Estudos morfométricos sobre as diferenças entre as castas na vespa social neotropical, Polybia emaciata (Hymenoptera, Vespidae, Epiponini)

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1 UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO FFCLRP DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENTOMOLOGIA Estudos morfométricos sobre as diferenças entre as castas na vespa social neotropical, Polybia emaciata (Hymenoptera, Vespidae, Epiponini) Luís Gustavo Taverna Dissertação apresentada à Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto-USP, como parte das exigências para obtenção do Título de Mestre em Ciências - Área Entomologia Ribeirão Preto SP 2006

2 UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO FFCLRP DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENTOMOLOGIA Estudos morfométricos sobre as diferenças entre as castas na vespa social neotropical, Polybia emaciata (Hymenoptera, Vespidae, Epiponini) Luís Gustavo Taverna Prof. Dr. Fernando Barbosa Noll Dissertação apresentada à Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto-USP, como parte das exigências para obtenção do Título de Mestre em Ciências - Área Entomologia Ribeirão Preto SP 2006

3 AGRADECIMENTOS Ao Prof. Dr. Fernando Barbosa Noll, pela oportunidade em trabalhar como bolsista de capacitação técnica em seus projetos e pela confiança em me orientar na realização deste trabalho; Ao Prof. Dr. Ronaldo Zucchi, pelo apoio, amizade e pelo consentimento no uso do ambiente laboratorial; Ao Prof. Dr. Sidnei Mateus, Especialista em Laboratório, pelas discussões técnicas que colaboraram para a realização deste trabalho e pela amizade. À secretária do Departamento de Biologia da FFCLRP/USP, Renata Andrade Cavallari, por todas informações e atenção que recebi desde minha chegada a essa universidade; À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal para Nível Superior CAPES pela bolsa a mim concedida; À Fapesp Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo, pela concessão de bolsa de capacitação técnica (TT-III). Às funcionárias Maria Gonçalves e Sônia Maria Mendes Ribeiro (FFCLRP) sempre tão dedicadas e atenciosas; Aos Mestres e amigos Gesline Fernandes de Almeida e Rogério Pereira, pelo estímulo e grande ajuda na realização deste trabalho, além de uma deliciosa amizade que me ofereceram desde o meu primeiro dia no laboratório; Ao Prof. Dr. Fabio Santos Nascimento, pela amizade e auxílio na realização dos testes estatísticos;

4 Aos amigos que fiz no laboratório, que proporcionaram a mim tantas alegrias: Ana Carolina Roselino, Cassiana Viccari, Cláudia Fileto, Eunice Vieira Silva-Mattos, Evandson dos Anjos, Érica Tanaka, Ivelize Tannure, Laura Teixeira, Leonardo Gioli, Lucas Mateus, Marcelo Diniz, Mariana Silva, Maria Rita Mechi, Michelle Manfrini, Patrícia Nicolucci, Pedro Rodrigues, Selma Bellusci, Sergio Ricardo Andena, Sérgio Fabrício Sicardi Bom Joanni Solange Bispo dos Santos, Túlio Nunes, Valdelânia Dê Ribeiro, Walter Kato; Michael Hrncir, Veronika Schmidt (Abstract), Stefan Jarau, Dirk Schorkopf, Kudo, Eri e Ryo Aos meus pais Hilton e Maderlene, pelo amor, paciência, incentivo e força, dedicados em todos os meus anos de vida, especialmente nestes dois últimos anos; Aos meus avós paternos, José e Thereza (in memorian) sempre tão amáveis e presentes em minha vida; Aos meus familiares, Heloísa, Sérgio, Thiago, Harlene, Luís Carlos, Augusto, Viviane, Eduardo, Bruna, Elaine pelo apoio e carinho devotados; A minhas tias maternas, Elsa e Neusa (in memorian) pelo carinho e incentivo recebido durante este trabalho. E meus grandes amigos, pelos momentos difíceis e também pelos muito prazerosos: Adriana Rosalino, Amanda Furlan, Ana Paula De Marchi, Andresa Ferreira, Elisabeth Machado, Federico Rodriguez, Florência Terenzi, Islaine Laisner, Janaína Fernandes, Juliana Alonso, Lídia Martins, Nívia Silva, Patrícia Graciano e Thaís Maestri.

5 Dedico este trabalho aos meus pais Hilton e Maderlene pela dedicação, apoio, carinho e amor.

6 ÍNDICE 1 INTRODUÇÃO... 1 OBJETIVOS MATERIAL E MÉTODOS RESULTADOS DISCUSSÃO CONCLUSÕES REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...47

7 Resumo Entre os insetos sociais, as vespas têm sido alvo de estudos, no aspecto evolutivo do comportamento, visto que nesse grupo encontram-se desde indivíduos solitários até os socialmente mais complexos. Em especial, nas vespas da tribo Epiponini da região Neotropical, é possível a reunião de características marcantes como fundação por enxame e poliginia (múltiplas rainhas). A amplitude conferida a família Vespidae reporta a contrariedade existente neste grupo; enquanto em Vespinae a diferenciação morfológica entre as castas é intensamente evidente, em Polistinae esta diferenciação não é tão pronunciada. Este trabalho teve como objetivo estudar as diferenças morfológicas e fisiológicas entre as castas de Polybia emaciata (Polistinae), tendo para isso utilizado análises morfométricas aliadas à verificação do desenvolvimento ovariano das fêmeas com posterior avaliação dos dados por meio de análises estatísticas multivariadas. Os resultados obtidos aqui mostraram que a diferenciação morfológica entre as castas de Polybia emaciata foi baixa porém, com diferenças fisiológicas encontradas, classificando as fêmeas em operárias, rainhas e intermediárias; a presença de intermediárias, no gênero Polybia confere maior complexidade nas colônias, visto que elas estariam relacionadas às fases do ciclo colonial, se destacando no período em que a dominância das rainhas possa ser menor; é sugerido que Polybia emaciata poderia apresentar determinação pré-imaginal de castas, devido a diferenciação morfológica corrente na região do apódema no quinto esternito gastral assim como o padrão de coloração corporal encontrado em rainhas, operárias e intermediárias.

8 ABSTRACT Among the social insects, the wasps have been the goal of many studies regarding the evolutionary aspect of social behavior because this group includes the whole gradient from solitary species to highly complex social species. Particularly, in the wasps of the tribe Epiponini which occur in the Neotropics one can find species with distinctive characteristics like swarm-founding and polygyny (multiple queens). The variety of the family Vespidae reports some contradiction in this group. While in Vespinae the morphological differentiation between castes is very evident, there is hardly any differentiation in Polistinae. The present study sought to detect as well the morphological as the physiological differentiations between castes in Polybia emaciata (Polistinae). For that purpose morphometric analyses were used to study the development of the ovaries of the females. The data were evaluated by means of multivariate statistical analyses. The results of the present study demonstrated that the morphological differentiation between the castes of Polybia emaciata was low. Nevertheless, with the physiological differences found the females could be classified as workers, queens, and intermediates. The presence of intermediate females in the genus Polybia confirms a high complexity of the colonies, because their existence is associated with periods of the colony life cycle in which the dominance of the queens is minor. Due to the fact that Polybia emaciata exhibits a morphological differentiation of both the apodema on the fifth gastral sternite and of the pattern of the body coloration between queens, workers and intermediates our work suggests, that in this species there exists a pre-imaginal caste determination.

