Ant community structure in the brazilian tropical dry forest (Cerrado).

O presente trabalho investiga três aspectos da estrutura de comunidades de formigas do bioma Cerrado: interações interespecíficas, riqueza e diversidade de espécies e guildas. Primeiramente, investiguei a influência dos comportamentos agressivos observados em interações interespecíficas nos levantamentos faunísticos que empregam iscas, verificando a existência de hierarquias de dominância dentro das comunidades de formigas e tentando responder se essa eventual dominância comportamental da fonte alimentar poderia alterar os resultados de freqüência relativa das espécies obtidos em levantamentos. Utilizei como modelo iscas de sardinha que mimetizam fontes de proteína. Registrei os atos comportamentais de formigas visitando 60 iscas oferecidas por 90 minutos sobre o solo de duas localidades de Cerrado. Setenta e duas espécies foram registradas realizando 682 atos comportamentais interativos, dos quais 352 foram agressivos, resultando na morte de 29 indivíduos. A maioria das espécies observadas monitora constantemente o habitat à procura de alimentos, sobrepondo as áreas de forrageamento das colônias que estão próximas, resultando assim na competição freqüentemente observada. A maioria das iscas (85%) foi visitada nos primeiros cinco minutos de exposição e em média 4,8 espécies (1-8) visitaram cada isca durante os 90 minutos. O comportamento mais comum registrado foi a visita oportunista das formigas nas iscas; nesta situação a operária encontra solitariamente a isca, coleta uma porção da sardinha e retorna ao ninho. Muitas vezes operárias foram observadas obstruindo o acesso das outras que visitavam as mesmas iscas, por utilizarem químicos repelentes, recrutamento de massa ou por serem agressivas. Minhas observações indicam que, embora a dominância da isca por determinadas espécies possa ocorrer, resultando na exclusão das espécies subordinadas, a ordem na hierarquia de dominância pode se inverter em outra ocasião, possivelmente como resultado da distância da fonte ao ninho, da composição de espécies interagindo na mesma isca e das diferentes estratégias de recrutamento empregadas em cada situação. Na segunda etapa do trabalho, realizei um levantamento da fauna de formigas em 7 localidades de Cerrado, utilizando métodos quantitativos e qualitativos. Para as coletas quantitativas, uma área de 1ha de Cerrado sensu stricto foi escolhida em cada localidade e 25 pontos foram sorteados de um total de 121 pontos demarcados em uma grade de coleta, formada por 11 transectos, separados 10m entre si, com 11 pontos separados, também 10m um do outro. Em cada localidade as iscas foram oferecidas por 90 minutos no solo e na vegetação nos períodos diurno e noturno. Um total de 4.400 iscas foram oferecidas em todas as 7 localidades, com o objetivo de comparar a similaridade faunística entre as áreas amostradas. Utilizei ainda, em cinco localidades, 500 iscas dispostas em Matas Ciliares (100 por localidade), no solo e na vegetação, apenas no período diurno, em transectos cobrindo 250m lineares. Para as amostragens qualitativas utilizei: coletas com pinça, frasco aspirador, escavação de cupinzeiros, o revirar de pedras, a abertura de troncos, galhos e gravetos caídos, amostras de serapilheira submetidas a funil de Berlese-Tüllgren e extrator de Winkler, a instalação de armadilhas do tipo pit-fall, bandejas com água e para a captura de alados Malaise e armadilha luminosa. Um total de 331 espécies foi registrado, somando todas as espécies de formigas amostradas nos levantamentos qualitativos e quantitativos nas 7 localidades de Cerrado. Neste levantamento foram registradas as subfamílias Formicinae, Myrmecinae, Dilichoderinae, Ecitoninae, Ponerinae, Pseudomyrmecinae e Cerapachyinae. Os gêneros Camponotus, Pheidole, Crematogaster e Solenopsis foram os mais ricos em número de espécies. Pseudomyrmex mostrou uma grande diversidade de espécies (29), incluindo espécies ainda não descritas. Muitas espécies foram registradas pela primeira vez nesta latitude como Blepharidatta conops, Gigantiops destructor, Paraponera clavata, Megalomyrmex acauna e Tingimyrmex mirabilis. Como última etapa do trabalho, analisei a comunidade amostrada no Cerrado, tentando revelar as guildas de formigas existentes, baseando-me na taxonomia, na preferência trófica, nos hábitos de nidificação, nas estratégias de forrageamento, no padrão de comportamento observado em interações interespecíficas, no tamanho das operárias, na agilidade relativa das espécies e no tamanho da população das colônias maduras. Selecionei para análise os táxons associados com os dados de observações de campo, considerando para este propósito um total de 110 espécies. Uma análise de agrupamento com distância Euclidiana e ligação completa orientou a formação de 12 guildas: predadoras grandes, patrulheiras, oportunistas, espécies crípticas, desfolheadoras, cultivadoras de fungos sobre carcaças, mirmicíneas generalistas, dolichoderíneas de recrutamento massivo, nômades, especialistas