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A busca pelo elo perdido: Os ovos atuam como veículo alternativo de comunicação em sistemas sociais?

Processo: 18/22461-3
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de março de 2019
Vigência (Término): 30 de setembro de 2021
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Zoologia - Comportamento Animal
Pesquisador responsável:Fábio Santos do Nascimento
Beneficiário:Rafael Carvalho da Silva
Instituição-sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
Assunto(s):Conflito social   Resolução de conflitos   Ecologia química   Hormônio juvenil em insetos

Resumo

A eussocialidade é característica dos insetos sociais e é considerada uma das transições mais marcantes da evolução. Para a manutenção da vida dos insetos em sociedades, a comunicação química atua como uma das principais formas de comunicação que coordena todos os aspectos da vida social. A divisão de trabalho reprodutivo separa os indivíduos nas colônias em dois grupos, fêmeas com função reprodutiva (rainhas) e aquelas que desempenham as demais tarefas (operárias). A eficácia da manutenção desse sistema é devido a produção de compostos químicos específicos liberados pelas rainhas (feromônios de rainhas). Um dos possíveis mecanismos indiretos de disseminação desses compostos é a partir da liberação desses sinais nos ovos. Embora haja um sistema reprodutivo bem estabelecido entre rainhas e operárias, operárias em algumas espécies de insetos sociais eventualmente possuem ativação ovariana. No entanto, ovos de operárias são policiados por outras operárias, ou seja, elas os destroem. Esse mecanismo de policiamento impede que as colônias tenham superprodução de machos e permite o monopólio reprodutivo da rainha. Para isso, informações químicas contidas na superfície desses ovos são reconhecidas pelas fêmeas, e é discutido se representariam sinais honestos de fertilidade. Uma das possíveis hipóteses para explicar de que forma esses sinais se mantem honestos, relaciona-se ao fato de que talvez a produção dos sinais esteja diretamente relacionada a um controle hormonal, ou seja, uma fêmea de baixa qualidade não seria capaz de produzir um sinal honesto, uma vez que fertilidade e produção dos sinais estariam interligados. A literatura mostra que em diversas espécies de insetos socias, há uma correlação na presença se compostos químicos específicos e fertilidade das fêmeas, há também a indicação nas vespas comuns (Vespula vulgaris) que os feromonios de rainhas são os mesmos encontrados na superfície dos ovos e que a produção de hidrocarbonetos na cutícula está sob efeito hormonal. Esses estudos são pontuais e precisam ser formalmente testados em bioensaios para espécies que pertençam a distintos graus de socialidade. Nesse projeto, iremos testar a hipótese de que existe uma sinalização comum via feromônio induzindo a divisão de trabalho reprodutivo em vespas, que irá contribuir para o entendimento acerca do uso de vias alternativas de comunicação, manutenção de sinais honestos e contribuição desses sinais para o comportamento de policiamento. Três principais objetivos serão alcançados, um que basicamente visaria quantificar a honestidade dos sinais deixados nos ovos e compará-los aos sinais existentes na cutícula de rainhas e operárias; segundo seria testar se a hipótese da pleitropia hormonal (regulação endócrina) realmente é aplicada ao sistema social das vespas; e terceiro se esse sistema contribui para o policiamento realizado pelas operárias diante dos ovos de fêmeas previamente tratadas com hormônios sintéticos. Grande parte do projeto será realizado no Brasil, envolvendo espécies solitárias, primitivamente eussociais, eussociais da família Vespidae, espécies solitárias da família Crabronidae. Além disso, uma parte será realizada na Bélgica sob supervisão do Prof. Dr. Tom Wenseleers e da Dra. Cintia Akemi Oi (mediante aprovação da BEPE) e envolverá espécies da subfamília Vespinae. A comparação e trabalho com as espécies no projeto forneceriam uma visão ampla sobre a manutenção do comportamento social nos insetos sociais. Para isso pacotes de trabalhos serão realizados ao longo do período de doutoramento do beneficiário. Os três pacotes de trabalho envolverão experimentos de cunho comportamental, fisiológico e químico. Juntos, todos os resultados obtidos, investigarão se a hipótese da pleitropia hormonal para manutenção dos sinais honestos se aplica às vespas e também se os ovos atuam como um veículo alternativo para disseminação desses sinais.

Publicações científicas (6)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
OI, CINTIA AKEMI; BROWN, ROBERT L.; DA SILVA, RAFAEL CARVALHO; WENSELEERS, TOM. Reproduction and signals regulating worker policing under identical hormonal control in social wasps. SCIENTIFIC REPORTS, v. 10, n. 1 NOV 4 2020. Citações Web of Science: 0.
DA SILVA, RAFAEL CARVALHO; PRATO, AMANDA; OI, CINTIA AKEMI; TURATTI, IZABEL CRISTINA CASANOVA; DO NASCIMENTO, FABIO SANTOS. Dominance Hierarchy, Ovarian Activity and Cuticular Hydrocarbons in the Primitively Eusocial WaspMischocyttarus cerberus(Vespidae, Polistinae, Mischocyttarini). Journal of Chemical Ecology, v. 46, n. 9 AUG 2020. Citações Web of Science: 0.
DE SOUZA, ANDRE RODRIGUES; DA SILVA, RAFAEL CARVALHO; FERREIRA, RIUDO PAIVA; MATEUS, SIDNEI; PRATO, AMANDA; OI, CINTIA AKEMI; NOLL, FERNANDO BARBOSA; LINO-NETO, JOSE. Larval sex identification of in vivo and long-term ethanol-preserved social wasps. Entomologia Experimentalis et Applicata, v. 168, n. 9 AUG 2020. Citações Web of Science: 0.
DA SILVA, R. C.; ASSIS, D. S.; DE SOUZA, A. R.; NASCIMENTO, F. S.; GIANNOTTI, E. Notes on Brood Morphology and Development of the Neotropical Eusocial Wasp Mischocyttarus cerberus (Hymenoptera, Vespidae, Polistinae). Sociobiology, v. 67, n. 2, p. 301-307, JUN 2020. Citações Web of Science: 0.
DA SILVA, RAFAEL CARVALHO; TOGNI, OLGA COUTINHO; GIANNOTTI, EDILBERTO; DO NASCIMENTO, FABIO SANTOS. Cues of dominance hierarchy, fertility and nestmate recognition in the primitively eusocial waspMischocyttarus parallelogrammus(Vespidae: Polistinae: Mischocyttarini). Chemoecology, v. 30, n. 5 JUN 2020. Citações Web of Science: 0.
DA SILVA, R. C.; PRATO, A. S.; ASSTS, D. S.; NASCIMENTO, F. S. Occurrence and nesting behavior of social wasps in an anthropized environment. Sociobiology, v. 66, n. 2, p. 381-388, JUN 2019. Citações Web of Science: 0.

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