9 1 Introdução Problemas relacionados à diferenciação morfológica entre as castas rainha e operária nos insetos sociais são de suma importância para o entendimento da diversidade social dos grupos existentes (Sakagami et al., 1996). Dentre os insetos sociais, a família Vespidae têm sido utilizada para estudos de modelos evolutivos por apresentarem uma ampla diversidade de níveis de socialidade, variando desde espécies solitárias até as altamente sociais (West-Eberhard, 1978, 1996; Wilson, 1985; Itô, 1986; Spradbery, 1991). Um modo para se avaliar a socialidade de um táxon específico seria quanto ao grau de especialização das castas (Richards, 1978, Jeanne, 1991). O sucesso ecológico dos insetos sociais tem sido atribuído à habilidade com que os indivíduos desempenham suas funções dentro da colônia, tais como forrageio, defesa e reprodução entre outras, o que os tornam altamente especializados (Jeanne & Davidson, 1984). A influência de fatores ambientais, tais como alimentação, têm contribuído fortemente na diferenciação de rainhas e operárias, tanto em abelhas (Michener, 1974) quanto em formigas (Holldobler & Wilson, 1990). Contudo, foi notado que entre os Hymenoptera, tal dimorfismo teria se dado devido a um aumento na extensão das partes corporais (Wheeler, 1986). A família Vespidae, integrante da Ordem Hymenoptera, é composta por seis subfamílias: Euparagiinae, Masarinae, Eumeninae, Stenogastrinae, Polistinae e Vespinae (figura 1), sendo Euparagiinae, Masarinae, e Eumeninae compostas tipicamente de

10 espécies solitárias, ao contrário das outras três (Stenogastrinae, Polistinae e Vespinae), que apresentam espécies eussociais (Carpenter, 1982; Carpenter & Rasnitsyn, 1990; Carpenter, 1993). Em Stenogastrinae, o comportamento é primitivamente eussocial, sendo baseado apenas nas diferenças fisiológicas entre os indivíduos, o que seria a única forma de distinção entre as operárias e poedeiras (Sakagami & Yoshikawa, 1968; Yoshikawa et al., 1969; Hansel et al., 1982), além de não serem encontrados nesta subfamília indícios da casta operária, sendo todos os indivíduos potencialmente reprodutores (Turillazzi, 1991). Figura 1: Filogenia de Vespidae, Carpenter (1993), indicando: (A) origem da eussocialidade facultativa ou temporária; (B) origem da eussocialidade permanente com monoginia de curto período; (C) origem da eussocialidade avançada. Enquanto a diferenciação entre as castas encontra-se ausente em Stenogastrinae, na subfamília Vespinae o dimorfismo entre rainhas e operárias é bastante pronunciado (Vecht, 1957; Matsuura & Yamane, 1984). E intermediária entre os dois extremos está a

11 subfamília Polistinae, que abrange condições em que não há um dimorfismo entre as castas ou até um dimorfismo distinto entre rainhas e operárias (Jeanne et al., 1995). Entre as vespas sociais são formados dois grupos distintos, de acordo com a maneira de fundação de seus ninhos (Jeanne, 1980). No primeiro grupo, o ninho é iniciado por uma rainha inseminada, podendo uma ou mais fêmeas inseminadas unirem-se à fundadora. Este tipo de fundação é conhecido como independente. O segundo grupo é formado por uma ou várias rainhas seguido de um grupo de operárias que irão iniciar uma colônia, sendo assim chamada de fundação por enxame. Vespas enxameadoras ocorrem em Vespinae (Provespa), Ropalidiini (Ropalidia e Polybioides) e 19 gêneros Neotropicais da tribo Epiponini (Carpenter, 2004). Tal nível de fundação está associado a uma ampla complexidade em relação às diferenças entre as suas castas (Shima et al., 1998). Não há evidências de subcastas de operárias especializadas morfologicamente entre vespas enxameadoras, entretanto há um polietismo etário entre elas, onde as jovens engajam-se em atividades no ninho, enquanto que as mais velhas forrageiam (Naumann, 1970, Simões, 1977, Forsyth, 1978). A complexidade social das vespas da tribo Epiponini (Carpenter, 1997) é refletida através da divisão de trabalho, comunicação, construção e posterior defesa do ninho (Jeanne, 1991), entretanto é notada a ausência na diferenciação morfológica das castas em várias espécies pertencentes a esse grupo, sugerindo que tal determinação de castas fosse pós-imaginal em alguns casos (West-Eberhard, 1978, 1981) e com totipotência total entre os indivíduos (Strassmann et al.,2002, Mateus, 2005). Por outro lado, a diferenciação rainha-operária pode ser determinada por aspectos nutricionais durante o

12 período larval, implicando em determinação das castas na fase pré-imaginal (Gadagkar, et al., 1991, Hunt et al., 1996). A poliginia assim como a reprodução ocorrente através de enxames em todos os Epiponini é um sinal de alta socialidade, sofisticada e obrigatória (Noll et al., 2004). Morfologicamente, a diferenciação de castas entre as vespas tem sido considerada como um desafio no processo de evolução da eussocialidade (Wilson, 1971). As vespas pertencentes à tribo Epiponini destacam-se pela ausência de diferenciação morfológica, sendo essa distinção feita através da condição ovariana. Em muitas espécies, é observado o seu desenvolvimento, porém não é verificada a sua inseminação. Tais indivíduos são classificados como intermediárias, por reunirem características ora próximas das rainhas, ora próximas das operárias (Richards & Richards, 1951). Porém, a função das intermediárias dentro das colônias de Epiponini ainda é assunto bastante discutido. Inicialmente, foi considerado que esse grupo possivelmente além da produção de ovos tróficos, também poderia produzir machos (Richards, 1971). Entretanto, várias interpretações a cerca das intermediárias foram atribuídas, podendo ser consideradas rainhas jovens não inseminadas (Forsyth, 1978; West-Eberhard, 1978 e Gastreich et al., 1993); ou ainda que o desenvolvimento ovariano das intermediárias poderia estar relacionado com o número de rainhas presentes na colônia, sendo assim na presença de poucas rainhas os ovários das intermediárias apresentar-se-iam mais desenvolvidos e vice-versa (Richards, 1971; West-Eberhard, 1978). Ao contrário do exposto acima, em outros casos foram relatados a ausência de intermediárias em determinados táxons (Simões, 1977; Noll et al., 1997 b; Baio et al., 1998), como é o caso da maioria das espécies que compõem o gênero Agelaia (exceto Agelaia lobipleura, cf. Richards,

