Standart Tetrolet dönüşümü ve Ridgelet dönüşümünün, karaciğer MR

O estudo foi realizado na Floresta Nacional de Nísia Floresta (FLONA) do Instituto Chico Mendes de Conservação e Biodiversidade (6°5’S, 35°12’W), localizada a 2 km da

sede do município de Nísia Floresta, Rio Grande do Norte, Brasil. A região tem um fotoperíodo claro:escuro de 12:12h ± 15min. A estação de pesquisa abrange uma área de 180 ha, dos quais 80 ha são de Mata Atlântica secundária e 40 ha de plantações de espécies exóticas (Santee e Arruda 1994).

Sujeitos

Duas colônias de Dinoponera quadriceps (Hymenoptera, Formicidae, Ponerinae) foram escolhidas aleatoriamente dentro da área de mata secundária. Uma das colônias possuía mais de uma entrada. Neste caso, escolhemos a primeira entrada que foi encontrada como o ponto de referência das observações. Elas estavam estabelecidas a 13,1 m de distância uma da outra.

As operárias foram marcadas ao longo do estudo. À medida que surgia uma formiga sem marca, essa era capturada e em seguida recebia uma etiqueta plastificada e numerada, colada na região do tórax, utilizando uma cola à base de éster de cianoacrinolato (baseado em Corbara et al. 1986). As operárias de colônias diferentes eram identificadas por etiquetas de cores distintas.

Registro comportamental

As observações das colônias aconteceram durante 19 meses, não contínuos, entre fevereiro de 2006 e junho de 2008, pelo menos uma vez por semana, dez horas por dia. Observavamos uma operária por vez, desde a saída até o retorno ao ninho. Para tais observações foi adotada a técnica do focal instantâneo com janelas de observação de quinze minutos e registro a cada minuto, com intervalos de cinco minutos entre as janelas (Martin e Bateson 1994).

• Forrageio: a operária se movimentava vagarosamente, tocando suas antenas no substrato vasculhando a área em rota tortuosa;

• Captura e transporte do alimento: a operária capturava um recurso alimentar, de origem vegetal ou animal – vivo ou morto – com a mandíbula;

• Comunicação: duas ou mais operárias, de uma mesma colônia, ao se encontrarem apresentavam o toque das pernas e/ou antenas;

• Interação agonística: duas ou mais operárias, de colônias diferentes, durante o encontro prenderam suas mandíbulas uma na outra, tocaram suas antenas e primeiro par de pernas, dobraram o abdômen para tentar esfregar na adversária, ou rolaram juntas no substrato antes de se separarem;

• Marcação química: a operária esfregava a parte ventro-anterior ou ventro-posterior do abdômen no substrato;

• Parada: quando não havia deslocamento da operária e, poderiam ocorrer movimentos antenais de um lado para outro, bem como direcionar a cabeça no sentido vertical; • Locomoção: deslocamento mais acelerado e linear da operária, sem que ocorresse

toque das antenas no substrato.

• Limpeza: a operária passava uma das pernas ou ambas, do primeiro par, nas antenas, cabeça, abdômen ou pernas; poderia ou não antes disso passá-las na probóscide (entre as mandíbulas).

Entre as formigas observadas, foram consideradas neste estudo somente aquelas que realizaram uma viagem com duração mínima de dez minutos. Para analisar a latência de saída consideramos as formigas que foram observadas no mínimo em duas viagens consecutivas, sendo registrada a duração de cada viagem, retorno com ou sem alimento e o

tempo transcorrido entre o retorno ao ninho e a viagem seguinte. Uma operária poderia ser observada mais de uma vez em dias diferentes. Com exceção da marcação, não houve qualquer manipulação das operárias em relação ao seu percurso e suas atividades extra- ninho.

