Winged ants (Hymenoptera: Formicidae) presence in twigs on the leaf litter of Atlantic Forest / Colônias de formigas (Hymenoptera: Formicidae) com alados em galhos na serapilheira de Floresta Atlântica

Abstract: In the leaf litter, ants have various nesting resources available, such as live or dead trunks, twigs, leaves, fruits and seeds. On the twigs, there are adults and immature individuals, but also the queen and winged. The production of wings requires time and energy from the colony. The objective of this study was to investigate the presence of winged in ant colonies in twigs on the leaf litter. Our prediction is that the richness and abundance of winged in twigs are the greatest in rainy months. We collected all twigs with ants in 552 plots with 16 m2, totaling 8,832 m2 of leaf litter, in areas located in the Brazilian Atlantic Domain. We compared the species richness and the number of colonies with and without winged, as well as the number of winged over a year. In total, we collected 1,521 twigs with colonies belonging to 92 species of ants. The rate of twigs with winged was low, about 12%. In colonies with winged, the total number of twigs, species and amount of winged does not differ between the months considered dry and rainy. The majority of winged species are leaf litter dwellers, such as Linepithema neotropicum, recorded with the highest amount of winged irrespective of the period. Arboreal species colonized 15% of the twigs and, in 1/3 of these species, winged were recorded as part of the composition of the colony. Although winged represent a small percentage of the colony in twigs, our results indicate that this feature is important for the life cycle of 44% of the species that occupy twigs, considering that winged are fundamental for the dispersion of the colony.

Resumo: Na serapilheira as formigas têm disponíveis diversos recursos de nidificação, como troncos e galhos vivos ou mortos, folhas, frutos e sementes. Nos galhos são encontrados indivíduos adultos e imaturos, mas também rainha e alados. A produção de alados exige tempo e energia por parte da colônia. O objetivo deste estudo foi investigar a presença de alados em colônias de formigas em galhos na serapilheira. Nossa hipótese é que a riqueza e abundância de alados em galhos são maiores nos meses chuvosos. Nós coletamos todos os galhos com formigas em 552 parcelas de 16 m2, totalizando 8.832 m2 de serapilheira em áreas localizadas no Domínio Atlântico brasileiro. Comparamos a riqueza de espécies e o número de galhos com e sem alados, bem como o número de alados ao longo de um ano. No total coletamos 1.521 galhos com colônias, pertencentes a 92 espécies de formigas; a taxa de galhos com alados foi baixa, cerca de 12%. Nas colônias com alados, o número total de galhos, espécies e quantidade de alados não diferem entre os meses secos ou chuvosos. A maioria das espécies com alados é habitante da serapilheira, como Linepithema neotropicum, registrada com a maior quantidade de alados, independente do período. Espécies arborícolas colonizaram 15% dos galhos e, em 1/3 dessas espécies, alados foram registrados fazendo parte da composição da colônia. Apesar de os alados representarem uma pequena porcentagem da colônia em galhos, nossos resultados indicam que este recurso é importante para o ciclo de vida de 50% das espécies que os ocupam, considerando que alados são fundamentais para a dispersão da colônia.

Ant communities (Hymenoptera: Formicidae) in urban centers of the Alto Tietê, São Paulo, Brazil / Comunidades de formigas (Hymenoptera: Formicidae) em centros urbanos do Alto Tietê, São Paulo, Brasil

The Alto Tietê municipalities have rich remnants of Dense Rain Forest in their vicinities. Considering the environmental importance of the Alto Tietê as water source and that of ants as components of tropical biodiversity, this paper aimed at describing the diversity, composition and similarity of the ant fauna in urban centers of different cities. Samples were collected in houses and city squares. Seven subfamilies and 87 species were recorded, of which 39% are commonly found in the Atlantic Forest remnants adjacent to the cities. Linepithema neotropicum is dominant in areas outside the houses and in squares. In each municipality, in the area inside the houses, there is a dominant species. Tapinoma melanocephalumwas recorded preferably in the area inside the houses. Five exotic species were recorded mainly in the city of Mogi das Cruzes, SP, Brazil.(AU)