13 1978). Contudo, através de análises morfométricas (Noll, 1995; Noll et al., 2004), foi revelado que as intermediárias podem estar relacionadas, de maneira mais estreita, às operárias em certas espécies, enquanto que em outras, as intermediárias estariam mais próximas às rainhas. As intermediárias podem ser encontradas em todas as fases do ciclo colonial, em algumas espécies como Protopolybia exigua (Simões, 1977; Noll et al., 1996) ou em fases específicas do ciclo colonial (Noll, 1995; Noll & Zucchi, 2000, 2002; Noll et al., 2004). A complexidade ocorrente na tribo Epiponini reflete um importante estudo do comportamento dessas sociedades onde inicialmente foi documentada a presença de poliginia (Wilson, 1971; Richards, 1971, 1978). Posteriormente, (West-Eberhard 1973, 1978), observou a presença de oligoginia (uma diminuição cíclica no número de rainhas), e até monoginia, o que poderia aumentar o parentesco entre os indivíduos de uma dada população (Strassmann et al, 1998, Mateus, 2005). Tal oligoginia cíclica (West-Eberhard, 1978) e que poderia estar relacionada com a alta manutenção do parentesco genético encontrado entre os epiponíneos (Queller et al., 1988, 1993; Hughes et al., 1993). Inicialmente, Richards (1971, 1978) e Richards & Richards (1951), através de estudos morfométricos, muitas vezes preliminares, determinaram três estágios de diferenciação de castas nos polistíneos dentro da tribo Epiponini: A- diferenças alométricas presentes, onde as rainhas são maiores do que as operárias, na ausência de intermediárias; B- presença de dimorfismo, onde rainhas são menores do que operárias, na ausência de intermediárias;

14 C- diferenças morfológicas leves ou indistintas entre rainhas e operárias, na presença de intermediárias. Recentemente, Noll e Zucchi (2002) reconheceram cinco formas de diferenciação de castas devido à influência do ciclo colonial dentre os Epiponini: 1. diferenças morfológicas ausentes entre rainhas e operárias durante todo o ciclo colonial sugerem que as castas não sejam determinadas na fase pré-imaginal como observadas em algumas espécies analisadas (Shima et al., 1994; Jeanne et al., 1995; Shima et al., 1996a, b; Jeanne, 1996; Hunt et al., 1996; Baio et al., 1998); baixa diferenciação entre as castas e vários tipos de desenvolvimento ovariano (Mateus et al., 1997; Shima et al., 1998) 2. Diferenças morfológicas ausentes entre rainhas e operárias durante o ciclo colonial total, entretanto podendo desenvolver os ovários em algumas fases do ciclo colonial, como observado em Synoeca cyanea, S. surinamensis e Metapolybia aztecoides; 3. As descontinuidades morfológicas e fisiológicas entre as castas estão sujeitas à variação de acordo com o ciclo colonial. As rainhas apresentam-se com um tamanho variável na fase de pré-emergência; tendem a ser monomórficas durante a fase de produção de operárias e finalmente, são os maiores indivíduos durante a fase de produção de machos (Noll & Zucchi, 2000); 4. Ocorre um aumento nas diferenças entre as castas de acordo com o ciclo colonial onde em algumas fases desse ciclo aparecem fêmeas poedeiras não-inseminadas. Fêmeas com ovários desenvolvidos, que não sejam rainhas, poderiam indicar a perda de

15 dominância na colônia, já que em fêmeas jovens, o desenvolvimento ovariano representaria uma fase de produção de rainha; 5. Diferenças morfológicas entre as castas ocorrem constantemente, permitindo que a distinção das operárias durante o ciclo colonial seja clara. Fêmeas poedeiras, porém não-inseminadas, encontram-se ausentes durante todo o ciclo colonial, isto indica que as operárias por não possuírem um desenvolvimento ovariano compatível não conseguem realizar a função de poedeiras. Segundo Noda et al. (2003), estudos das diferenças morfológicas e fisiológicas das castas de Synoeca cyanea ao longo do ciclo colonial evidenciaram que tais diferenças são claramente discriminadas pela fisiologia, mas não pela morfologia. Também foi detectada, nessa espécie, a presença de intermediárias em diferentes fases de desenvolvimento colonial, que foi justificada pela diminuição na capacidade da rainha em controlar o desenvolvimento ovariano em fêmeas não-inseminadas. Entre os Epiponini encontra-se o gênero Polybia. Jeanne (1975) e Wenzel (1991) notaram a diversidade na arquitetura dos ninhos de epiponíneos. Diferentemente de todas as outras vespas sociais que utilizam fibras de plantas ou polpas de madeira na construção de seus ninhos, Polybia emaciata emprega barro como material principal (Schremmer, 1984), sendo esta característica compartilhada por três espécies do subgênero Pedothoeca e uma espécie no subgênero Furnariana (Jeanne, 1991; Cooper, 1993). O número de adultos por colônias maduras de P. emaciata é relativamente pequeno para o gênero, sendo registrados tanto índices inferiores a 100 como próximos a 500 adultos (Chadab, 1979, Strassmann et al., 1992).

16 Este trabalho tem como finalidade estudar comparativamente a diferenciação morfológica e fisiológica entre as castas de Polybia emaciata, através de análises morfométricas, no intuito de se procurar outras informações que determine se tal espécie apresenta diferenciação pré-imaginal ou pós-imaginal, bem como sua variação conforme o ciclo colonial.

17 2 Material e Métodos Material Foram estudadas sete colônias de Polybia (Pedothoeca) emaciata Lucas, coletadas na Reserva Catuaba (S 10º04 W 67º37 ), a 20 Km de Rio Branco AC, por Sidnei Mateus e Fernando B. Noll Os ninhos foram coletados utilizando sacos plásticos, com algodão embebido em éter no seu interior, para que a população pudesse ser removida. Na seqüência, todas as colônias foram fixadas em álcool 96º. Cada colônia foi identificada com numeração de I a VII. Figura 2: Ninho de Polybia emaciata, mostrando a entrada do ninho (O`Donnell & Jeanne, 2002).

18 2.1 Estudos morfométricos As sete colônias de Polybia emaciata analisadas exibiam um grande número de indivíduos, porém foram escolhidos apenas 100 de cada uma delas, exceto colônia II que apresentava um número menor (n=34). Todos os insetos escolhidos foram estocados individualmente em eppendorf com álcool. Rainhas, operárias e intermediárias foram coletadas, sendo as rainhas previamente reconhecidas através de características como a coloração e a morfologia do primeiro tergito gastral (T1). Para detecção das diferenças morfológicas entre as castas, as imagens foram capturadas com câmera digital Leica DFC280 acoplada em estereomicroscópio binocular de Leica MZ75, lente 1.0x Leica, e sua imagem foi transmitida para um programa de computador em forma de imagens. Oito partes corporais externas de cada indivíduo (n=100) das sete colônias foram fotografadas e as imagens obtidas transportadas para o programa de medidas IM50, efetuando-se as respectivas mensurações. Tabela 1: Descrição das variáveis morfométricas empregadas: Estrutura Medida Efetuada Cabeça Largura máxima da cabeça (LC): passando pelas fossas antenais; Distância mínima inter-orbital (DmI) Mesossoma Largura do mesoscuto (LM) Comprimento da extremidade anterior do mesossoma até o final posterior do propódeo, excluindo o lobo marginal (CME) Metassoma Comprimento máximo do primeiro tergo gastral medido dorsalmente (CT1) Altura basal do primeiro tergo gastral medida dorsalmente (ABT1) Largura basal do segundo tergito gastral (LBT2) Asa Comprimento alar (CA): comprimento da célula cubital.

