Estratégias reprodutivas em Melipona, com ênfase em pequenas populações de Melipona scutellaris (Apidae, Meliponini)

• Main Author: Alves, Denise de Araujo
• Other Authors: Fonseca, Vera Lucia Imperatriz
• Format: Others
• Language: pt
• Published: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP 2010
• Subjects: Abelhas sem ferrão; Diploid males; Machos diplóides; Parasitismo social; Social Parasitism; Stingless bees
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41134/tde-28092010-123251/

As abelhas sem ferrão exercem importante papel ecológico como polinizadores de muitas espécies vegetais das regiões tropicais e tem significativo potencial para uso na polinização de culturas agrícolas. Contudo, com a contínua degradação de habitats, as populações de inúmeras espécies tem se tornado cada vez menores e separadas umas das outras por grandes distâncias. A criação de espécies de abelhas é um componente essencial para a conservação da biodiversidade, além de uma alternativa de fonte de renda. Para tanto, esforços de conservação e programas de criação em escala comercial requerem uma combinação de fatores, como o conhecimento biológico mais amplo, principalmente os relacionados à produção de sexuados e à diversidade genética necessária para manter a viabilidade de pequenas populações destas abelhas. Nesse contexto, os principais objetivos desta tese foram avaliar a variabilidade genética em populações manejadas, sob condições de isolamento genético ou não, e a produção de machos e rainhas nessas populações e o papel na reprodução. Para isso estudamos duas populações de Melipona scutellaris mantidas em regiões geográficas distintas, uma no município de Igarassu (PE; 7°50S 34°54W), onde a espécie ocorre naturalmente e outra no município de São Simão (SP; 21°26 47°34W), onde a população foi iniciada com duas colônias e criada por mais de 10 anos, quando chegou, a partir de sucessivas multiplicações, a 55 ninhos. Assim, embora a população de S. Simão tivesse maior redução na diversidade alélica e maior frequência de machos diplóides, quando comparada à mantida em Igarassu, ela foi criada com sucesso por um extenso período (ca. 10 anos). Provavelmente o baixo número de alelos sexuais em S. Simão, e a conseqüente produção de machos diplóides, foi a principal explicação para a freqüência significativamente maior de sexuados criados nessa população. Como contraponto à alta produção de machos diplóides, as substituições das rainhas-mãe foram mais frequentes e as colônias produziram mais rainhas. Além disso, a alta produção de machos e rainhas também pode ser entendida em termos de benefícios reprodutivos individuais. Tanto as rainhas fisogástricas como as operárias poedeiras foram responsáveis pela maternidade de machos haplóides. Contudo, 80% dos machos filhos de operárias foram produzidos por operárias filhas da rainha-mãe substituída, indicando que essas operárias especiais tem sobrevida maior que as demais e parasitam reprodutivamente a força de trabalho da geração seguinte, que são menos relacionadas a elas. Quanto à super-produção de rainhas, detectou-se que 25% das colônias órfãs, após a perda da rainha-mãe, eram invadidas por rainhas que foram produzidas e vieram de colônias próximas. Nessas colônias não-natais, elas iniciaram suas atividades de postura. Este importante resultado muda as bases para melhoramento genético destas abelhas estabelecidas até o momento. Outro estudo relacionado à alta produção de rainhas foi realizado em colônia poligínica de M. quadrifasciata, em que oito rainhas fisogástricas co-existiam. Ao contrário da hipótese de que alguma das rainhas poderia ter vindo de outro ninho, todas eram irmãs completas. Isto sugere novas estratégias reprodutivas ainda desconhecidas para as abelhas do gênero Melipona. === Stingless bees play an important ecological role as pollinators of many wild plant species in the tropics and have significant potential for the pollination of agricultural crops. However, as a consequence of habit degradation, populations of a number of bee species have became increasingly small and separated from one another by large distances. Thus, stingless beekeeping is an essential component of biodiversity conservation, as well as a profitable business. Therefore, conservation efforts and breeding programme on a large scale require a combination of factors, including a broader biological knowledge, especially those related to production of sexuals and to the genetic diversity needed to maintain the viability of small population. In this context, the main goals were to evaluate the genetic variability in managed populations under or not genetic isolation and the production of males and queens. Two Melipona scutellaris populations were studied and they were kept in different geographic regions, one in Igarassu (PE; 7°50\'S 34°54\'W), in the species natural area of occurrence, and the other in São Simão (SP; 21°26 47°34W), where the population was started from only two foundress colonies and which after a breeding programme of ten years increased to about 55. Despite a great reduction in the number of alleles and an increased frequency of diploid males in the S. Simão population, it could be successfully bred and maintained for a prolonged period (ca. 10 years). Probably the low number of sex alleles in S. Simão population, leading to production of diploid males, was the main reason for the highest level of sexual production. To counter-balance the high production of diploid males, the replacement of mother queen was more frequent leading to higher levels of queen production by the colonies. Furthermore, the high production of males and queens can also be explained by the individual fitness benefits. Queen and reproductive workers were haploid males mothers. However, 80% of the workers sons had genotypes that were compatible with them being the sons of workers that were the offspring of a superseded queen, indicating that these workers greatly outlive all other workers and reproductively parasitize the next-generation workforce, that are less related individuals. Related to queen overproduction, 25% of all queenless colonies were invaded by unrelated queens that fly in from unrelated hives nearby. In these non-natal colonies, the alien queens started their egg laying activities. Another study related to the high queen production was conducted in a polygyne colony of M. quadrifasciata, where eight physogastric queens coexisted. Contrary to the hypothesis that some of these queens could be an alien queen, it was confirmed that they were full-sisters. This suggests new reproductive strategies that are unknown for Melipona bees.