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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
FFCLRP – DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENTOMOLOGIA
Fatores que interferem no comportamento enxameatório de
abelhas africanizadas
GESLINE FERNANDES DE ALMEIDA
Tese apresentada à Faculdade de
Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão
Preto da Universidade de São Paulo,
como parte das exigências para a
obtenção do Título de Doutor em
Ciências, Área: Entomologia
Ribeirão Preto-SP
2008
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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
FFCLRP – DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENTOMOLOGIA
Fatores que interferem no comportamento enxameatório de
abelhas africanizadas
GESLINE FERNANDES DE ALMEIDA
Orientador: Prof. Dr. Lionel Segui Gonçalves
Tese apresentada à Faculdade de
Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão
Preto da Universidade de São Paulo,
como parte das exigências para a
obtenção do Título de Doutor em
Ciências, Área: Entomologia.
Ribeirão Preto-SP
2008
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CONFIA
(Autor desconhecido)
Quando tudo parece perdido, e a esperança desaparece, procure por mim, estou a teu lado
embora não me vejas.
Quando lágrimas insistirem em cair dos teus olhos, lembra do sangue que derramei para que
fosses feliz.
Quando o desejo de morrer tomar conta do teu ser, lembra que tua morte será em vão. Eu
morri para salvar os homens e mesmo assim não consegui.
Eu tenho meu tempo.
Eu sou dono da vida e da morte e só morrerás em meu tempo.
Quando tudo parecer breu e os desamores, as descrenças e as desesperanças insistirem em
tomar conta de teu coração, me busca, nunca abandonei quem de mim precisa, não serás tu,
que confias em mim, que deixarei desamparado.
Vamos coloque um sorriso neste rosto, erga a cabeça e siga em frente, logo, logo, sentirás
minha presença e tudo se resolverá.
Tristezas não cabem em meu mundo, e se te provo em coisas da vida, é porque sei, tens força
suficiente para enfrentá-las.
Portanto filho espera e confia em meu tempo, tudo resolverei.
Entrega-te a mim sem medo.
Pai nenhum deste mundo abandona seu filho, aceite então as provações a que te submeto,
estas só servirão, para engrandecer teu espírito, e te tornares mensageiro de minhas palavras
e de meus atos em sua vida.
Será testemunha viva do meu poder, e do meu amor, por aqueles que confiam em mim! “Eu
sou a luz do mundo, aquele que me segue jamais andará nas trevas” Eu te amo!
Seja bom e nunca pense que tudo está perdido.
(Mensagem que recebi no momento de mais desespero da minha vida. Estava perdendo a
minha filha. Heloísa tinha acabado de ter parada cardíaca e respiratória, mas conseguiu
retornar, ressuscitar)
Dedico este estudo: a DEUS pela força e coragem para continuar;
ao meu marido Ernando, pela paciência e ajuda em tudo, inclusive
na coleta de dados; minha filha por ter me dado a chance de ser mãe
e familiares pela força nesta longa caminhada. AMO MUITO
VOCÊS!!!
AGRADECIMENTOS
A DEUS pela vida, força, coragem, por todos ensinamentos!!;
Ao meu marido Ernando Silva Ferreira por ter me incentivado e ajudado em todas as etapas
dos meus experimentos. Desde a montagem dos gráficos até a montagem da estufa para as
abelhas. Obrigada por estar sempre ao meu lado em tudo!! TE AMO!!;
A minha filha Heloísa Fernandes Ferreira (6 meses) pela força em superar qualquer
dificuldade, até o da morte, por ter me ensinado a perseverar e superar tudo!! TE AMO
MINHA FILHA!! Você é muito importante para mim;
Quero agradecer aos amigos, colegas, professores e funcionários que fizeram parte da minha
trajetória desde 1996, quando entrei na Universidade Estadual de Feira de Santana para ser
graduanda do curso de Licenciatura em Ciências Biológicas. Obrigada pela força!!;
À Universidade Estadual de Feira de Santana (Ba) pelo incentivo à pesquisas científicas sérias
e de qualidade, e pelo apoio financeiro destinado à Congressos e divulgação da pesquisa; aos
