Padrões macroevolutivos na evolução da casta operária em formigas (Hymenoptera: Formicidae)

Abstract

Resumo : As formigas são insetos sociais e possuem sua organização baseada em castas, o que possibilita que diferentes indivíduos realizem atividades diferenciadas, aumentando a eficiência de suas colônias. Esta divisão de trabalho, que só foi possível provavelmente por modificações corporais de ancestrais solitários, criou uma casta sem necessidades reprodutivas, as operárias. Entre os diferentes gêneros da família é possível observar uma grande variação fenotípica, entretanto ainda se sabe muito pouco sobre os mecanismos evolutivos que teriam levado a esta diversidade de morfologias em formigas. Muito se vem sido debatido se a evolução fenotípica seria gradual ao longo do tempo ou rápida após processos de especiação. A teoria do equilíbrio pontuado prevê que muitas mudanças evolutivas ocorrem por eventos de especiação, o que pode levar a uma relação entre taxas de diversificação de espécies e mudanças morfológicas. Alguns trabalhos vêm explorando esta relação em alguns grupos de organismos, porém para formigas esta abordagem ainda não vem sido muito bem explorada. Tendo em vista o amplo banco de imagens disponível para formigas, neste trabalho foram realizadas medidas morfológicas para 200 gêneros presentes em uma filogenia recente a fim de investigar evolução morfológica das operárias de Formicidae. Através de diversas análises foi testado se a diversificação de formigas está relacionada com a diversidade fenotípica encontrada na casta operária, com ênfase nas variações de tamanho e forma em um contexto filogenético. Para tal, foram realizadas medidas morfológicas que representassem traços relevantes da história de vida dos indivíduos, utilizando imagens de alta resolução obtidas do banco de dados AntWeb. A partir de uma Análise de Componentes Principais (PCA), as características morfológicas foram resumidas em tamanho e forma e, a partir de então, relacionadas com a idade dos gêneros e com a taxa de diversificação. Também foram testadas as relações entre a riqueza de espécies com a taxa de diversificação e com a idade dos gêneros. Os resultados apontam que a diversidade fenotípica e a diversificação de espécies em formigas não estão correlacionadas, diferentemente da relação entre riqueza dos gêneros e as taxas de diversificação. A evolução da morfológica e a diversificação de espécies de formigas podem ser considerados processos desacoplados, o que pode ter sido causado por diferentes pressões seletivas em cada grupo.