A entomologia, a ciência dos insetos, desenvolveu-se ao longo de milhares de anos de interações homem-inseto. Como os insetos existem em essencialmente todas as superfícies terrestres e desempenham vários papéis ecológicos críticos, a entomologia teórica e aplicada são domínios centrais de pesquisa para o século 21 e além.
Desenvolvimentos tecnológicos recentes, incluindo a acessibilidade internacional à criação de vídeos transparentes, estão transformando os processos sociais de educação, pesquisa e governança. Este editorial resume os protocolos associados à entomologia moderna e tem como objetivo comunicar os recentes desenvolvimentos metodológicos em entomologia, a fim de facilitar sua adoção.
Em "Coleta e manutenção a longo prazo de formigas cortadeiras (Atta) em condições de laboratório", Nogueira et al. revisam a história de vida das formigas cortadeiras Atta e apresentam um protocolo para obtenção, manutenção e estudo de colônias em ambientes de laboratório1. Os métodos descritos começam com a obtenção de uma rainha acasalada ou de uma colônia jovem. Vários detalhes são fornecidos sobre a arquitetura do ninho e um regime alimentar que apóia colônias de Atta saudáveis e observáveis.
A experiência envolvida no desenvolvimento deste método é o produto de mais de três décadas de ajuste fino, e o método é altamente escalável para fins de pesquisa e educação. As formigas constituem um clado global diversificado e bem-sucedido, e as formigas cortadeiras incorporam especificamente um estilo de vida micológico fascinante e elaborado. Assim, métodos aprimorados para estudar o desenvolvimento e o comportamento das formigas cortadeiras têm implicações para campos como fisiologia eussocial e estudos de comportamento coletivo, bem como comunicação científica.
Em "Coleta e identificação de pólen de colônias de abelhas", Topitzhofer et al. descrevem um método para o processamento eficiente de pólen trazido de volta por abelhas (Apis mellifera) que forrageiam companheiros de ninho2. No método apresentado, o pólen a granel é coletado das forrageadoras que retornam à medida que se espremem através de uma malha de metal, que desloca grãos de pólen de sua cesta de pólen. Os pellets de pólen coletados são inicialmente classificados por cor e podem ser processados quimicamente e analisados com um microscópio para determinar de qual espécie o pólen é.
É importante ressaltar que o pipeline usa a coleta passiva de pólen com uma malha instalada (em oposição à coleta manual de abelhas individuais) e métodos visuais de baixo custo de identificação de pólen (em oposição à microscopia eletrônica ou metabarcoding). As abelhas procuram pólen das plantas, adquirindo nutrição vital para si mesmas, ao mesmo tempo em que prestam serviços importantes para os sistemas econômicos, agrícolas e socioculturais humanos. Portanto, métodos aprimorados para a avaliação da saúde das abelhas e da produtividade de forrageamento seriam de interesse para os envolvidos na produção de alimentos, planejamento regional e modelagem do capital natural.
Em "Noções básicas de histologia e detecção de morte celular em tecido de abelha", Smodiš Škerl descreve métodos para isolar tecidos de abelhas e avaliá-los quanto a diferentes padrões de renovação e morte celular3. O protocolo descreve um método para dissecar e analisar dois tecidos importantes para a digestão e a interface ambiental: as glândulas hipofaríngeas (HPG) e o intestino médio. Os padrões de morte celular podem ser estimados a partir dos tecidos dissecados, permitindo a avaliação dos efeitos específicos do tecido de exposições químicas subletais.
Compreender as bases de desenvolvimento de características fisiológicas, comportamentais e ecológicas geralmente requer análises específicas do tecido. No entanto, dissecar tecidos específicos pode ser uma tarefa demorada que requer habilidades e conhecimentos específicos. O manuscrito de Smodiš Škerl fornece um roteiro valioso para pesquisadores que realizam trabalhos sobre o intestino médio e / ou o HPG das abelhas. Os métodos apresentados facilitarão análises histológicas incomuns em abelhas e, portanto, são relevantes para aqueles que estudam a base específica do tecido de desenvolvimento, envelhecimento e evolução em insetos.
Em "Avaliando o risco agroquímico para rainhas de abelhas acasaladas", Fine et al. descrevem um método para estudar como as abelhas operárias tratadas com agroquímicos fornecem sua rainha e, assim, influenciam a fecundidade da colônia4. O protocolo começa com a montagem de um recinto especial para observação de rainhas no contexto de um número conhecido de operárias companheiras de ninho alimentadas com uma dose conhecida de nutrientes e agroquímicos (no caso do estudo, imidaclopride). A produção de ovos, a viabilidade do embrião, o consumo de alimentos e a mortalidade de trabalhadores podem ser rastreados e relacionados a tratamentos agroquímicos.
Os métodos servem para preencher uma lacuna entre métodos de campo e laboratório e contribuir para discussões essenciais sobre práticas agrícolas e apícolas globais. As práticas agrícolas contemporâneas geralmente dependem da aplicação de agroquímicos com efeitos complexos dependentes da dose na saúde dos artrópodes, mas a complexidade das colmeias de abelhas pode dificultar os esforços para medir com precisão esses efeitos. Este manuscrito fornece uma solução elegante para ajudar a entender os impactos entomológicos do "mundo real" das práticas agrícolas.
Os artigos descritos acima destacam vários métodos científicos que podem ser usados para estudar a morfologia, fisiologia e comportamento de formigas e abelhas. O estudo de insetos eussociais in vivo há muito tempo é complicado por dificuldades no laboratório e no campo em termos de manipulação direta e observação de companheiros de ninho, o longo tempo de geração de muitas espécies e desafios na ampliação de experimentos para o nível de colônia. Dois métodos aqui 1,4 abordam esses desafios com abordagens diferentes. Especificamente, em Fine et al.4, os autores relatam um método para avaliar diretamente o impacto de produtos químicos individuais na fecundidade de rainhas (e, portanto, colônias). Além disso, Nogueira et al.1 apresentam um sistema de grande escala para criação e observação de múltiplas colônias de formigas cortadeiras. Ambos os métodos têm ampla aplicabilidade para entomologistas e agricultores.
De forma mais ampla, a apresentação em vídeo dos métodos pode aumentar a adoção, proficiência e reprodutibilidade dos métodos desenvolvidos por pesquisadores em todo o mundo. Esse tipo de entomologia metodológica pode ser visto no contexto e na história da visualidade 5,6, do conhecimento tácito7 e da participação da comunidade8 na entomologia.
Trabalhos futuros podem se desenvolver em várias dimensões. O escopo das espécies pode se expandir além das formigas e abelhas para incluir outros insetos e não insetos. Bancos de dados ecológicos podem ser aproveitados para destacar nichos e espécies onde os métodos podem ser aplicados de forma frutífera. A educação e a pesquisa em entomologia podem explorar tecnologias emergentes, como realidade aumentada, comunicação entre espécies, robótica e modelagem cognitiva de sistemas ciberfísicos baseados em insetos. Métodos mais eficazes e dados empíricos aprimorados serão úteis para estudos que aplicam as técnicas da ciência da complexidade (por exemplo, modelagem baseada em agentes, estigmergia, análise de sistemas multiescala) a insetos e além.