19 Figura. 3: Partes corporais indicando os caracteres mensurados em Polybia emaciata: (A) LC: Largura da cabeça; DmI: Distância mínima interorbital; (B) LM: Largura do mesoscuto; LBT2: Largura basal do tergito II; (C) CME: Comprimento do mesossoma; ABT1: altura basal do tergito I; CT1: comprimento do tergito I; (D) CA: Comprimento da asa. 2.2 Desenvolvimento ovariano, inseminação e idade relativa Desenvolvimento Ovariano Uma característica de grande importância na diferenciação entre as castas nos insetos eussociais é a análise do grau de desenvolvimento ovariano. No presente trabalho, as 100 fêmeas escolhidas aleatoriamente em cada uma das sete colônias, foram dissecadas

20 em placa de Petri contendo água, para que fosse identificado qual o tipo de ovário presente, sendo classificados em três tipos: Padrão A: presença de ovaríolos filamentosos, observado em operárias; Padrão B: exibem ovaríolos ligeiramente entumescidos, encontrados nas intermediárias; Padrão C: aqueles em que os ovaríolos são muito desenvolvidos com oócitos maturos prontos para a postura, observado em rainhas. Tais padrões foram relacionados a operárias, intermediárias e rainhas respectivamente. Posteriormente, foi feita a análise da espermateca (estrutura próxima ao ovário onde são estocados espermatozóides) possibilitando uma classificação entre o tipo ovariano e a casta a que pertence. A B C Figura 4: Graus de Desenvolvimento ovariano em Polybia emaciata. (A) ovários filamentosos sem a presença de ovócitos. (B) ovários em desenvolvimento, com presença de ovócitos e (C) ovários bastante desenvolvidos com ovócitos maturos.

21 2.2.2 Presença de espermatozóides na espermateca Através da análise da espermateca foi possível detectar se as fêmeas escolhidas estavam inseminadas ou não, permitindo diferenciá-las em castas. A coloração dessa estrutura evidencia a inseminação ou não. A coloração amarelada é um indicativo da presença de espermatozóides; nesses casos os indivíduos foram classificados como rainhas. Nos casos onde se observou a total transparência da espermateca, considerou-se a ausência de espermatozóides. Assim foram classificadas as operárias e intermediárias.em casos onde a coloração não foi típica (amarelada ou transparente), a espermateca foi colocada em lâmina com corante fucsina ácida 4%. Com a pressão da lamínula, os espermatozóides presentes extravasavam sob a forma de emaranhado filamentoso Idade Relativa, Padrões de Coloração e Apódema transverso de rainhas e operárias A idade relativa dos indivíduos escolhidos de cada uma das sete colônias foi determinada através da observação da pigmentação do apódema transverso localizado no 5º esternito gastral (Forsyth, 1978) em esteromicroscópio. Fêmeas mais velhas apresentam cutícula mais escura devido à maior esclerotização do que fêmeas mais jovens. Nos indivíduos observados, a classificação foi a mesma adotada por Richards (1971), West- Eberhard (1973), Forsyth (1981) e Mateus et al (2004) que consideram: (1) sem pigmento, (2) marrom claro, (3) marrom escuro e (4) preto. Definiu-se que, quanto mais claro, mais jovem o indivíduo era, e quanto mais escuro, mais velho. Os padrões gerais de coloração corporal também foram observados, a fim de se verificar alguma diferença entre rainhas e operárias.

22 Com o intuito de se encontrar diferenças morfológicas no apódema transverso (estrutura que promove a fixação dos esternitos entre si ao abdômen) de rainhas e operárias, observou-se tal região ao estereomicroscópio binocular. A análise da região do apódema no quinto esternito gastral foi realizada em uma amostra para rainhas (n=15), operárias (n=15) e intermediárias (n=15) da colônia V. (figura 5). 2.3 Análise Estatística Os valores obtidos a partir das 8 estruturas mensuradas, foram utilizados para calcular as médias e desvio-padrão para cada fêmea escolhida (n=100) de cada colônia (n=7). O teste-t Bonferroni foi utilizado para as comparações entre as médias. Outro método utilizado foi a análise discriminante usando o modo de adição sucessiva das variáveis (Stepwise Discriminant Analysis). Sua função é identificar os caracteres significantes na diferenciação das castas. Nas análises discriminantes a serem desenvolvidas, optar-se-á pelo modo de inclusão das variáveis do tipo forward stepwise. Se o procedimento forward stepwise é selecionado, então o programa STATISTICA utilizado inserirá as variáveis ao modelo em passos sucessivos; a cada passo, a variável com o maior valor F to enter será escolhida para inclusão no modelo. Os passos terminarão quando nenhuma outra variável tiver um valor de F to enter que seja maior que a opção F to enter especificada. Geralmente utiliza-se o valor padrão de F to enter especificado no software STATISTICA, que é 1.0. Desse modo, é importante lembrar que todos os valores de F to enter superiores a 1.0 serão incluídos no modelo. Entretanto, tais variáveis somente serão efetivamente incluídas no modelo de discriminação dos grupos se os seus respectivos valores de p forem estatisticamente significantes.

23 Os valores de Lambda de Wilk s foram usados para inferir a contribuição individual de cada variável ao modelo. Sendo as variáveis estatisticamente significantes, os valores de Lambda de Wilks devem ser observados a fim de se saber da contribuição conjunta da referida variável. O Lambda de Wilks é a razão dos determinantes da matriz de soma dos quadrados dos resíduos sobre a matriz de soma dos quadrados total. Valores próximos de 1,0 significam que o resíduo é muito grande e a variável não apresenta boa discriminação, enquanto um valor próximo a zero significa que o resíduo é baixo e a variável é um bom discriminante. Para checar a eficiência do teste, uma matriz de classificação foi utilizado para checar o número e porcentagem de casos corretamente classificados em cada grupo. Este teste compara dados atuais com resultados previstos baseados no modelo de discriminação.