Registro do deslocamento das operárias

Para mapear os deslocamentos das formigas adaptamos a técnica descrita por Turchin et al. (1991) de modo a assentar bandeirolas numeradas, a cada cinco minutos, durante a observação. Após o retorno da operária ao ninho, eram feitas as medidas de distância e ângulo entre as bandeirolas, usando bússola e trena. A partir desses dados, construímos o percurso estimado de cada operária durante suas atividades, obtivemos os dados da distância total percorrida, da distância do local de captura até o ninho, a maior distância em linha reta da entrada do ninho e a direção utilizada nas atividades de forrageio bem como a fidelidade a esta direção. Com o tempo de retorno ao ninho mais a distância entre ele e o local de captura, calculamos a velocidade média do transporte da presa em cada viagem bem sucedida.

Estimativa do tamanho da presa

Quando uma operária capturava e transportava algum item alimentar, era registrado o tamanho aproximado do mesmo. Este tamanho aproximado das presas foi definido a partir de uma escala construída em função das proporções do tamanho da D. quadriceps. Para tanto foram medidas 23 operárias capturadas em outros ninhos, gerando a seguinte escala (média ± DP) (Fig. 1):

• Proporção 0 - significa que retornou sem alimento;

• Proporção 1- item com medida equivalente ao comprimento da mandíbula até o final da cabeça: 8,37 ± 0,27 mm;

• Proporção 2- medida equivalente ao comprimento da mandíbula até o final do pecíolo: 16,93 ± 1,44 mm;

• Proporção 3- medida equivalente ao comprimento da mandíbula até o final do abdômen: 25,83 ± 1,49 mm;

• Proporção 4- item maior do que o comprimento total da operária.

Figura 1. Ilustração da escala de proporções construída segundo o tamanho das operárias

de Dinoponera quadriceps.

Analise estatistica

As variáveis que escolhemos para analisar a eficiência na atividade de forrageio foram: o tempo de permanência da operária fora do ninho, que consistiu no somatório dos tempos de busca de presas e de retorno durante uma viagem; a distância total percorrida pela operária durante o forrageio e o retorno ao ninho; e a direção do forrageio foi verificada utilizando-se os ângulos obtidos entre cada bandeirola das viagens, partindo da entrada do ninho como referência.

Para verificarmos a existência de relação entre tempo de permanência fora do ninho e distância percorrida, realizamos o teste de correlação de Spearman (rs), com todas as

variáveis acima citadas, como também para a latência de saída, a fim de analisarmos a diferença no sucesso das viagens, em relação ao retorno com ou sem alimento.

Para investigarmos se existiu uma preferência das operárias às áreas especificas em volta das colônias, aplicamos o teste de Rayleigh. Para a realização desse teste, consideramos somente as operárias que obtiveram no mínimo 30 pontos de aposição das bandeirolas durante o deslocamento, independente do numero de viagens realizadas. Após a análise individual das operárias, nós consideramos o valor do vetor médio a fim de agruparmos as formigas em setores de atividade. Desta maneira, dividimos a área de forrageio, arbitrariamente, em quatro setores de 90°, em seguida realizamos novamente o teste de Rayleigh (Z) para apresentarmos o resultado da fidelidade ao setor. O teste de Watson U2 (U2) foi aplicado para determinarmos a distribuição uniforme das operárias das colônias na área de forrageio (Batschelet 1981). Consideramos, em todas as análises, o nível de significância de 5% bicaudal. Utilizamos para a realização dos testes os software Statistica 7.1 (StatSoft 2005) e Oriana 2.01 (Kovach 2004).

RESULTADOS

Neste estudo observamos 264 viagens, realizadas por 109 operárias diferentes, sendo 62 da colônia 1 e 47 da colônia 2; as duas colônias juntas totalizaram 235 horas de observação direta. O comportamento mais freqüente durante a atividade extra-ninho foi o forrageio, com 80% dos registros. As demais categorias comportamentais observadas ficaram distribuídas nos 20% restantes, em particular os comportamentos de limpeza, transporte de alimento, locomoção, parada e marcação (entre 3 e 4%, cada comportamento). A limpeza ocorreu, em especial, após uma comunicação e/ou interação agonística. A locomoção também foi observada após interação agonística ou na fuga de tal interação ou

quando a operária saia do ninho depois de uma viagem prévia bem sucedida. Já a marcação foi observada, principalmente, nas áreas onde havia sobreposição da atividade de operárias de colônias diferentes. Devido à baixa freqüência de registros de captura e transporte do alimento, por causa da técnica utilizada, decidimos englobar estes dois comportamentos à atividade de forrageio, para analisarmos a duração e a distância percorrida em sua totalidade.