quais me trouxeram até Ribeirão Preto para estudar;
À Profa. Dra. Cândida Maria Lima Aguiar, por ter me aceitado como orientada de 1996 a
2001, por ter guiado os meus passos, pela confiança, incentivo, amizade e dedicação, por
acreditar em meu potencial... Enfim, obrigada por tudo!!;
À Profa. Dra. Miriam Gimenes, por ter me introduzido no estudo à cronobiologia com afinco
e dedicação, por todos os ensinamentos e pela amizade;
à Universidade de São Paulo, pela assistência social;
Ao Prof. Dr. Lionel Segui Gonçalves, pela: ética, confiança, oportunidade, orientação
dedicação, paciência, amizade, carinho; por acreditar e respeitar às minhas idéias, etc. Quem
dera poder ser um dia o professor que foi comigo e com muitos outros orientados. Obrigada
por segurar as minhas mãos e me ensinar mais passos. O senhor é grandioso e obrigada por
existir!!;
Á amiga e secretária Renata Andrade da pós-graduação pela paciência e excelência na sua
profissão. Com você tudo fica mais fácil e gostoso. Obrigada por enxugar minhas lágrimas
nos momentos de mais aflição!!!;
À Profª. Drª Zilá L. P. Simões, Profª. Drª. Márcia M. G. Bitondi, Prof. Dr. David de Jong,
Prof. Dr. Ademilson E. E. Soares e Prof. Dr. Klaus H. Hartfelder, pela convivência e amizade
durante todos estes anos;
A Profª. Drª Kátia Peres Gramacho pela amizade, incentivo, orientação e ajuda durante vários
períodos de preparação deste estudo;
Ao Prof. Dr. Evandro Camillo, pela agradável companhia e seu bom humor contagiante;
Aos técnicos Adelino Penatti, João José dos Santos, Jairo de Souza, Luiz Roberto Aguiar e
Roberto Mazzuco, pela amizade e serviços prestados durante todos estes anos;
A todos os funcionários das secretarias da Genética e da Filosofia;
À minha “família cientifica” Rogério Aparecido Pereira, Tiago Mauricio Francoy, Michelle
Manfrini Moraes, Vanessa de Andrade Bugalho, Marina Lopes Grassi e Daiana Almeida De
Souza pelo convívio, idéias, publicações; pela amizade e força em todos os momentos e,
principalmente, neste momento que é o mais difícil da minha vida. Por todos estes
maravilhosos anos de convivência. Nunca esquecerei de vocês!!;
Aos meus estagiários por todos os ensinamentos que me proporcionaram. Desculpa por
qualquer coisa!!;
Aos grandes amigos da USP (Carol, Christiane, Custódio, Dirk, Eunice, Fábio Nascimento,
Fabrício, Fernando, Gama, Giovanna, Gláucia, Gustavo, Ivelize Tannure, Jana, Luanda,
Maura, Michelle, Michi, Rita, Rogério, Selma Bellusci, Sérgio, Sidnei Matheus, Sigi,
Solange, Tati, Veronika, Gustavo, Tati, Giovanna, Luciana Maioli, Maristela, Marcia e Yana);
Às amigas Marcela B. Laure e Vera Lucia Figueiredo pela amizade e ajuda nos experimentos;
Ao amigo Pedro Roberto Prado, por toda ajuda nos computadores para coleta de dados;
Aos amigos do bloco A: Ana Durvalina Bontorim, Ana Maria Boneti, Aline Aleixo, Geusa
Simone de Freitas, Anete Lourenço, Karina Guidugli, Rodrigo Dalacqua, Juliana Martins,
Fernanda Torres, Moises Elias, Mônica Florecki, Ana Rita Batistela, Amanda Freire, Ana
Paula Farnesi, Sergio Azevedo, Weyder Cristiano, Carlos Lobo, Paulo Emilio Alvarenga,
Francis de Morais, Alexandre Cristino, Adriana Mendes, Michele Prioli, Fabrio Capelari,
Camila Maia, Tathyana Melo, Liliane Macedo e Ivan Akatso;
Ao Departamento de Biologia da Faculdade de Filosofia Ciências e Letras de Ribeirão Preto;
Ao Departamento de Genética da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, por ter me
acolhido para a realização deste trabalho;
Ao Departamento de Química da Faculdade de Filosofia Ciências e Letras de Ribeirão Preto,
em especial à professora Dra. Maria Eugênia C. Queiroz e à amiga Dra. Andréa R. Chavez,
pela utilização do laboratório e equipamentos, confiança, ajuda na preparação da metodologia
e aquisição dos resultados que compõem esta tese;
A todos os amigos da Química e da Física que fizeram parte da minha vida;
Aos amigos Andréa Chavez, Silvio, Rodrigo Pires Dallacqua e Marcela pela convivência,
carinho e ajuda em tudo!!!;
A todos os amigos de disciplinas, dos laboratórios adjacentes e da genética pelo convívio.