Os municípios do Alto Tietê possuem em suas adjacências ricos remanescentes de Floresta Ombrófila Densa. Considerando-se a importância ambiental da região do Alto Tietê como fonte de água e das formigas como componentes da biodiversidade tropical, este trabalho teve como objetivo descrever a diversidade, a composição e a similaridade da fauna de formigas nos centros urbanos de diferentes municípios. As coletas foram realizadas em casas e praças. Foram registradas 7 subfamílias e 87 espécies, das quais 39% são comuns nos remanescentes de Mata Atlântica que se localizam nas adjacências das cidades. Linepithema neotropicum é dominante na área externa das residências e nas praças. Em cada município, na área interna das residências, tem-se uma espécie dominante. Tapinoma melanocephalum foi registrada preferencialmente na área interna das residências. Foram registradas cinco espécies exóticas, em especial, no município de Mogi das Cruzes.(AU)

Diversidade e riqueza de formigas (Hymenoptera: Formicidae) em remanescentes de Mata Atlantica na Bacia Hidrografica do Alto Tiete, SP

The objective of this study was to describe the diversity, composition and similarity of the ant fauna in seven remnants of Atlantic Forest of Upper Tietê River Basin. Two of these remnants belong to Conservation Units, four are under the protection and a fragment belongs to a private property. In each area, 50 m2 litter samples were collected, which underwent mini-Winkler extractors, where they remained for 48 h. All collections occurred during the rainy season. In total were recorded 11 subfamilies, 44 genera and 158 morphospecies/species of ants. The most frequent species in all areas were Pheidole sp.7, Solenopsis sp.1, Hypoponera sp.1 and Strumigenys denticulate. The highest α diversity value was recorded in the conservation unit with characteristic Atlantic Forest floristic composition, the lowest value in forests with anthropogenic influence. The variation in species composition between areas indicates the replacement of species among remnants of dense rain forest of the Alto Tietê River Basin, which suggests the importance of preserving these areas for the conservation of the regional ant fauna.

O objetivo deste estudo foi descrever a diversidade, composição e a similaridade da fauna de formigas entre sete remanescentes de Floresta Ombrófila Densa da Bacia Hidrográfica do Alto Tietê. Dois desses remanescentes pertencem à Unidades de Conservação, quatro estão sob proteção e um fragmento pertence à propriedade particular. Em cada área foram coletadas 50 m2 de serapilheira, que foram submetidas à extratores do tipo mini-Winkler, onde permaneceram por 48 h. Todas as coletas ocorreram no período chuvoso. No total foram registradas 11 subfamílias, 44 gêneros e 158 morfoespécies/espécies de formigas. As espécies mais frequentes em todas as áreas foram Pheidole sp.7, Solenopsis sp.1, Hypoponera sp.1 e Strumigenys denticulate. O maior valor de diversidade α foi registrado na unidade de conservação com composição florística de Mata Atlântica; o menor valor em florestas com influência antrópica. A variação na composição de espécies entre as áreas indica a substituição de espécies entre os remanescentes de Floresta Ombrófila Densa da Bacia Hidrográfica do Alto Tietê, o que sugere a importância da preservação dessas áreas para a conservação da diversidade regional da fauna de formigas.