mínimas, cefalotíneas e dolichoderíneas coletoras de néctar. Por fim, eu comparo a estrutura da comunidade de uma localidade no “core” do Cerrado, com uma localidade “ilha” de Cerrado, utilizando o modelo de classificação das guildas, demonstrando que existe uma substituição de espécies dentro dos grupos e que as comunidades são funcionalmente semelhantes.The present work investigates three aspects of ant community structure in the tropical dry forest of the Brazilian Central Plateau (Cerrado): interespecific interactions, richness and diversity of species and guilds. Firstly, I investigated the influence of aggressive behaviors in interspecific interactions on ant faunistic surveys that employ baits, assessing if the eventual behavioral dominance hierarchy on the food source influences the relative frequencies observed in surveys. I used as model sardine baits that mimic sources of protein, recording the behavioral acts of ants visiting 60 baits, offered for 90 minutes, on the soil of two Cerrado localities. Seventy-two ant species were registered performing 682 interactive behavioral acts, of which 352 were aggressive, resulting in the death of 29 individuals. Of the observed species, most constantly monitor the habitat searching for food, resulting in niche overlapping, and hence interespecific competition was quite frequent. Most baits (85%) were visited in the first five minutes after exposition, and in average 4,8 (1-8) species visited each bait during the 90 min. The most common behavior registered was the opportunistic visit of ants to baits, in which individuals find the bait alone, take some of it and leave the spot. Nevertheless some species were observed obstructing the access of others visiting the same bait, either by releasing irritating sprays, employing massive recruitment, or by agonistic behaviors. My observations indicate that although dominance may occur resulting in the exclusion of subordinate species, the order in dominance hierarchies may change, possibly as a result of the different distances from the nest to the food source, of the species composition interacting at a given bait, and of the different recruiting strategies employed by them in each situation. Secondly, I check the ant fauna through qualitative and quantitative surveys in seven Cerrado localities. For this purpose the samples include all species collected by different techniques. To perform the quantitative surveys, one area (1ha) of Cerrado sensu stricto was chosen before collecting events in each locality, and 25 points were randomly chosen among 121 points in a grid made by 11 transects, separated 10m either, with 11 points, also separated 10m from each other. At each locality sardine baits were offered for 90 minutes, over the soil and on the vegetation, at day and night periods. A total of 4400 baits in all seven localities were offered in order to compare the ant species composition in each surveyed area. I summed to this total 500 baits set in Forests bordering rivers, on transects covering 250m, in five localities. For the qualitative surveys, a set of general procedures was applied including general collecting using forceps and aspirator, excavations on termites nests, the turn of rocks and opening of rotting wood, tearing up logs and stumps, submitting litter samples to Berlese-Tüllgren funnels and Winkler extractors, the setting of pit-fall traps and yellow water trays, and Malaises and light-traps to capture winged forms. Summing all ants collected in qualitative and quantitative surveys I registered 331 species. In this survey I registered the subfamilies: Formicinae, Myrmicinae, Dolichoderinae, Ecitoninae, Ponerinae, Pseudomyrmecinae, and Cerapachyinae. The genera Camponotus, Pheidole, Crematogaster, and Solenopsis were the most rich in number of species. Pseudomyrmex showed a great diversity (29 species), including undescribed ones. Several species had their first record in this latitude as Blepharidatta conops, Gigantiops destructor, Paraponera clavata, Megalomyrmex acauna, and Tingimyrmex mirabilis. Finally, I analyzed the Cerrado ant community trying to classify the species in guilds based on taxonomy, throphic preference, nidification habits, foraging and recruitment strategies, behavioral patterns observed on interespecific interactions, size of workers, “readiness of movement” and estimated mature colony population. I selected for this analysis those taxa associated with field observation data, considering for this purposes a total of 110 species. A cluster analysis, with Euclidean distance, and with complete linkage oriented the formation of 12 guilds: big predators, patrollers, opportunistic, cryptic, leaf cuttings, fungus growers over carcass, generalist myrmicines, aggressive arboreal, nomads, minimal specialist, cephalotines, and nectars feed dolichoderines. After that I compared two Cerrado localities, utilizing the guild model, revealing as well which species substitute others in different localities, and that the communities are functionally similar