A todos os moradores da casa 12 e 13 por terem me acolhido sempre que precisei e pela
amizade;
A todos os funcionários da oficina de precisão desta faculdade, em especial ao Sr. Ari
Homem, pelos serviços prestados ao longo do projeto;
A todos os funcionários da INSIGTH EQUIPAMENTOS pela paciência e excelente trabalho.
Ari, obrigada pela amizade!!!;
Ao coordenador da pós-graduação do curso de Entomologia da FFCLRP/USP Prof. Dr.
Carlos Alberto Garófalo pela amizade e carinho desde 2002. Sem a ajuda sua e da pós-
graduação não teria conseguido terminar esta tese. Obrigada pela força e dedicação em tudo o
que faz!!!;
Ao meu assessor anônimo por ter aceitado meu projeto e corrigido meus relatórios enviados à
Pós-graduação com afinco, e ter feito considerações pertinentes e importantes para o
desenvolvimento do projeto;
A todos os funcionários do SEBRAE/RN por terem me recebido na cidade de Mossoró e feito
parte do meu trabalho e minha vida;
Á CAPES, CNPQ, FAPESP, UFERSA, SEBRAE, Prefeitura Municipal de Mossoró, Governo
do Estado do Rio Grande do Norte, por terem acreditado no projeto e por todo financiamento
concedido à este estudo.
A todos meu sincero MUITO OBRIGADA!!
ÍNDICE
Páginas
I Revisão Bibliográfica..........................................................................................................1
II Objetivos ........................................................................................................................18
III Capítulo 1:
Enxameação Induzida por Aumento de Temperatura em Abelhas Africanizadas
Resumo..............................................................................................................19
1- Introdução .....................................................................................................20
2- Metodologia..................................................................................................23
3- Resultados.....................................................................................................29
4- Discussão ......................................................................................................77
IV Capítulo 2:
Determinação e quantificação de feromônios da glândula mandibular de rainhas em
abelhas africanizadas do Brasil para estudos de comportamento usando Cromatografia
Liquida.
Resumo..............................................................................................................83
1- Introdução .....................................................................................................84
2- Metodologia..................................................................................................88
3- Resultados.....................................................................................................91
4- Discussão ......................................................................................................96
V Conclusões Gerais .........................................................................................................101
VI Resumo Geral...............................................................................................................103
VII Abstract.......................................................................................................................104
VIII Referências Bibliográficas........................................................................................105
I Revisão Bibliográfica________________________________________________________
1
I . REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
1– Características das abelhas do gênero Apis
As abelhas do gênero Apis vivem em colônias de 50 a 60 mil indivíduos (em média),
são insetos eusociais altamente especializados e apresentam um complexo padrão de
organização, principalmente no interior do ninho. Esta organização social tem grande
componente genético e é altamente adaptada ao ambiente externo (Gonçalves & Stort, 1978).
Esta adaptação gera comportamentos variados, o que o torna alvo de estudos.
As abelhas eusociais vivem em colônias organizadas e divididas em castas, nas quais
os indivíduos assumem funções bem definidas que são executadas visando à sobrevivência e
manutenção da colônia. A rainha de Apis mellifera tem como funções: postura de ovos,
manutenção da homeostase social na colônia e decisão sobre a quantidade de novas abelhas a
serem produzidas; esta, por sua vez, depende da disponibilidade de alimento. Dependendo da
idade, as operárias apresentam funções bem definidas como, por exemplo, coleta de alimento
para a manutenção da colônia (Free, 1980).
As abelhas respondem a estímulos por mobilização de mecanismos comportamentais e
feromonais adaptativos, visando a manutenção do nível de homeostase (Lipinsk, 2001). Todas
as informações químicas, táteis, auditivas e visuais necessárias para a homeostase social de
abelhas do gênero Apis são transmitidas entre os seus integrantes e, portanto, dependem da
comunicação entre eles: uma inata habilidade de enviar e receber mensagens para a
codificação das informações. As abelhas deste gênero reconhecem odores que lhes trazem
informações a serem transmitidas para outros indivíduos, visando a antecipação de um
determinado comportamento. Vários odores são chamados de feromônios, os quais são
produtos químicos segregados por um animal (a abelha rainha, por exemplo) e,
posteriormente, liberados para todos os membros da colônia, afetando o seu comportamento e
sua fisiologia (Winston & Slessor, 1992).
