Conteúdo energético das operárias da formiga cortadeira, Atta sexdens / Workers energy content in leaf-cutting ants, Atta sexdens

O conhecimento do conteúdo energético das operárias é essencial para mensurar a disponibilidade energética, responsável pela manutenção e execução de atividades essenciais para o crescimento da colônia de formigas. Mas pouco se conhece sobre o conteúdo energético das operárias e quanto estará disponível para realizar atividades de, por exemplo, escavar do ninho. O presente estudo determinou o teor de lipídeo e o conteúdo energético das operárias de formigas cortadeiras inativas, antes e pós atividade de escavação. Por meio da determinação do teor de lipídeos, pode-se calcular o conteúdo energético das operárias em repouso (paradas) e compará-las com as que escavaram. O teor de lipídeo e conteúdo energético das operárias foram em média 9,1±0,8% e 111,31±54,71J, respectivamente, entretanto, as séries experimentais não diferiram significativamente. Adicionalmente, a taxa do fluxo catabólico, embasado na massa corporal das operárias foi de 14,76±10,11µW. Conclui-se que o recurso energético para a escavação do ninho não é proveniente de reserva de lipídeos corporal e, dessa forma, o conteúdo energético das operárias não alterou antes e pós-atividade de escavação.

The knowledge of the workers energy content is essential to measure the energy availability for maintenance and performance of activities essences for the colony growth. But little is known about the workers energy content, and how much will be available to carry out activities, for example, the excavation of the nest. The present study determined the lipid content and energy content of the worker ants inactive before and after excavation activity. Through the lipids determination, it can be calculated the energy content of workers resting (standing) with those which excavated. The lipid content and energy content of the workers were on average 9.1±0.8% and energy content of the workers was on average 111.31±54.71J, respectively, however, the experimental series did not differ significantly. Additionally, catabolic flux rate based in workers body mass was 14.76±10.11µW. It was concluded that the energy resource for the excavation of the nest is not coming from reserve lipid body, and thus the energy content of the workers did not change before and after excavation activity.

Influência do ambiente no desenvolvimento de colônias iniciais de formigas cortadeiras (Atta sexdens rubropilosa) / Influence of environment on the development of initial colonies of leaf cutting ants (Atta sexdens rubropilosa)

Anualmente, as colônias maduras de Atta spp. produzem formigas aladas, machos e fêmeas, que abandonam a colônia na qual foram produzidas para formarem novas colônias e, dessa forma, continuarem a perpetuação da espécie. A fundação de colônias de Atta spp. sempre envolve grande esforço da rainha, única responsável pelo cultivo do fungo e pelos cuidados consigo mesma e com sua prole. Nesse período de fundação ocorre o consumo de grande parte de suas reservas. O presente estudo investigou como o ambiente influencia o desenvolvimento das colônias recém-fundadas de Atta sexdens rubropilosa. Para tanto, foram comparadas colônias de campo coletadas cinco meses após a revoada e colônias mantidas em laboratório desde o voo nupcial. Foram analisados o peso e o tamanho da população (número de operárias, de larvas, de pupas e de ovos), o tamanho das operárias, o volume e peso do jardim de fungo e o esforço para a fundação dos ninhos (teor de lipídeos e peso das rainhas). Comparadas às colônias de campo, as colônias de laboratório apresentaram maiores valores no tamanho e no peso da população, no volume e no peso do jardim de fungo. As medidas das operárias, por classe de tamanho, não variaram entre as colônias de campo e de laboratório. O esforço da fundação dos ninhos foi maior nas colônias de campo, cujas rainhas apresentaram menor porcentagem de lipídeos e menor peso em relação às colônias de laboratório. Esses resultados demonstram que o ambiente exerce forte influência no desenvolvimento das colônias durante a fase de fundação, bem como sobre o status fisiológico das rainhas, sendo, portanto, a sobrevivência, o desenvolvimento e o sucesso da colônia reflexos das condições do ambiente e do esforço da rainha.

