe patterns and explain ecological processes that contribute to the elucidation of this issue. The mutualistic model analysed is distributed in the Terra Firme Amazonon Forest environments of River Curiaú Reserve, Amapá-Brazil. We organized the study into four chapters that intend to answer questions, from an experimental and observational approach, about natural history, morphology, ecology and animal behavior of this ecological relationship. In chapter 1, we characterized the nest as well as we described the structure and colonial composition of P. concolor. We verified that features such as size of plant and domatia space are factors that limit the colonial growth in P. concolor. In addition, we showed that workers patrol and investigate T. myrmecophila during day and night throughout the winter and summer Amazonian. In Chapter 2, we corroborate the hypothesis that P. concolor works as induced biotic defense and they invest more efforts toward defend the most valuable parts to their host plant. In Chapter 3, we showed that workers of P. concolor have spatio-temporal variation in T. myrmecophila plants associated with division of labor related to defense of the colony. In the fourth and final chapter, we found that P. concolor are effective to recognize nestmates and discriminate intruders through aggressive behaviors, based upon chemical cues. The four chapters together portray the natural history of the successful mutualism between an ant and their myrmecophytic plant in the Brazilian Amazon.
 
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Corrigida.pdf (82.81 Mbytes)
Publishing Date
2017-02-24
 
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