Dump size and distance from the nest define the investment in waste management in Sericomyrmex mayri (Formicidae: Myrmicinae: Attini)

Marília R. Bitar; Yasmine Antonini; Vitor L. Lopes; Maykon P. Cristiano; Aline U. N. Lima; Fernanda V. Costa

doi:10.25260/EA.20.30.2.0.1036

Autores/as

Marília R. Bitar Programa de Pós-Graduação em Ecologia de Biomas Tropicais, Universidade Federal de Ouro Preto – UFOP, Ouro Preto, Minas Gerais, Brazil.
Yasmine Antonini Programa de Pós-Graduação em Ecologia de Biomas Tropicais, Universidade Federal de Ouro Preto – UFOP, Ouro Preto, Minas Gerais, Brazil.
Vitor L. Lopes Programa de Pós-Graduação em Ecologia de Biomas Tropicais, Universidade Federal de Ouro Preto – UFOP, Ouro Preto, Minas Gerais, Brazil.
Maykon P. Cristiano Programa de Pós-Graduação em Ecologia de Biomas Tropicais, Universidade Federal de Ouro Preto – UFOP, Ouro Preto, Minas Gerais, Brazil.
Aline U. N. Lima Programa de Pós-Graduação em Ecologia de Biomas Tropicais, Universidade Federal de Ouro Preto – UFOP, Ouro Preto, Minas Gerais, Brazil.
Fernanda V. Costa Programa de Pós-Graduação em Ecologia de Biomas Tropicais, Universidade Federal de Ouro Preto – UFOP, Ouro Preto, Minas Gerais, Brazil. http://orcid.org/0000-0002-0753-8060

DOI:

https://doi.org/10.25260/EA.20.30.2.0.1036

Palabras clave:

hormigas cultivadoras de hongos, jardín de hongos, mutualismo

Resumen

El sistema de cultivo que practican las hormigas no cortadoras de hojas Sericomyrmex mayri (Formicidae: Myrmicinae: Attini) incluye una interacción mutualística con hongos simbióticos. El éxito de sus colonias depende de varios factores, como, por ejemplo, la protección del jardín del hongo contra los microorganismos patógenos, lo cual es clave debido a la naturaleza obligatoria de esta asociación. Se sabe que la contaminación del jardín del hongo se relaciona con el manejo de los residuos por parte de las obreras. Por lo tanto, nuestro objetivo fue investigar la historia natural de la gestión de residuos en Sericomyrmex mayri. Para esto, documentamos las relaciones entre 1) las actividades de recolección de residuos y forrajeo con el tamaño del basureros, 2) el tamaño de los basureros y su distancia de las entradas de los nidos, y 3) la actividad de forrajeo y la tasa de eliminación de residuos con las condiciones climáticas. El estudio se desarrolló en el Bosque Atlántico, al sudeste de Brasil, donde se monitoreó la actividad de 33 colonias durante tres días consecutivos, en diferentes momentos del día. Los basureros más grandes recibieron menos residuos y se encontraron a distancias mayores del nido. Además, la temperatura y la humedad diarias influyeron de manera positiva en la eliminación de residuos y las actividades de forrajeo, respectivamente. Estos hallazgos aportan información sobre cómo el tamaño del basurero y la distancia desde el nido pueden definir la inversión en el manejo de desechos de hormigas no-cortadoras de hojas.

Citas

Alvares, C. A., J. L. Stape, P. C. Sentelhas, J. L. M. Gonçalves, and G. Sparovek. 2013. Köppen’s climate classification map for Brazil. Meteorologische Zeitschrift 22(6):711-728. https://doi.org/10.1127/0941-2948/2013/0507.

Baccaro, F. B., R. M. Feitosa, F. Fernandez, I. O. Fernandes, T. J. Izzo, J. L. P. Souza, and R. Solar. 2015. Guia para os gêneros de formigas do Brasil. Editora INPA. https://doi.org/10.5281/zenodo.32912.

Bates, D., M. Mächler, B. Bolker, and S. Walker. 2014. Fitting linear mixed-effects models using lme4. ArXiv Preprint ArXiv:1406.5823. https://doi.org/10.18637/jss.v067.i01.

Bot, A. N. M., C. R. Currie, A. G. Hart, and J. J. Boomsma. 2001. Waste management in leaf-cutting ants. Ethology Ecology and Evolution 13(3):225-237. https://doi.org/10.1080/08927014.2001.9522772.

Brandão, C. R. F., and A. J. Mayhé-Nunes. 2008. A new species of the fungus-farming ant genus Mycetagroicus Brandão and Mayhé-Nunes (Hymenoptera, Formicidae, Attini). Revista Brasileira de Entomologia 52(3):349-352. https://doi.org/10.1590/S0085-56262008000300006.

Chapela, I. H., S. A. Rehner, T. R. Schultz, and U. G. Mueller. 1994. Evolutionary history of the symbiosis between fungus-growing ants and their fungi. Science 266(5191):1691-1694. https://doi.org/10.1126/science.266.5191.1691.

Cherrett, J. M. 1986. The economic importance and control of leaf-cutting ants. Economic Impact and Control of Social Insects. Praeger, New York, New York, USA.

CBHRD - Comitê da Bacia Hidrográfica do Rio Doce, Parque Estadual do Rio Doce. 2013. URL: www.cbhdoce.org.br.