Fauna de formigas (Hymenoptera: Formicidae) atraídas a armadilhas subterrâneas em áreas de Mata Atlântica / Ant fauna (Hymenoptera: Formicidae) attracted to underground traps in Atlantic Forest

Este estudo teve como objetivo avaliar a composição da fauna de formigas que forrageia abaixo da superfície do solo de áreas de Floresta Atlântica em estágio avançado de regeneração. Foram estudadas duas áreas similares em relação às características abióticas do solo, sendo uma localizada na Serra do Mar e a outra na Serra do Itapeti, ambas no Estado de São Paulo, Brasil. Em cada área foram distribuídos, a cada dois meses, 20 conjuntos de três armadilhas subterrâneas, contendo iscas atrativas, em buracos de 30 cm de profundidade, e equidistantes 20 m um do outro. As armadilhas permaneceram no campo por 24 horas. Foram registradas no total sete subfamílias, 16 gêneros e 42 morfoespécies/espécies. Três destas espécies, Acanthostichus quadratus, Labidus coecus e L. mars, podem ser consideradas criptobióticas. A riqueza observada não difere em relação aos meses de coleta e, independentemente da época do ano, as comunidades são similares. Houve registro de uma espécie nova pertencente ao gênero Megalomyrmex, além de táxons normalmente pouco coletados, como Acanthostichus. Os resultados demonstram a importância de estudos sobre a fauna que forrageia abaixo da superfície do solo para a taxonomia, dado seu potencial para revelar novas espécies ou pouco representadas em coleções.

This study aimed at evaluating the composition of ant fauna that forage below the soil surface of the Atlantic Forest areas in advanced stage of regeneration. Two similar areas regarding the soil's abiotic characteristics were studied; one in the Serra do Mar and the other in the Serra do Itapeti formations, state of São Paulo, Brazil. Twenty sets of three subterranean traps containing attractive baits were distributed every two months in each area, placed in 30 cm deep holes 20 m equidistant from each other. The traps remained in field for 24 hours. A total of seven subfamilies, 16 genera and 42 morphospecies/species were recorded. Three of these species, Acanthostichus quadratus, Labidus coecus and L. mars can be considered cryptobiotic. The observed richness does not differ through the sampling months and communities are similar regardless of season. There was a record of a new species of the genus Megalomyrmex, and some taxa usually not collected as Acanthostichus. The results demonstrate the importance of studies on the fauna that forages below the soil surface to the taxonomy, given the potential to reveal new and rarely sampled species.

Genetic relationship among Camponotus rufipes Fabricius (Hymenoptera: Formicidae) nests by RAPD molecular markers / Relação genética entre ninhos de Camponotus rufipes Fabricius (Hymenoptera: Formicidae) usando marcadores moleculares RAPD

Random amplified polymorphic DNA (RAPD) markers were used to investigate the genetic relationship among nests of the carpenter ant, Camponotus rufipes, located in the same area. Five random oligodecamers were used to amplify DNA from 108 ant workers collected from six nests. A total of 47 RAPD markers were identified, which revealed low levels of genetic differentiation among nests (Φst = 0.00218) and a low average Shannon index (0.3727) among workers within nests. These results together suggest that the C. rufipes nest may be formed by a single, once-mated queen and that nests produced by queens that are genetically related tend to keep their nests in close proximity to one other.

Marcadores moleculares RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) foram usados para investigar a relação genética entre os ninhos da formiga carpinteira, Camponotus rufipes, localizados em uma mesma área. Cinco oligodecâmeros aleatórios foram utilizados para amplificar o DNA de 108 operárias coletadas em seis ninhos. Um total de 47 marcadores RAPD foi identificado, indicando baixa diferenciação genética entre os ninhos (Φst = 0,00218) e um baixo índice de Shannon (0,3737) entre operárias de um mesmo ninho. Os resultados sugerem que a colônia de C. rufipes pode ser formada por uma única rainha e, ninhos produzidos por rainhas geneticamente relacionadas possuem tendência de serem fundados em locais próximos.