24 3 Resultados 3.1. Diferenças no apódema transverso e na coloração nas colônias de Polybia emaciata: Nas rainhas, o apódema possui aspecto mais espesso e a área acima da região glandular mais esclerotizada (fig. 5A), quando comparada às operárias (fig. 5B), que parecem demonstrar uma morfologia menos densa da região do apódema. Nas intermediárias, o apódema foi também observado, conforme pode ser visualizado na figura 5C, parece indicar que morfologicamente esse grupo estaria mais próximo às operárias. Quanto ao padrão de coloração, as operárias foram distinguidas das rainhas por apresentarem a coloração mais escura (tons de amarelo-claro e preto) no tórax e abdômen. Já as rainhas, exibiam coloração amarelo-escura e marrom. Porém no abdômen de ambas as castas foi visto um padrão comum com predominância de pigmentação amarelada, variando de amarelo claro, passando por diferentes tonalidades até chegar ao amarelo escuro.

25 A B C Figura 5.: Representação do 5º esternito gastral de rainhas, operárias e intermediárias de Polybia emaciata. (A) Região do apódema nas rainhas mais espesso (setas escuras) e área da glândula de Richards, mais escurecida. (B) Região menos rígida do apódema em operárias (setas escuras) e área glandular menos escurecida. Nas intermediárias (C), a área glandular aparece mais clara e o apódema exibe um aspecto rígido (setas escuras), como encontrado nas rainhas Desenvolvimento ovariano e inseminação Foram encontrados três tipos de ovários nos indivíduos escolhidos das sete colônias analisadas de Polybia emaciata. Rainhas previamente reconhecidas foram confirmadas por apresentarem ovários totalmente desenvolvidos e espermateca cheia (C). Operárias foram reconhecidas pela presença de ovários filamentosos e espermateca vazia (A). Já as

26 intermediárias foram reconhecidas pela presença de ovário desenvolvido com espermateca vazia (B). O maior número de rainhas encontrado foi na colônia VII (55), por sua vez não foi encontrada intermediária nesta colônia (Tabela 3). Já o maior número de operárias foi encontrado na colônia IV e o maior de intermediárias na colônia I. Os resultados demonstram que as intermediárias ocorrem com grande freqüência nessa espécie. Em todas as outras colônias o número de intermediárias se mantém entre 15 e 19, exceto na colônia II porque o número populacional é pequeno. Desse modo, intermediárias acabam sendo em torno de 15 a 20 % da população total. Tabela 2: Número total de fêmeas por colônia, presença de machos e número de indivíduos medidos por colônia em Polybia emaciata. Colônia Nº total de fêmeas Presença de machos Nº de indivíduos medidos Presença de cria no ninho I 167 Sim 100 Sim II 34 Não 34 Sim III 237 Sim 100 Sim IV 119 Sim 100 Sim V 392 Sim 100 Sim VI 176 Sim 100 Sim VII 192 Sim 100 Sim Tabela 3: Número de indivíduos escolhidos de cada grupo, nas sete colônias estudadas de Polybia emaciata, avaliadas através do padrão ovariano: Operária (A), Intermediária (B) e Rainha (C). Colônias de Polybia emaciata Grupos I II III IV V VI VII Rainhas Operárias Intermediárias Total de Indivíduos

27 3.3 Idade Relativa e Análise morfométrica das colônias de Polybia emaciata Colônia I de Polybia emaciata Quanto à Idade Relativa das castas analisadas, foi verificado que as fêmeas mais velhas eram as operárias, enquanto que as rainhas e intermediárias, as mais jovens. Isso sugere o aparecimento de algumas rainhas novas, confirmando os estudos de oligoginia cíclica (West-Eberhard, 1973). Baseado na idade relativa e padrão ovariano similar ao das outras colônias, a colônia VII apresenta o maior número de rainhas (55) conforme tabela 3 e ausência de intermediárias. O número elevado de rainhas jovens inseminadas com padrão 2 (figura 18) sugere que estas substituíram as rainhas velhas. Nº de Indivíduos Idade Relativa Operária Rainha Intermediária Figura 6: Número de indivíduos quanto a Idade Relativa de operárias (A), intermediárias (B) e rainhas (C), da colônia I de Polybia emaciata analisada, quanto ao nível de esclerotização: 1-4 padrões progressivos de idade encontrado nas fêmeas.

28 Análise Morfométrica Entre as relações dos oito caracteres analisados, nenhum deles mostrou-se estatisticamente significante (Tabela 4); demonstrando claramente que morfologicamente a diferenciação de castas da colônia I parece ser indistinguível. Os valores de Lambda de Wilks foram muito altos (próximos a 1), mostrando que nenhuma medida empregada apresenta capacidade de discriminação (Tabela 5). Tabela 4: Médias, desvio-padrão entre rainhas, operárias e intermediárias e análise One- Way ANOVA de oito caracteres para a discriminação de castas de Polybia emaciata na colônia I. Caracteres Médias ± Desvio-Padrão Rainhas (n=07) Operárias (n=74) Intermediárias (n=19) Teste-T Bonferroni Teste ANOVA R/O R/I I/O Cabeça LC 2.63 ± ± ± ,48 0,22 0,61 DmI 1.18 ± ± ± ,69 0,97 0,59 Mesossoma LM 1.61 ± ± ± ,84 0,94 0,67 CME 3.66 ± ± ± ,41 0,82 0,28 Metassoma CT ± ± ± ,58 0,63 0,97 ABT ± ± ± ,73 0,93 0,46 LBT ± ± ± ,66 0,41 0,67 Asa CA 4.72 ± ± ± ,18 0,48 0,19 * p< 0.05 (estatisticamente significante)

29 Tabela 5: Variáveis discriminantes morfométricas entre rainhas, operárias e intermediárias na colônia I de Polybia emaciata, baseadas na função discriminante usando o procedimento stepwise. Dados originais são baseados em mm. Caractere Lambda de Wilks F-remove (2,96) p-level LBT2 1,00 3,98 0,022 * ABT1 0,97 2,32 0,10 * p< 0,05 (estatisticamente significante) A comparação entre os grupos previamente definidos e os grupos estatisticamente criados pela análise (Tabela 6), revelou que as operárias formam um grupo bem definido (100%), enquanto que rainhas e intermediárias (0%) não (Figura 7). Tabela 6: Classificação dos resultados para comparação entre os grupos através da análise discriminante em Polybia emaciata colônia I. Operárias (A), intermediárias (B) e rainhas (C). Matriz de Classificação Grupos Porcentagem Correta (%) Operárias (n=74) Rainhas (n=07) Intermediárias (n=19) Operárias Rainhas Intermediárias 5, Foram analisados morfometricamente 100 indivíduos nesta colônia sendo que 74 foram classificadas como operárias, sendo todas elas correspondentes a tal casta, 7 rainhas, classificadas como operárias pela análise estatística e 19 intermediárias, onde 18 classificadas como operárias pela análise estatística.

30 1,74 1,72 1,70 1,68 1,66 1,64 MSW 1,62 1,60 1,58 1,56 1,54 1,52 1,50 4,2 4,4 4,6 4,8 5,0 5,2 WL Operária Rainha Intermediária Figura 7: Discriminação entre rainhas, operárias e intermediárias da colônia I de Polybia emaciata. Quadrado azul refere-se às operárias, triângulo vermelho refere-se às rainhas e losangos verdes, intermediárias.