Durante o forrageio, o tempo de permanência fora do ninho e distância total percorrida apresentaram correlação positiva (N=264, rS=0.88, p<0.05) (Fig.2). O tempo de

permanência fora do ninho teve a mediana em 36 min (quartis - 25%: 21.0 - 75%: 62.3 min, extensão: 10 e 401 min). Já a distância percorrida teve sua mediana em 2461 cm, (quartis 25%: 1506 – 75%: 3833 cm, extensão: 152 a 17256 cm).

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000

Distância total percorrida (cm)

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 T em po d e pe rm an ên ci a fo ra d o ni nh o (m in

) Tempo de permanência fora do ninho = -7,5712+0,019*Distância percorrida

Figura 2. Relação entre tempo de permanência (min) fora do ninho e distância percorrida

(cm) durante o forrageio.

O tempo de permanência fora do ninho e a distância percorrida apresentou diferença significativa em relação ao sucesso na captura de presa. Das 264 viagens observadas, em

57% delas as operárias retornaram com alimento. Encontrar e capturar um alimento de maior tamanho requereu um período de forrageio mais prolongado (N=264, H= 13.41, df=4, p= 0.009)(Fig. 3a), bem como distâncias maiores (N=264, H= 11.85, df=4, p= 0.018) (Fig. 3b). Durante as observações, registramos ocasionalmente operárias, aparentemente, ingerindo um item alimentar capturado, quando este era tão pequeno que mal dava para ser notado, em seguida, continuava o forrageio.

0 1 2 3 4 Proporção do alimento (mm) 0 50 100 150 200 250 300 350 T em p o de p er m an ên ci a fo ra d o ni nh o (m in ) _Mediana 25% - 75% a 0 1 2 3 4 Proporção do alimento (mm) 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 D is tâ nc ia t ot al p er co rr id a (c m ) Mediana 25% - 75% b

Figura 3. Avaliação da eficiência do trabalho das formigas em relação ao tempo que elas

permaneceram forrageando (a) e às distâncias percorridas durante o forrageio (b).

1 2 3 4 Proporção do alimento (mm) 0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 V el oc id ad e de t ra ns po rt e de p re sa ( m /s ) Mediana 25%-75% a 0 1 2 3 4 Proporção do alimento (mm) 0 10 20 30 40 50 L at ên ci a de s aí da p ar a vi ag em s eg ui nt e (m in ) Mediana 25% - 75% b

Figura 4. Avaliação do efeito do sucesso em uma viagem sobre a seguinte, em relação à

velocidade de transporte (a) e à latência de saída para uma nova busca (b).

O sucesso de captura e transporte de uma presa em uma viagem influenciou o tempo que a operária passou dentro do ninho antes de realizar uma nova excursão no campo. O

intervalo entre as viagens era menor quando a operária retornou da viagem anterior com alimento (N=152, H=36.84, df=4, p=0.001) (Fig. 4b). Nem o tamanho do alimento em si influenciou na redução da latência de saída do ninho (Fig. 4b), nem a velocidade de transporte do alimento na viagem prévia apresentou diferença em relação ao tamanho da presa (N=153, H=5.51, df=3, p=0.137) (Fig. 4a). Salientamos que houve diferenças individuais, tais como sair rapidamente para uma nova busca mesmo sem ter obtido sucesso na viagem anterior, que não implicaram em modificações do comportamento em geral.

