Insetos Sociais

Por que estudar insetos sociais?

As formigas cortadeiras (Atta ssp.) são os principais herbívoros nos Neotrópicos

As formigas granívoras no deserto do sudoeste dos Estados Unidos pegam tantas sementes quanto os mamíferos

Os cupins revolvem o solo tanto ou mais que as minhocas em muitas regiões

A dominância numérica de insetos sociais pode ser surpreendente: no Japão, uma supercolônia de Formica yessensis foi estimada em 306 milhões de operárias e mais de um milhão de rainhas dispersas sobre 2,7 km2 em 45 000 ninhos interconectados

Nas savanas, no oeste da África, densidades acima de 20 milhões de formigas por hectare têm sido estimadas, e uma única colônia nômade de formigas legionárias (Dorylus sp.) pode chegar a 20 milhões de operárias

O valor estimado das abelhas na produção comercial de mel, assim como na polinização da agricultura e horticultura, gira em torno de centenas de milhões de doláres por ano somente nos Estados Unidos. Os insetos sociais certamente afetam nossa vida.

O que são insetos sociais?

Todos os insetos que interagem de alguma forma com membros de suas espécies

Insetos solitários não apresentam comportamentos sociais

Insetos subsociais ("abaixo do social"), os quais têm hábitos sociais menos desenvolvidos, sem extensa cooperação e divisão de reprodução

Insetos eusociais ("verdadeiramente sociais"), os quais cooperam na reprodução e têm divisão de esforço reprodutivo

Divisão de trabalho, com um sistema de castas envolvendo indivíduos estéreis auxiliando àqueles que reproduzem.

Cooperação de todos os membros da colônia para cuidar dos jovens.

Sobreposição de gerações capazes de contribuir para o funcionamento da colônia.

Subsocialidade em insetos

Agregação - aposematismo

Cuidado parental

Dificilmente há insetos que não demonstram nenhum cuidado parental

Cuidado parental sem construção de ninhos - principalmente cuidados com ovos e primeiros estádios. Papel predominantemente feminino, mas há exceções (Hemiptera, baratas d’água). Há casos em que o cuidado é feito por outras espécies (pulgões e formigas)

Cuidado parental com ninhos solitários - muito comum nos besouros rola-bosta.

Nos Hymenoptera (algumas vespas e abelhas) os ninhos podem ser feitos em cavidades preexistentes ou podem ser construídos.

Cuidado parental com ninhos comunais - podem surgir das filhas que escolhem nidificar no seu ninho natal, oferecendo melhor utilização dos recursos e defesa mútua contra parasitas (isto permite comportamento "anti-social" ou egoísta.

Afídeos e trips subsociais - casta de soldados estéreis, que pode ser temporária ou permanente. Em trips muitos comportamentos subsociais podem ocorrer, mas nunca há a ocorrência de tudo que caracteriza a eusocialidade.

Quasi e semisocialidade - todas as fêmeas de todos os insetos subsociais podem reproduzir (com exceção dos afídeos subsociais acima), mas há variações na fecundidade ou na divisão reprodutiva de trabalho nos Hymenoptera.

Comportamento quasisocial - um ninho comunal consiste de membros da mesma geração, todos os quais assistem no cuidado à prole, e todas as fêmeas são capazes de por ovos, mesmo se não for necessariamente ao mesmo tempo

Comportamento semisocial - o ninho comunal contém similarmente membros de uma mesma geração cooperando no cuidado à prole, mas existe uma divisão de trabalho reprodutivo, com algumas fêmeas (rainhas) pondo ovos enquanto suas irmãs atuam como operárias e raramente põem ovos. Isto difere da eusocialidade apenas porque as operárias são irmãs da rainha que põe ovos, e não filhas, como no caso da eusocialidade.

Qualquer ou todos os comportamentos subsociais discutidos acima podem ser evolutivamente precursores da eusocialidade.

Eusocialidade em insetos

Insetos eusociais têm uma divisão de trabalho em suas colônias, com um sistema de castas compreendendo um grupo reprodutivo restrito de uma ou mais rainhas, ajudadas pelas operárias (indivíduos estéreis que cuidam das reprodutoras) e, em cupins e em muitas formigas, um grupo adicional de soldados para defesa. Pode existir uma divisão em subcastas que fazem tarefas específicas. Os membros de algumas castas mais especializadas, como rainhas e soldados, podem não ter a habilidade de alimentar a si próprios. As tarefas das operárias, no entanto, incluem trazer alimento para estes indivíduos, assim como para os jovens - para desenvolver os filhos.

A diferenciação primária é entre fêmeas e machos. Em Hymenoptera eusociais, os quais são haplodiplóides na determinação do sexo, as rainhas controlam os sexos de seus filhos. A liberação esperma guardado fertiliza ovos haplóides, os quais desenvolvem em fêmeas diplóides, enquanto ovos não fertilizados produzem machos. Na maior parte do ano, as fêmeas reprodutivas (rainhas) são raras quando comparadas com fêmeas operárias estéreis. Os machos não formam castas e podem ser infreqüentes e viver pouco, morrendo logo após o acasalamento. Em cupins (Isoptera), machos e fêmeas podem ser igualmente representados, com ambos os sexos contribuindo para a casta operária. Um único cupim macho, o rei, pode permanentemente se ligar à rainha.

Os membros de diferentes castas, se derivados de um único casal de pais, são muito próximos geneticamente e podem ser morfologicamente similares ou, como resultado de influência do ambiente, podem ser morfologicamente muito diferentes (polimórficos). Indivíduos dentro uma casta (ou subcasta) freqüentemente diferem