31 3.3.2 Colônia II de Polybia emaciata A figura 8 mostra que a maioria das fêmeas analisadas eram novas, sendo que umas poucas operárias apresentavam padrão 3 de idade relativa. 25 Nº de Indivíduos Idade Relativa Operária Rainha Intermediária Figura 8: Número de indivíduos quanto a idade Relativa de operárias (A), intermediárias (B) e rainhas (C) da colônia II de Polybia emaciata analisada, quanto ao nível de esclerotização: 1-4 padrões progressivos de idade encontrado nas fêmeas. Análise Morfométrica Os dados obtidos na colônia II demonstram que a diferenciação morfológica de castas também não é tão evidente. A tabela 7 mostra que apenas LBT2 é estatisticamente significante entre rainhas e operárias. O valor de Lambda de Wilks é muito próximo a 1,0, o que significa não ser bom discriminante para esta relação (Tabela 8).

32 Tabela 7: Médias, desvio-padrão entre rainhas, operárias e intermediárias e análise One- Way ANOVA de oito caracteres para a discriminação de castas de Polybia emaciata na colônia II. Caracteres Médias ± Desvio-Padrão Rainhas (n=05) Operárias (n=27) Intermediárias (n=02) Teste-T Bonferroni Teste ANOVA R/O R/I I/O Cabeça LC 2,41 ± 0,027 2,40 ±0,065 2,40 ± 0,028 0,79 0,68 0,97 DmI 1,08 ± 0,038 1,08 ± 0,026 1,10 ± 0,021 0,90 0,59 0,42 Mesossoma LM 1,52 ± 0,051 1,51 ± 0,060 1,54 ± 0,071 0,63 0,75 0,51 CME 3,26 ± 0,118 3,25 ± 0,127 3,24 ± 0,007 0,96 0,80 0,83 Metassoma CT1 1,69 ± 0,098 1,69 ± 0,087 1,71 ± 0,064 0,92 0,85 0,86 ABT1 0,44 ± 0,037 0,46 ± 0,055 0,45 ± 0,064 0,52 0,90 0,77 LBT2 1,90 ± 0,070 1,77 ± 0,096 1,88 ± 0,035 * 0,01 0,71 0,15 Asa CA 3,96 ± 0,101 3,86 ± 0,130 3,88 ± 0,007 0,11 0,30 0,88 * p< 0.05 (estatisticamente significante) Tabela 8: Variáveis discriminantes morfométricas entre rainhas, operárias e intermediárias na colônia II de Polybia emaciata, baseadas na função discriminante usando o procedimento stepwise. Dados originais são baseados em mm. Caractere Lambda de Wilks F-remove (2,30) p-level LBT2 0,98 5,62 0,008 * ABT1 0,77 1,11 0,34 * p< 0,05 (estatisticamente significante) A tabela 9 mostra a classificação dos resultados entre os grupos previstos e atuais através da análise discriminante, revelando que somente operárias (92,6%) representam um grupo bem definido (Figura 9).

33 Tabela 9: Classificação dos resultados por comparação dos grupos atuais com os grupos previstos através da análise discriminante em Polybia emaciata colônia II. Matriz de Classificação Grupos Porcentagem Correta (%) Operárias (n=27) Rainhas (n=05) Intermediárias (n=02) Operárias 92, Rainhas Intermediárias ,58 0,56 0,54 0,52 0,50 0,48 T1AH 0,46 0,44 0,42 0,40 0,38 0,36 0,34 0,32 1,55 1,60 1,65 1,70 1,75 1,80 1,85 1,90 1,95 2,00 T2BW Operária Rainha Intermediária Figura 9: Discriminação entre rainhas, operárias e intermediárias da colônia II de Polybia emaciata. Quadrado azul refere-se às operárias, triângulo vermelho refere-se às rainhas e losangos verdes, intermediárias.

34 3.3.3 Colônia III de Polybia emaciata Quanto a Idade Relativa das castas analisadas, foi verificado que um grande número de operárias era bastante jovem (padrões 1 e 2) assim como rainhas e intermediárias (Figura 10). Diferente da colônia II, os três grupos de fêmeas são um pouco mais velhos. Nº de Indivíduos Idade Relativa Operária Rainha Intermediária Figura 10: Número de indivíduos quanto a idade Relativa de operárias (A), intermediárias (B) e rainhas (C) da colônia III de Polybia emaciata analisada, quanto ao nível de esclerotização: 1-4 padrões progressivos de idade encontrado nas fêmeas. Análise Morfométrica Foram calculadas as médias entre rainhas, operárias e intermediárias para os oito caracteres corporais analisados da colônia III (tabela 10). Apenas um único caractere (LM), foi estatisticamente significante na relação rainha-operária, ao contrário das outras relações (operária-intermediária e rainha-intermediária) onde não foi verificado nenhum caractere com valor estatisticamente significante. Os valores de Lambda de Wilks são próximos a 1,0 (Tabela 11), o que implica em não serem adequados para descriminação das castas.

35 Tabela 10: Médias, desvio-padrão entre rainhas, operárias e intermediárias e análise One- Way ANOVA de oito caracteres para a discriminação de castas de Polybia emaciata na colônia III. Médias ± Desvio-Padrão Teste-T Bonferroni Teste ANOVA Caracteres Rainhas Operárias Intermediárias R/O R/I I/O (n=21) (n=67) (n=12) Cabeça LC 2,18 ± 0,081 2,22 ± 0,093 2,23 ± 0,109 0,10 0,13 0,64 DmI 0,99 ± 0,033 1,01 ± 0,054 1,00 ± 0,044 0,27 0,53 0,76 Mesossoma LM 1,36 ± 0,044 1,40 ± 0,070 1,37 ± 0,065 *0,015 0,59 0,17 CME 3,01 ± 0,190 3,03 ± 0,176 3,00 ± 0,182 0,69 0,90 0,63 Metassoma CT1 1,56 ± 0,087 1,57 ± 0,090 1,56 ± 0,114 0,53 0,90 0,74 ABT1 0,38 ± 0,047 0,38 ± 0,041 0,37 ± 0,053 0,75 0,55 0,58 LBT2 1,60 ± 0,104 1,64 ± 0,128 1,68 ± 0,126 0,17 0,08 0,44 Asa CA 3,51 ± 0,103 3,58 ± 0,176 3,54 ± 0,175 0,08 0,53 0,45 * p< 0.05 (estatisticamente significante) Tabela 11: Variáveis discriminantes morfométricas entre rainhas, operárias e intermediárias na colônia III de Polybia emaciata, baseadas na função discriminante usando o procedimento stepwise. Dados originais são baseados em mm. Caractere Lambda de Wilks F-remove (2,94) p-level LM 0,93 4,52 * 0,013 LC 0,92 4,03 * 0,021 DmI 0,86 1,06 0,35 CME 0,86 1,05 0,35 * p< 0,05 (estatisticamente significante)

36 A tabela 12 traduz esse baixíssimo nível de discriminação entre operárias (97%), rainhas (9,5%) e intermediárias (0%), através da comparação entre os grupos previstos e os atuais pelo método da análise discriminante (Figura 11). Tabela 12: Classificação dos resultados para comparação entre os grupos através da análise discriminante em Polybia emaciata colônia III. Matriz de Classificação Grupos Porcentagem Correta (%) Operárias (n=67) Rainhas (n=21) Intermediárias (n=12) Operárias Rainhas 9, Intermediárias ,45 2,40 2,35 2,30 2,25 HW 2,20 2,15 2,10 2,05 2,00 1,25 1,30 1,35 1,40 1,45 1,50 1,55 1,60 1,65 MSW Operária Rainha Intermediária Figura 11: Discriminação entre rainhas, operárias e intermediárias da colônia III de Polybia emaciata. Quadrado azul refere-se às operárias, triângulo vermelho refere-se às rainhas e losangos verdes, intermediárias.