Figura 5. Padrão direcional das operárias das duas colônias (a e b), agrupadas por setores

de atividade. A seta central é o vetor médio (µ) com seu comprimento (r). (Colônia 1: Setor 1- µ=39,142°, r=0,841; Setor 2- µ=122,303°, r=0,951; Setor 3- µ=229,868°, r=0,876; Setor 4- µ=312,743°, r=0,903. Colônia 2: Setor 1- µ=25,773°, r=0,848; Setor 2- µ=91,926°, r=0,977; Setor 3- µ=243,693°, r=0,786; Setor 4- µ=313,778°, r=0,724.).

O deslocamento de cada operária dentro de sua área de atividade foi sinuoso enquanto elas procuravam por alimento. Após encontrar um item alimentar, elas retornaram para o ninho quase em linha reta. No caso das operárias que retornaram sem alimento, elas continuavam com o deslocamento difuso até entrar no ninho.

Cada operária manteve uma preferência direcional individual durante seu deslocamento, em todas as viagens. Todavia, mais de uma formiga fazia a cobertura de uma determinada área ao redor do ninho (Colônia 1: Setor 1- N=342, Z= 241.61, p<0.000; Setor 2- N=288, Z=260.39, p<0.000; Setor 3- N=625, Z=480.10, p<0.000; Setor 4- N=161, Z=131.41, p<0.000. Colônia 2: Setor 1- N=34, Z=24.45, p<0.000; Setor 2- N=42, Z=40.05, p<0.000; Setor 3- N=453, Z=280.12, p<0.000; Setor 4- N=265, Z=138.93, p<0.000). Da colônia 1 reunimos os pontos de 25 operárias, enquanto que da colônia 2 unimos os pontos de 16 delas, perfazendo 37% do total de operárias observadas durante o estudo (Fig. 5).

Quando analisamos no nível de colônia, verificamos que as colônias não apresentaram uma preferência direcional e sim uma distribuição espacial uniforme na área circundante aos ninhos (Colônia 1: N=1823, U2=1.29, p=0.005; Colônia 2: N=1336, U2=0.328, p=0.005) (Fig. 6).

Figura 6. Distribuição espacial das 109 operárias observadas (colônia 1: 62 operárias;

colônia 2: 47 operárias) ao redor de cada colônia, durante a atividade de forrageio. (Colônia 1: µ=230,468°, r=0,106; Colônia 2: µ=269,978°, r=0,299).

DISCUSSÃO

A busca ou captura de itens alimentares são atividades importantes dentro do orçamento diário de tempo e gasto energético de um animal. A falta de certeza sobre

informações relevantes do ambiente pode induzir o forrageador a realizar ações para reduzir a incerteza, requerendo algum custo no tempo ou energia (Stephens, Brown e Ydenberg 2007). A recompensa obtida por um indivíduo através de qualquer estratégia de seleção de presa depende da estratégia adotada pelos seus competidores (Giraldeau e Caraco 2000). Para isso, os forrageadores devem decidir onde procurar, quanto tempo procurar num determinado local e se retornar ao local ou não de uma busca prévia (Traniello 1989).

As operárias de D. quadriceps neste estudo investiram a maior parte do tempo de permanência na área de uso da colônia na atividade de forrageio, como conseqüência do deslocamento a distâncias maiores. Ajustaram a decisão do tempo de forrageio e a distância percorrida de acordo com o tamanho do alimento capturado. É provável que itens alimentares maiores fossem exauridos, primeiramente, próximo do ninho, por ser uma área vasculhada por todas as operárias. Isso pode ter forçado as operárias a se deslocarem para distâncias cada vez maiores a fim de retornar ao ninho com alimento, mesmo que o sucesso não fosse garantido.