Composição da fauna de formigas (Hymenoptera: Formicidae) de serapilheira em florestas semidecídua e de Eucalyptus spp., na região sudeste do Brasil / Composition of ant fauna (Hymenoptera: Formicidae) at litter in areas of semi-deciduous forest and Eucalyptus spp., in Southeastern Brazil

This study aimed to evaluate the composition of the litter ant fauna in areas of semi-deciduous forest with eucalyptus plantations without management during different ages. Four sites were studied, three with eucalyptus and one with native vegetation, all located in the Municipality of Rio Claro (São Paulo State), Southeastern Brazil. At each site, 100 samples of 1 m² of leaf litter were collected, comprising the dry and wet seasons. Each sample was submitted to a mini-Winkler extractor for 48 hours. In total, 58,410 ants were sampled, distributed in 10 subfamilies, 42 genera and 120 morphospecies/species. Among them, 85 species were found in semi-deciduous forest, and 84 in the Eucalyptus tereticornis forest with 100 years without management. While in the forests of E. tereticornis and E. urophylla with 22 years without management, we recorded 73 and 56 species, respectively. Based on previous studies, this survey provided the record of over 16 genera and 24 species previously unknown for the studied region, with three exotic species. The samples ordination using the non-metric multidimensional scaling (NMDS) indicated difference in the similarity between the samples, especially those from the E. urophylla forest. Beyond the period without management, the presence of allelopathic substances in the litter may be interfering in the number of species and in the communities. The results evidenced the importance of old-growth forests of eucalyptus for the maintenance of ant's diversity in a region where native vegetation is scarce.

Este estudo teve como objetivo avaliar a composição da fauna de formigas de serapilheira em áreas de floresta semidecídua com plantio de eucalipto sem manejo durante diferentes períodos. Foram estudadas quatro áreas, sendo três com eucalipto e uma formada por vegetação nativa; todas estão localizadas no município de Rio Claro (SP), sudeste do Brasil. Em cada área foram coletadas 100 amostras de 1 m² de serapilheira, abrangendo os períodos seco e chuvoso da região. Cada amostra foi submetida a extratores do tipo mini-winkler, onde permaneceram por 48 horas. Foram amostradas 58.410 formigas, distribuídas em 10 subfamílias, 42 gêneros e 120 morfoespécies/espécies. Destas, 85 espécies foram encontradas na floresta semidecídua e 84 na floresta de Eucalyptus tereticornis com 100 anos sem manejo. Já nas florestas de E. tereticornis e E. urophylla com 22 anos sem manejo foram encontradas 73 e 56 espécies, respectivamente. Baseando-se em estudos anteriores, este inventário proporcionou o conhecimento de mais 16 gêneros e 24 espécies para a região estudada, sendo três exóticas. A ordenação das amostras com o escalonamento multidimensional não-métrico (NMDS) indicou diferença na similaridade entre as amostras das áreas, especialmente àquelas pertencentes à floresta de E. urophylla. Além do período sem manejo, a presença de substâncias alelopáticas na serapilheira pode estar interferindo no número de espécies e nas comunidades. Os resultados demonstram a importância das florestas abandonadas de eucaliptos para a manutenção da diversidade de formigas em uma região em que a vegetação nativa é escassa.

Ant community richness and composition across a gradient from Eucalyptus plantations to secondary Atlantic Forest / Riqueza e composição das comunidades de formigas em um gradiente de plantio de Eucalyptus a Mata Atlântica secundária

Secondary forests and exotic tree plantations are expanding across tropical landscapes. However, our current understanding of the value of these human-dominated forest landscapes for invertebrate biodiversity conservation is still very poor. In this paper, we use the leaf-litter ant fauna to assess invertebrate diversity in one commercially managed Eucalyptus plantation (four years old), two abandoned plantations of different regeneration ages (16 and 31 years), and one neighboring secondary Atlantic Forest in Southeastern Brazil. There was a clear gradient in species richness from the secondary forest to the managed Eucalyptus plantation; richness and diversity peaked in secondary forest and in the older regenerating Eucalyptus plantation. Significantly more species were recorded in secondary forest samples than in Eucalyptus plantations, but Eucalyptus plantations had a similar level of richness. Furthermore, a non-metric multidimensional scaling analysis revealed clear differences in species composition between the younger managed Eucalyptus plantation (understory absent) and habitats with sub-developed or developed understory. Eucalyptus plantations were characterized by an assemblage of widespread, generalist species very different from those known to occur in core forest habitats of southeastern Brazil. Our results indicate that while older regenerating Eucalyptus plantations can provide habitat to facilitate the persistence of generalist ant species, it is unlikely to conserve most of the primary forest species, such as specialized predators, Dacetini predators, and nomadic species.