37 3.3.4 Colônia IV de Polybia emaciata Os dados representados na figura 12 também revela que a maioria das fêmeas é bastante jovem (padrões 1 e 2), sendo que rainhas e intermediária são um pouco mais velhas que operárias. Nº de Indivíduos Idade Relativa Operária Rainha Intermediária Figura 12: Número de indivíduos quanto à idade Relativa de operárias (A), intermediárias (B) e rainhas (C), da colônia IV de Polybia emaciata analisada, quanto ao nível de esclerotização: 1-4 padrões progressivos de idade encontrado nas fêmeas. Análises Morfométricas As médias calculadas entre rainhas, operárias e intermediárias para os oito caracteres mensurados nesta colônia (Tabela 13) demonstram que a apenas LBT2 foi estatisticamente significante nas relações rainha-operária e intermediária-operária. O valor de Lambda de Wilks obtido foi igual a 1,0 (Tabela 14), o que significa não ser representativo para discriminar estas relações.

38 Tabela 13: Médias, desvio-padrão entre rainhas, operárias e intermediárias e análise One- Way ANOVA de oito caracteres para a discriminação de castas de Polybia emaciata na colônia IV. Caracteres Médias ± Desvio-Padrão Rainhas (n=03) Operárias (n=80) Intermediárias (n=17) Teste-T Bonferroni Teste ANOVA R/O R/I I/O Cabeça LC 2,38 ± 0,035 2,34 ± 0,061 2,38 ± 0,055 0,35 0,78 0,14 DmI 1,07 ± 0,006 1,04 ± 0,030 1,06 ± 0,028 0,21 0,51 0,18 Mesossoma LM 1,57 ± 0,046 1,52 ± 0,053 1,53 ± 0,044 0,10 0,14 0,51 CME 3,24 ± 0,162 3,20 ± 0,115 3,19 ± 0,115 0,59 0,58 0,86 Metassoma CT1 1,73 ± 0,056 1,68 ± 0,061 1,70 ± 0,094 0,16 0,59 0,29 ABT1 0,36 ± 0,006 0,38 ± 0,036 0,37 ± 0,036 0,28 0,49 0,43 LBT2 1,95 ± 0,026 1,81 ± 0,106 1,90 ± 0,113 * 0,022 0,47 * 0,001 Asa CA 3,94 ± 0,149 3,89 ± 0,123 3,93 ± 0,099 0,45 0,83 0,21 * p< 0.05 (estatisticamente significante) Tabela 14: Variáveis discriminantes morfométricas entre rainhas, operárias e intermediárias na colônia IV de Polybia emaciata, baseadas na função discriminante usando o procedimento stepwise. Dados originais são baseados em mm. Caractere Lambda de Wilks F-remove (2,97) p-level LBT2 1,00 7,51 0,0009 * * p< 0,05 (estatisticamente significante) As operárias formam um grupo bastante diferenciado (98,8%) de rainhas (0%) e intermediárias (17,7%) que não representam grupos bem definidos (Figura 13), conforme exposto na tabela 15 que demonstra a comparação entre as castas analisadas previamente através da morfologia e fisiologia dos indivíduos.

39 Tabela 15: Classificação dos resultados para comparação entre os grupos através da análise discriminante em Polybia emaciata colônia IV. Matriz de Classificação Grupos Porcentagem Correta (%) Operárias (n=80) Rainhas (n=03) Intermediárias (n=17) Operárias 98, Rainhas Intermediárias 17, ,5 3,4 3,3 3,2 AL 3,1 3,0 2,9 2,8 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 T2BW Operária Rainha Intermediária Figura 13: Discriminação entre rainhas, operárias e intermediárias da colônia IV de Polybia emaciata. Quadrado azul refere-se às operárias, triângulo vermelho refere-se às rainhas e losangos verdes, intermediárias.

40 3.3.5 Colônia V de Polybia emaciata A Figura 14 exibe um grande número de operárias jovens (padrões 1 e 2) e um grande número de rainhas mais velhas (3 e 4), além de intermediárias em todas as faixas etárias. Isto sugere uma colônia mais velha, provavelmente em fase de produção de operárias. 30 Nº de Indivíduos Idade Relativa Operária Rainha Intermediária Figura 14: Número de indivíduos quanto a idade Relativa de operárias (A) e intermediárias (B) e rainhas (C), da colônia V de Polybia emaciata analisada, quanto ao nível de esclerotização. 1-4 padrões progressivos de idade encontrado nas fêmeas. Análise Morfométrica Os dados obtidos desta colônia através das médias (Tabela 16) demonstram que CME contribuiu para a diferenciação (p< 0,05) na relação intermediária-operária, enquanto que LM, ABT1 e CT1 foram estatisticamente significantes em rainhasintermediárias; e apenas CT1 contribuiu significativamente entre rainhas-operárias. Sete caracteres foram discriminantes, porém apenas CA e LM foram estatisticamente significantes dentre os outros caracteres (Tabela 17). Entretanto, o valor de Lambda de

41 Wilks para tais caracteres apontados é superior a 0,7, indicando baixa discriminação, embora seja um valor mais discriminante que nas colônias de I a IV. Tabela 16: Médias, desvio-padrão entre rainhas, operárias e intermediárias e análise One- Way ANOVA de oito caracteres para a discriminação de castas de Polybia emaciata na colônia V. Caracteres Médias ± Desvio-Padrão Rainhas (n=17) Operárias (n=68) Intermediárias (n=15) Teste-T Bonferroni Teste ANOVA R/O R/I I/O Cabeça LC 2,51 ± 0,054 2,51 ± 0,065 2,51 ± 0,053 0,73 0,95 0,79 DmI 1,16 ± 0,024 1,16 ± 0,030 1,16 ± 0,025 0,84 0,75 0,88 Mesossoma LM 1,57 ± 0,054 1,61 ± 0,056 1,62 ± 0,029 0,051 * 0,006 0,28 CME 3,58 ± 0,102 3,57 ± 0,126 3,64 ± 0,082 0,75 0,07 * 0,035 Metassoma CT1 1,82 ± 0,058 1,86 ± 0,077 1,89 ± 0,059 * 0,019 *0,0005 0,15 ABT1 0,42 ± 0,029 0,44 ± 0,035 0,45 ± 0,026 0,06 * 0,015 0,43 LBT2 1,91 ± 0,075 1,93 ± 0,101 1,90 ± 0,106 0,40 0,87 0,35 Asa CA 4,60 ± 0,078 4,65 ± 0,160 4,61 ± 0,133 0,22 0,71 0,15 * p< 0,05 (estatisticamente significante) Tabela 17: Variáveis discriminantes morfométricas entre rainhas, operárias e intermediárias na colônia V de Polybia emaciata, baseadas na função discriminante usando o procedimento stepwise. Dados originais são baseados em mm. Caractere Lambda de Wilks F-remove (2,91) p-level CT1 0,72 2,41 0,10 CA 0,77 5,61 * 0,005 LM 0,74 3,98 * 0,022 LBT2 0,71 1,95 0,15 CME 0,71 1,48 0,23 LC 0,71 1,46 0,24 ABT1 0,70 1,25 0,29 * p< 0,05 (estatisticamente significante)