Todos os alimentos coletados por D. quadriceps foram sólidos, preferencialmente de origem animal conforme Araújo e Rodrigues (2006). Este tipo de recurso requer distâncias de forrageio maiores e sua busca, captura e transporte, em geral, consumindo mais tempo quando comparado a alimento líquido (Fourcassié e Oliveira 2002). De acordo com Bonser et al. (1998), no contexto do forrageio de ponto central, o tempo de permanência na área de uso dependerá da distância do ninho ao local onde há alimento. Os trechos que estão mais distantes do ninho devem ser explorados por um período mais longo do que os mais próximos do ninho.

Aqui, utilizamos uma proporção relacionada ao tamanho de D. quadriceps para analisar a escolha da presa. Não é possível afirmar qual o critério usado pelas operárias na

escolha de uma presa apropriada para levar à colônia, se tamanho ou peso da presa ou mesmo um critério diferente. Todavia, parece que o sucesso da operária numa viagem é um estimulo para ela sair rapidamente do ninho e seguir em direção ao local da captura. Por outro lado, se o sucesso de uma operária motiva outra ou outras forrageadoras a sair ainda não está claro. No caso de carregadores de presa única, como D. quadriceps, que traz apenas um item alimentar por vez, os forrageadores devem estabelecer um tamanho mínimo de presa quando as presas são abundantes; quando viajar a longa distância do ninho para buscá-las e/ou capturá-las (Stephens, Brown e Ydenberg 2007).

O ajuste no esforço de forrageio de acordo com o tipo de recurso varia de uma espécie para outra. Em Lasius niger, o critério de avaliação da quantidade de alimento é fisiológico e tem base na habilidade da formiga para ingerir um volume requerido de honeydew (Mailleux, Deneubourg e Detrain 2000). Para Pheidole pallidula, o elemento principal de escolha é a resistência de tração da presa, que pode promover a mudança de busca individual a coletiva (Detrain e Deneubourg 1997). Na espécie Aphaenogaster

senilis, as operárias respondem a transportabilidade do alimento através da modulação do

recrutamento de companheiras de ninho (Cerdá et al. 2009). Forrageadores de Dorymyrmex

goetschi são capazes de transportar alimentos de peso equivalente a 3.5 vezes sua massa

corpórea (Torres-Contreras e Vásquez 2004). Cataglyphis iberica também limita o tamanho da presa equivalente ao seu próprio tamanho (Cerdá 1988). Já Pogonomyrmex barbatus tem a atividade de forrageio estimulada pelo retorno de forrageadores bem sucedidos, enquanto o retorno dos mal sucedidos não afeta o forrageio (Schafer, Holmes e Gordon 2006).

D. quadriceps mostrou evidências da necessidade de aumentar a distância

percorrida e conseqüentemente aumentar a duração da atividade fora do ninho para obter sucesso no forrageio e tornar sua estratégia eficiente. Assim, a relação positiva apresentada

entre as variáveis, tempo de permanência fora do ninho e distância percorrida, indica a importância das mesmas nas decisões individuais, que traz conseqüências para a eficiência do trabalho da colônia. O forrageio individual é geralmente favorecido com o aumento da distância do alimento (Carroll e Janzen 1973), no entanto, a disponibilidade de alimento influencia a duração da busca. Quando ela é baixa, as operárias demoram a encontrar alimento e retornar (Schafer, Holmes e Gordon 2006).

Convencionalmente, as formigas se deslocam através de seu ambiente de várias maneiras conforme buscam, porém após a localização de uma presa, elas voltam aos seus ninhos em linha reta (Herbers e Choiniere 1996). Em certas ocasiões, a forrageadora de D.

quadriceps ingeriu o alimento capturado e continuou forrageando, até encontrar uma presa

maior do que a ingerida e então retornar ao ninho. Essas, em geral, foram operárias que passaram muito tempo fora do ninho. Observações de Gigantiops destructor, em ambiente natural e laboratório, demonstraram que durante o forrageio, as operárias podem comer uma ou duas presas antes de retornar para o ninho (Beugnon, Chagné e Dejean 2001). As operárias que ingerem o alimento, provavelmente, são forrageadoras experientes que de alguma maneira avaliam uma característica do recurso alimentar obtido, como tamanho ou peso, por exemplo, e decidem a viabilidade de retornar com o mesmo. A imprevisibilidade do recurso alimentar no ambiente de uma colônia pode requerer que o forrageio seja regulado através da mudança na experiência comportamental de operárias individuais para aumentar a eficiência (Traniello 1989).