Crawley, M. J. 2013. The R book. Journal of the Royal Statistical Society. https://doi-org /10.1111/j.1467-985X.2011.00709_5.x.

Curtis, V., N. Voncken, and S. Singh. 1999. Dirt and disgust: a Darwinian perspective on hygiene. Medische Antropologie 11:143-158.

Diamond, S. E., D. M. Sorger, J. Hulcr, S. L. Pelini, I. D. Toro, C. Hirsch, and P. R. Dunn. 2012. Who likes it hot? A global analysis of the climatic, ecological, and evolutionary determinants of warming tolerance in ants. Glob Chang Biol 18:448-456. https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2011.02542.x.

Farji-Brener, A. G., and M. Tadey. 2012. Trash to treasure: Leaf-cutting ants repair nest-mound damage by recycling refuse dump materials. Behavioral Ecology 23(6):1195-1202. https://doi.org/10.1093/beheco/ars101.

Farji-Brener, A. G., L. Elizalde, H. Fernández-Marín, and S. Amador-Vargas. 2016. Social life and sanitary risks: Evolutionary and current ecological conditions determine waste management in leaf-cutting ants. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 283(1831). https://doi.org/10.1098/rspb.2016.0625.

Gibb, H., N. J. Sanders, R. R. Dunn, S. Watson, M. Photakis, S. Abril and F. B. Baccaro. 2015. Climate mediates the effects of disturbance on ant assemblage structure. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 282(1808). https://doi.org/10.1098/rspb.2015.0418.

Hammond, P. M., and J. F. Lawrence. 1989. Mycophagy in insects: a summary. In Insect-Fungus Interactions. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-751800-8.50018-5.

Hart, A. G., A. Bot, and M. J. Brown. 2002. A colony-level response to disease control in a leaf-cutting ant. Naturwissenschaften 89(6):275-277. https://doi.org/10.1007/s00114-002-0316-0.

Hölldobler, B., and E. O. Wilson. 1990. The Ants. Harvard University Press, Cambridge, Massachusetts, USA.

Ješovnik, A., and T. R. Schultz. 2017. Revision of the fungus-farming ant genus Sericomyrmex. ZooKeys 670:1-109. https://doi.org/10.3897/zookeys.670.11839.

Ješovnik, A., J. Chaul, and T. R. Schultz. 2018. Natural history and nest architecture of the fungus-farming ant genus Sericomyrmex (Hymenoptera: Formicidae). Myrmecological News 26:65-80. https://doi.org/10.25849/myrmecol.news.

Leal, I. R., R. Wirth, and M. Tabarelli. 2014. The multiple impacts of leaf‐cutting ants and their novel ecological role in human‐modified neotropical forests. Biotropica 46(5):516-528. https://doi.org/10.1111/btp.12126.

Lopes, W. de P., A. F. Silva, A. L. Souza, and J. A. A. Meira Neto. 2002. Estrutura fitossocióloga de um trecho de vegetação arbórea no Parque Estadual do Rio Doce - Minas Gerais, Brasil. Acta Botanica Brasilica 16(4):443-456. https://doi.org/10.1590/S0102-33062002000400007.

Mehdiabadi, N. J., and T. R. Schultz. 2010. Natural history and phylogeny of the fungus-farming ants (Hymenoptera: Formicidae: Myrmicinae: Attini). Myrmecological News 13:37-55. https://doi.org/10.1556/OH.2008.28443.

Müeller, U. G., T. R. Schultz, C. R. Currie, and D. Malloch. 2001. The Origin of the Attine Ant-Fungus Mutualism. The Quarterly Review of Biology 76(2):169-197. https://doi.org/10.1086/393867.

Nielsen, M. G. 1986. Respiratory rates of ants from different climatic areas. Journal of Insect Physiology 32(2):125-131. https://doi.org/10.1016/0022-1910(86)90131-9.

R Development Team. 2017. R: A language and environment for statistical computing. https://doi//3-900051-07-0.

Ribeiro, P. L., and C. A. Navas. 2007. The leaf-cutting ant Atta sexdens rubropilosa, FOREL, 1908 prefers drier chambers for garbage disposal. Journal of insect behavior 20(1):19-24. https://doi.org/10.1007/s10905-006-9052-1.

Schultz, T. R., and S. G. Brady. 2008. Major evolutionary transitions in ant agriculture. Proceedings of the National Academy of Sciences 105(14):5435-5440. https://doi.org/10.1073/pnas.0711024105.

Souza, P. B. D., J. J. Lelis, C. E. G. R. Schaefer, A. L. D. Souza, M. Neto, and J. A. Alves. 2012. Distribution of tree species in a geomorphological and pedological gradient of submontane Semidecidual Seasonal Forest in the Vicinity of Rio Doce State Park, Minas Gerais. Revista Árvore 36(4):707-718. http://dx.doi.org/10.1590/S0100-67622012000400012.

Weber, N. A. 1969. A comparative study of the nests, gardens and fungi of the fungus growing ants, Attini. Proceeding VI Congress International Union for the Study of Social Insects 6:299-307.

Weber, N. A. 1972. Gardening Ants, The Attines. Memoirs of the American Philosophical Society. Philadelphia, Pennsylvania, USA.

Wheeler, W. M. 2015. The social insects: their origin and evolution. Routledge, New York, New York, USA. https://doi.org/10.4324/9781315624860.