Coleta e Manutenção a Longo Prazo de Formigas Cortadeiras (Atta) em Condições de Laboratório

A coleta e manutenção bem-sucedidas de colônias em diferentes tipos de ninhos em condições de laboratório permite o desenvolvimento de pesquisas gerais e pode promover o alcance da ciência. Como as colônias testadas em arquivo são difíceis de monitorar, esse protocolo permite condições experimentais preliminares em um ambiente controlado, usando colônias inteiras como unidades operacionais. Este protocolo pode ser adaptado a outros grupos de interesse em considerar os estilos de vida heterogêneos de espécies de formigas, como as formigas peculiares do gênero Acromimix.

Um indivíduo que nunca realizou essa técnica pode considerar a incerteza dos acontecimentos e a complexa rotina diária de cuidados como dificuldades. Uma primeira coleta deve ocorrer logo após o voo nupcial em que as rainhas que removeram suas asas e iniciaram a escavação são colocadas em pequenos recipientes com uma base de gesso. Uma segunda coleta deve ocorrer seis meses após o voo nupcial em que as colônias desenvolvidas pelas rainhas que iniciaram com sucesso a fundação da colônia são coletadas.

Após o desenvolvimento das colônias, elas são transferidas para recipientes maiores e, opcionalmente, para diferentes configurações de ninhos. Prepare os recipientes com tampa de plástico com uma camada de gesso inferior para reter as rainhas individualmente. Na estação reprodutiva, identifique os ninhos de Atta em áreas de ocorrência de formigas cortadeiras e procure as características externas que indicam a próxima partida de formigas reprodutivas aladas.

As características do ninho incluem entradas de túneis alargadas, formigas reprodutivas aladas aparecendo nas entradas do túnel e um aumento do fluxo de trabalhadores mostrando comportamento mais agressivo em relação a possíveis predadores. Após o voo nupcial, quando as reprodutoras reprodutoras retornarem ao solo, removam suas asas e iniciem a escavação do ninho. Comece a coleção das rainhas.

Cuidadosamente coloque-os individualmente em recipientes de plástico preparados com uma camada de gesso. Coloque as rainhas em um ambiente controlado e não manipule-as ou mova-as por aproximadamente três dias para evitar o estresse. Fure cuidadosamente as tampas e despeje 2,5 mililitros de água com uma seringa agulhada na camada de gesso do recipiente a cada dois dias.

Enquanto o jardim de fungos exibir um aspecto seco com ausência de água, irrigue a camada de gesso. Verifique se as rainhas regurgitaram o fungo duas semanas após a coleta. Se não houver fungo, colete dois gramas do jardim de fungos de colônias saudáveis e estabelecidas e transfira-os para os recipientes das rainhas.

Execute esta etapa mesmo que o fungo não se desenvolva. Após o aparecimento dos primeiros trabalhadores, comece a oferecer fragmentos de folhas jovens e finas regularmente de acordo com a atividade de corte da colônia e remova os resíduos da colônia e os fragmentos de folhas secas. Siga o desenvolvimento da colônia e, quando o jardim de fungos atingir pelo menos metade do volume do recipiente, transfira a colônia para um ninho artificial e perdurável.

Seis meses após o último voo nupcial, identifique montes indicativos em forma de torre com partículas granuladas do solo de attanests incipientes nos locais de ocorrência de formigas cortadeiras. Estima-se que os ninhos de colônias jovens tenham até um metro de profundidade no solo após seis meses do voo nupcial. Neste momento, escava a entrada do ninho até chegar à câmara que segura a jovem colônia com uma enxada de jardim.

Colete a rainha, o jardim de fungos, os trabalhadores imaturos e os jovens e coloque-os em um recipiente de plástico de aproximadamente 500 mililitros. Mova os recipientes com tampa de plástico que contêm as colônias para o ambiente controlado designado. Não manipule ou mova as colônias por aproximadamente três dias para evitar o estresse.

Comece a oferecer folhas. Ao oferecer novas folhas, remova as folhas secas e os resíduos da colônia. Retire os restos de solo da coleção com a ajuda de uma colher.

Siga o desenvolvimento das colônias e, quando o jardim de fungos atingir pelo menos metade do volume do recipiente, transfira as colônias para ninhos artificiais e perduráveis enclausurados ninho vertical, ninho horizontal de clausura e ninho de arena aberto. Prepare ninhos artificiais e perduráveis com o ninho vertical de clausura mais adequado, o ninho horizontal de clausura e o ninho de arena aberto. Prepare uma configuração de ninho vertical de clausura com uma câmara de forrageamento, câmara de resíduos e uma câmara de jardim de fungos.