Araújo e Rodrigues (2006) afirmaram que, em geral, quando uma operária de D.

quadriceps coleta alimento, ela retorna para o ninho em velocidade variável e deslocamento

quase linear. No entanto, eles não mostraram essa variação nem exploraram a influência do tamanho da presa na velocidade. Neste estudo, vimos que a velocidade variou ao longo do

percurso de volta ao ninho, porém, aparentemente não em função do tamanho do alimento. Provavelmente, o que influenciou a variação na velocidade foi a distância do local de captura ao ninho. Myrmica punctiventris, em ambiente natural, também retorna ao ninho ao longo de uma trajetória próxima a linear (Herbers e Choiniere 1996). Gigantiops destructor após coletar néctar retornam ao ninho de uma maneira preferivelmente direta, a partir de distâncias acima de 20 m (Beugnon, Chagné e Dejean 2001). Ectatomma ruidum, ao capturar uma presa durante a viagem de longo curso, retorna ao ninho com maior velocidade e a seguir, parte ao longo de uma trilha aperfeiçoada em sua direção preferida (Franz e Wcislo 2003).

Após o retorno das operárias de D. quadriceps ao ninho, o tempo transcorrido dentro do mesmo antes de uma nova excursão aparentemente sofreu interferência da viagem prévia. Isto se justifica uma vez que as forrageadoras que retornaram sem alimento, isto é, não obtiveram sucesso na busca anterior, demoraram mais para sair novamente. Já as formigas bem sucedidas ficaram menos tempo dentro do ninho, porém, não houve diferença marcante quanto à proporção do alimento obtido. Ao que parece, nessa espécie apenas retornar com alimento já é um bom indicativo para sair de novo, padrão já descrito para outra Ponerinae, Neoponera (=Pachycondyla) apicalis (Deneubourg et al. 1987).

As operárias de D. quadriceps bem sucedidas na viagem prévia, saíram em direção ao local onde a presa anterior foi capturada. Inicialmente, ao chegar à área, as forrageadoras faziam vários movimentos em circulo ao redor do local da captura com um pequeno aumento do diâmetro a cada circulo; passado certo tempo, elas começavam a ampliar a busca na sua área de atividade central. Desta maneira, as operárias de D. quadriceps apresentaram fidelidade direcional que já havia sido demonstrada nas forrageadoras de

procuram por alimento dentro de um setor restrito ao redor do ninho (Fourcassié e Oliveira 2002), o que pode indicar uma característica intrínseca do gênero. Em Cataglyphis bicolor, as operárias também exibem uma forte tendência a retornar para determinada direção do alimento, denominada de fidelidade de setor (Buchkremer e Reinhold 2008). Também

Neoponera (=Pachycondyla) apicalis retorna à zona de captura da presa (Deneubourg et al.

1987). A repetição desta ação induz memórias de longo prazo de um nível de atividade elevado e fidelidade espacial (Deneubourg et al. 1987).

As forrageadoras, ao viajarem na mesma direção, tendem a cobrir uma região em forma de leque a partir do ninho. A região pode ser irregular na forma e com freqüência torna-se alongada à medida que a área próxima do ninho se esgota (Gordon 1995). Segundo Fourcassié e Oliveira (2002), essa fidelidade espacial pode ser restringida pelo custo de estar perdida quando as operárias perambulam fora de seu setor familiar. Cada direção de forrageio não está associada com qualquer distribuição de recompensa, mas, com uma probabilidade de encontrar um item alimentar (Buchkremer e Reinhold 2008).

O ambiente onde observamos as operárias de D. quadriceps apresenta uma distribuição heterogênea de presas e as operárias investem muito tempo na atividade de