42 A matriz de classificação dos resultados para a comparação entre grupos previstos e os atuais (tabela 18) mostra que tanto rainhas (35,3%) quanto intermediárias (13,3%) não formam grupos bem definidos (Figura 15). Tabela 18: Classificação dos resultados para comparação entre os grupos através da análise discriminante em Polybia emaciata colônia V. Matriz de Classificação Grupos Porcentagem correta (%) Operárias (n=68) Rainhas (n=17) Intermediárias (n=15) Operárias 89, Rainhas 35, Intermediárias 13, ,75 1,70 1,65 1,60 MSW 1,55 1,50 1,45 1,40 1,35 3,8 4,0 4,2 4,4 4,6 4,8 5,0 WL Operária Rainha Intermediária Figura 15: Discriminação entre rainhas, operárias e intermediárias da colônia V de Polybia emaciata. Quadrado azul refere-se às operárias, triângulo vermelho refere-se às rainhas e losangos verdes, intermediárias.

43 3.3.6 Colônia VI de Polybia emaciata A figura 16 mostra operárias em todas as idades, do mesmo modo que intermediárias. Por outro lado, todas as rainhas são mais jovens (padrões 1 e 2). 30 Nº de Indivíduos Idade Relativa Operária Rainha Intermediária Figura 16: Número de indivíduos quanto a idade Relativa de operárias (A) e intermediárias (B) e rainhas (C), da colônia VI de Polybia emaciata analisada, quanto ao nível de esclerotização. 1-4 padrões progressivos de idade encontrado nas fêmeas. Análise Morfométrica As médias obtidas entre as castas desta colônia (tabela 19) revelaram que apenas LBT2 contribuiu para a diferenciação na relação rainhas-operárias. Ao contrário no cálculo das variáveis discriminantes utilizando o valor de Lambda, ABT1 foi discriminado juntamente com LBT2, porém apenas este último foi estatisticamente significante. O valor de Lambda de Wilks para tais caracteres foi 0,9 (tabela 20), o que implica em baixíssima discriminação.

44 Tabela 19: Médias, desvio-padrão entre rainhas, operárias e intermediárias e análise One- Way ANOVA de oito caracteres para a discriminação de castas de Polybia emaciata na colônia VI. Caracteres Médias ± Desvio-Padrão Rainhas (n=08) Operárias (n=74) Intermediárias (n=18) Teste-T Bonferroni Teste ANOVA R/O R/I I/O Cabeça LC 2,51 ± 0,072 2,50 ± 0,055 2,49 ± 0,067 0,68 0,53 0,52 DmI 1,16 ± 0,013 1,14 ± 0,026 1,15 ± 0,036 0,26 0,51 0,81 Mesossoma LM 1,59 ± 0,047 1,57 ± 0,050 1,57 ± 0,072 0,33 0,50 0,95 CME 3,64 ± 0,087 3,58 ± 0,136 3,61 ± 0,120 0,23 0,54 0,39 Metassoma CT1 1,88 ± 0,021 1,85 ± 0,061 1,86 ± 0,056 0,13 0,33 0,41 ABT1 0,49 ± 0,032 0,49 ± 0,034 0,50 ± 0,025 0,97 0,22 0,10 LBT2 1,93 ± 0,080 1,86 ± 0,085 1,89 ± 0,100 * 0,027 0,39 0,12 Asa CA 4,51 ± 0,081 4,41 ± 0,152 4,45 ± 0,156 0,07 0,27 0,38 * p< 0,05 (estatisticamente significante) Tabela 20: Variáveis discriminantes morfométricas entre rainhas, operárias e intermediárias na colônia VI de Polybia emaciata, baseadas na função discriminante usando o procedimento stepwise. Dados originais são baseados em mm. Caractere Lambda de Wilks F-remove (2,96) p-level LBT2 0,97 3,32 * 0,04 ABT1 0,94 1,57 0,21 * p< 0,05 (estatisticamente significante)

45 A classificação dos três grupos mostrou que apenas as operárias formam um grupo definido, e rainhas e intermediárias estão morfologicamente bastante próximas das operárias, conforme observado na tabela 21 (v. também Fig. 17). Tabela 21: Classificação dos resultados para comparação entre os grupos através da análise discriminante em Polybia emaciata colônia VI. Matriz de Classificação Grupos Porcentagem correta (%) Operárias (n=74) Rainhas (n=08) Intermediárias (n=18) Operárias Rainhas Intermediárias ,58 0,56 0,54 0,52 T1AH 0,50 0,48 0,46 0,44 0,42 0,40 1,60 1,65 1,70 1,75 1,80 1,85 1,90 1,95 2,00 2,05 2,10 T2BW Operária Rainha Intermediária Figura 17: Discriminação entre rainhas, operárias e intermediárias da colônia VI de Polybia emaciata. Quadrado azul refere-se às operárias, triângulo vermelho refere-se às rainhas e losangos verdes, intermediárias.

46 3.3.7 Colônia VII de Polybia emaciata Nesta colônia foram encontradas rainhas e operárias (figura 18); com a ausência de intermediárias, sendo as rainhas distribuídas em todas as faixas de idade e operárias restritas às fases mais jovens. Nº de Indivíduos Idade Relativa Operária Rainha Figura 18: Número de indivíduos quanto a idade Relativa de operárias (A), intermediárias (B) e rainhas (C), da colônia VII de Polybia emaciata analisada, quanto ao nível de esclerotização. 1-4 padrões progressivos de idade encontrado nas fêmeas. Análise Morfométrica Entre as relações das médias dos oito caracteres analisados (tabela 22), sete estruturas evidenciaram diferenças estatisticamente significantes entre rainhas e operárias. Entretanto, somente CA, LBT2 e DmI foram estatisticamente significantes no modelo de discriminação. Os valores de Lambda de Wilks (tabela 23) para tais caracteres foram inferiores a 0,5 (exceto CA= 0,54), o que significa que tais caracteres são bons