Em seguida, prepare uma configuração de ninho horizontal de clausura com uma câmara de forrageamento, câmara de resíduos e uma câmara de jardim de fungos. Em seguida, prepare uma configuração de ninho de arena aberta com uma câmara de forrageamento e resíduos e uma câmara de jardim de fungos conectada a ela. A arena também pode conter a câmara do fungo.

Aplique uma camada de líquido de politetrafluoroetileno em um único movimento até a borda da arena para conter as formigas. Use algodão embebido com as luvas líquidas e nitrílicas. Ofereça pelo menos uma folha grande diariamente na câmara de forrageamento por colônia com um litro do volume do jardim do fungo.

A frequência de oferta depende da agilidade com que os trabalhadores incorporam o material vegetal no fungo. Se a atividade de corte das formigas for intensa, aumente o número de folhas. Em ninhos de clausura, realize a oferenda rapidamente para evitar que as formigas escapem da câmara de forrageamento.

Outros tipos de recursos também podem ser oferecidos. Em ninhos de arena aberta, ofereça folhas de acordo com o número de litros de fungos e longe de resíduos. Remova todo o conteúdo da câmara de resíduos a cada duas semanas de todas as colônias e por ninhos duráveis e os trabalhadores, bem como para fins de controle populacional.

Se a quantidade de resíduos descartados for alta ou estiver muito úmida, remova-a uma vez por semana. Se as operárias transferirem o fungo saudável para a câmara de resíduos, certifique-se de que a rainha não está sobre ele e remova-o. Remova o material não retirado pelas formigas da câmara de forrageamento sempre que oferecer novas e certifique-se de que esteja sempre limpo.

Se os trabalhadores transferirem o fungo saudável para a câmara de forrageamento, perturbem-na, deixem a tampa do recipiente aberta e apliquem pó de talco neutro na superfície da margem da câmara. Desta forma, os trabalhadores irão transferir o fungo de volta para o recipiente sem perdê-lo ou quaisquer imaturos. Se mais jardim de fungos for desejado, adicione outro recipiente rebocado e mova uma parte da esponja do fungo para ele.

O crescimento do jardim de fungos deve acontecer gradualmente, para não comprometer o equilíbrio da colônia. Se um recipiente maior for desejado, certifique-se de deixar o fungo ocupar todo o espaço dos menores recipientes antes de transferi-lo. Os resíduos da colônia não devem se acumular na câmara do jardim do fungo.

Coletando rainhas em diferentes momentos de seu ciclo de vida inicial, conforme descrito no protocolo, e introduzindo um fio de nylon no gaster dos indivíduos, foi possível avaliar e comparar a resistência imune individual entre rainhas virgens, rainhas recém-acasaladas e rainhas acasaladas por seis meses. Os níveis de encapsulamento foram avaliados através do valor médio de cinza a partir de imagens dos filamentos de nylon inseridos no gaster dos indivíduos. Os fios mais escuros foram considerados como representando uma defesa celular eficiente.

Atta laevigata recentemente acasaladas rainhas mostraram o mais alto nível de encapsulamento, portanto, uma defesa imunológica individual eficaz. Para melhorar os métodos de controle populacional, as colônias coletadas por meio do protocolo foram submetidas aos testes de atratividade de Bates. Ao longo do experimento, foram realizadas cinco repetições com cinco colônias de cada espécie, Atta laevigata e Atta Sextens.

As iscas não tóxicas formuladas com diferentes subprodutos foram dispostas de forma diversa dentro das repetições. A porcentagem média de carga dos trabalhadores de Atta laevigata e Atta sexdens é mostrada aqui. Os tratamentos de polpa cítrica, soja e soja mais polpa cítrica foram os mais carregados para ambas as espécies.

No entanto, o último tratamento carregado para Atta sexdens foi 60% carregado por trabalhadores de Atta laevigata. Durante os anos de 2016 a 2019, aproximadamente 2.020 alunos de cerca de 34 escolas puderam visitar o laboratório de formigas cortadeiras para observar as colônias de formigas coletadas e mantidas usando os protocolos descritos anteriormente. É possível ver um aumento no interesse das organizações educacionais em realizar exposições de insetos vivos, como formigas, que permitem uma observação atenta pelos alunos.

As visitas tiveram diferentes objetivos, desde a biologia geral até a aprendizagem do comportamento social de acordo com o nível de escolaridade dos alunos. Algumas etapas críticas nesta técnica estão associadas a promover o crescimento do jardim de fungos, manter os ninhos limpos e evitar possíveis fugas. O protocolo pode ser aplicado a outras espécies de interesse científico para entender o desenvolvimento de colônias em estágio inicial e pesquisas de interações tóxicas de iscas, por exemplo.

Essa técnica é empregada há 22 anos por pesquisadores de diversas áreas, como morfologia comparativa, histologia, toxicologia e microbiologia, nos níveis individual e de colônia.