Annually, mature colonies of Atta ants produce winged males and females, where leave the colony in which they were produced to form new colonies and thus continue the species perpetuation. The foundation of Atta spp. colonies always involves high queen effort, solely responsible for growing the fungus and the care with itself and its offspring. During the foundation there is consumption of body reserves. This study investigated how the environment influences the development of newly founded colonies of leaf cutting ant, Atta sexdens rubropilosa. Therefore, it was compared field colonies collected five months after the nuptial flight and colonies maintained in the laboratory since the nuptial flight. It was analyzed the weight and size of the population (number of workers, larvae, pupae and eggs), the workers size, the volume and weight of the fungus garden and queen effort for the nest foundation (lipid content and weight of queens). In comparison to the field colonies, the laboratory colonies showed higher values in the weight and size of population, the volume and weight of the fungus garden. Measures of workers by class size did not vary between colonies from field and laboratory. The queen effort for nest foundation was higher in field colonies, which showed a lower percentage of fat and lower weight compared to laboratory colonies. These results show that the environment has a strong influence on the colonies development during the foundation, as well as on the physiological status of the queens, and therefore the survival, development and success of the colony, it is a reflection of the queen efforts and of the environment conditions.

O jardim de fungo atua como um molde para a construção das câmaras em formigas cortadeiras? / Fungus garden acts as a template for the construction of chambers in ants?

Os ninhos adultos das formigas cortadeiras (gênero Atta e Acromyrmex) são compostos de milhares de câmaras subterrâneas, as quais abrigam o jardim de fungo, lixo e a população desses insetos. Entretanto, como as câmaras são construídas? Para responder essa questão, nós hipotetizamos que o jardim de fungo atua como um molde para a construção das câmaras. Assim, foram utilizadas 20 colônias de 6 meses de idade, divididas em quatro séries experimentais: padrão (quantidade normal de jardim de fungo); metade de jardim de fungo; dobro de jardim de fungo e sem jardim de fungo (Testemunha). As variáveis estudadas foram: parâmetros morfológicos das estruturas (túneis e câmara formada); fluxo das atividades das operárias; volume de solo escavado. Como se esperava, o jardim de fungo atua como um molde para a construção das câmaras em formigas cortadeiras. Os resultados foram: o tratamento sem jardim de fungo não apresentou nenhuma câmara, apenas túneis, em contraposição às demais séries experimentais que apresentaram no mínimo 2 câmaras, com dimensões similares; o fluxo das operárias carregando pellet de solo por minuto durante as 72 horas diferiu estatisticamente entre as séries experimentais e, finalmente, o volume do solo escavado foi resultado da taxa de escavação das operárias, diferindo estatisticamente entre as séries experimentais. Os resultados corroboram a hipótese de que o jardim de fungo atua como um molde para a construção da câmara. A ausência de uma estrutura funcional como uma câmara, quando o jardim de fungo está ausente, comprova a hipótese.

Adult nests of leaf cutting ants (genus Atta and Acromyrmex) are composed of thousands of underground chambers, which harbor the fungus garden, garbage and their population. However, how the chambers are constructed? To answer this question, we hypothesized that the fungus garden acts as a template for the chambers construction. Thus, we used 20 colonies of 6 months of age, divided into four treatments: Normal (Control); Half fungal symbiont; Double symbiont fungus and No symbiotic fungus. The variables studied were: morphology, (tunnels and chamber formed); flow of activities of workers and volume of soil excavated. As expected, treatment no symbiotic fungus did not have any cameras, just tunnels, as opposed to other treatments that showed at least two chambers, with similar dimensions. The flow of workers carrying pellet of soil per minute for 72 hours, it differed between treatments. Thus, the volume of excavated soil was the result of the excavation rate of workers, differences among the treatments. The results confirm the hypothesis that the symbiotic fungus acts as a template for the construction of the chamber. The absence of a functional structure as a chamber when is absent of symbiont fungus proves the hypothesis.