As florestas secundárias e plantações de espécies exóticas estão se expandindo nas paisagens tropicais. No entanto, nossa compreensão sobre o valor destas florestas para a conservação da biodiversidade de invertebrados ainda é incipiente. Neste trabalho, usamos a fauna de formigas de serapilheira para avaliar a diversidade desses insetos entre três florestas de Eucalyptus, sendo uma comercial (quatro anos de idade) e duas abandonadas em diferentes idades de regeneração (16 e 31 anos) e uma área de Mata Atlântica secundária. A riqueza total foi mais alta na floresta secundária e nos plantios de Eucalyptus abandonados há mais tempo. A densidade de espécies na floresta secundária foi significativamente maior quando comparado as plantações de Eucalyptus, mas não difere entre eucaliptais; análise de ordenação revelou diferenças na composição de espécies entre as plantações de Eucalyptus com subbosque ausente e com subbosque desenvolvido ou em desenvolvimento. Ainda, foi constatada uma sobreposição acentuada entre amostras de serapilheira das florestas de eucaliptos abandonadas há mais tempo e a floresta secundária. Em geral, plantações de eucalipto foram caracterizadas pela presença de espécies generalistas e de ampla distribuição. Nossos resultados indicam que embora o subbosque de plantações de eucaliptos com maior idade de regeneração suporte um conjunto relativamente alto de espécies generalistas de formigas, é improvável que eucaliptais conservem a maioria das espécies de florestas primárias, especialmente predadores especializados, Dacetini e espécies nômades.

Evaluation of the possible role of ants (Hymenoptera: Formicidae) as mechanical vectors of nematodes and protists

Nematodes and protists can be transmitted to humans in many ways and little concern has been given to the mechanical transmission by ants. This study aimed at analysing how the eggs of Ascaris lumbricoides and cysts of Entamoeba coli could be mechanically transmitted to the man by Formicidae. Through the experiments using nests of Tapinoma melanocephalum, Linepithema humile and Monomorium pharaonis reared in the laboratory allied to observations of some 17 ant species in an urban park area in Mogi das Cruzes (SP), it was found that L. humile was capable of carrying eggs of A. lumbricoides both in the field and laboratory conditions (1 worker), as well as was Camponotus rufipes (2), Solenopsis saevissima (1) and Acromyrmex niger (1). The cysts of Escherichia coli were found over three workers of C. rufipes. Although the frequency of the workers found transporting pathogens was low, the capacity of common household species in carrying pathogens like nematodes and protists was demonstrated.

Os Nematoda e Protista podem ser transmitidos ao homem de diversas maneiras, mas pouca ênfase é dada para a transmissão mecânica por intermédio de formigas. Assim, esse trabalho procurou investigar a transmissão mecânica de ovos de Ascaris lumbricoides e cistos de Entamoeba coli pelos Formicidae. Através de experimentos com espécies mantidas em ninhos no laboratório (Tapinoma melanocephalum, Linepithema humile e Monomorium pharaonis) e com 17 espécies de formigas de uma área antropizada na região de Mogi as Cruzes (SP), foi possível constar que os ovos A. lumbricoides foram transportados por L. humile, tanto no campo (1 operária) como no laboratório (1 operária), por Camponotus rufipes (2), por Solenopsis saevissima (1) e por Acromyrmrex niger (1). Em três operárias de C. rufipes foram encontrados cistos de E. coli. Apesar da baixa incidência de transporte, as três primeiras espécies pelo fato de viverem muito próximas ao ser humano, podem levar para dentro do ambiente domiciliar patógenos de Nematoda e Protista.