A maioria dos feromônios é produzida pela rainha através das glândulas mandibulares.
O feromônio é exudado no ar, liberado sobre seu corpo e passado às abelhas nutrizes durante
a limpeza, ou quando estas estão sendo alimentadas (Gould & Gould, 1988). Outros
feromônios também são produzidos pelos membros da colônia, como operárias, que
produzem o feromônio a partir da glândula de Nasonov (feromônio de alarme), cria e
zangões. Estes feromônios também desencadeiam vários outros comportamentos que são
primordiais para a manutenção do equilíbrio interno.
I Revisão Bibliográfica________________________________________________________
2
As informações químicas, táteis, auditivas e visuais são utilizadas como ferramentas
para o controle da homeostase social da colônia e, conseqüentemente, para perpetuação da
espécie. Um exemplo de resposta a estímulos por mobilização de mecanismos
comportamentais e feromonais é a enxameação. A enxameação reprodutiva é um processo
normal que é necessário para a sobrevivência das espécies. Esta é uma estratégia reprodutiva
em abelhas melíferas, a fim de repor enxames perdidos na natureza por predação ou fome, e
para dar continuidade ao povoamento dos nichos ecológicos (Root et al, 1990). Porém,
apicultores de sucesso evitam a enxameação de suas colônias porque a redução dos enxames
de abelhas significa perdas em termos de produção de mel e polinização. Além da
enxameação reprodutiva existem outros tipos, como a migratória e por abandono, que
ocorrem com maior freqüência nas abelhas africanas (Hepburn & Radloff, 1998) bem como
nas africanizadas e promovem saída em massa dos indivíduos da colônia, demonstrando
algum nível de stress generalizado.
2 – Padrão de atividade de vôo nas abelhas e fatores que influenciam.
Dentre as várias tarefas desenvolvidas pelas operárias para a manutenção da colônia,
existem as tarefas de guarda e de forrageamento. Estas são atividades externas
desempenhadas por operárias mais velhas que já possuam memória temporal suficiente para
voar, para identificar o seu ninho, para reconhecer a qualidade e quantidade do alimento ou
recurso coletado, e para transmitir essas informações a todos os membros da colônia, ao
retornar do ambiente externo.
Segundo Hilário (2005), a atividade de vôo, também denominada atividade externa, é
a saída ou entrada de abelhas no ninho com ou sem material. A atividade de vôo das abelhas
do gênero Apis tem sido bastante estudada (Buriolla, 1988; Gonçalves & Oliveira, 1986;
Souza, 1993; Souza & Gonçalves, 1994; Lundie, 1925; Ellis et al., 2003; Huang & Seeley,
2003; Woyke, 1992; Woyke et al., 2003).
Para as abelhas, comida significa néctar e pólen. Todas as exigências nutricionais da
cria e dos adultos são supridas por estas duas substâncias produzidas pelas plantas. Além
disso, outras substâncias também são coletadas pelas abelhas, como a própolis. A maioria
destes recursos serve como proteção e defesa do ninho e como alimento para cria e para os
adultos. O pólen e o néctar são os mais importantes, já que permitem a manutenção do
metabolismo das abelhas adultas, e são constituintes do alimento larval (Michener, 1974;
Roubik, 1989; Winston, 2003).
I Revisão Bibliográfica________________________________________________________
3
A atividade de vôo das abelhas é altamente dependente das condições ambientais.
Fatores climáticos como variações de temperatura, de intensidade luminosa, de umidade
relativa, incidência de vento ou de chuva modulam, ou mesmo suprimem, a atividade das
abelhas. Além destes, é preciso considerar fatores bióticos, como a influência do tamanho da
própria colônia (Bellusci, 1998), a disponibilidade e características das fontes de alimento,
assim com a eficiente comunicação entre os indivíduos, promovida principalmente por
feromônios (Engels et al., 1997).
Vários estudos mostram relações de fatores que interferem na atividade de vôo em
abelhas eusociais. A atividade de operárias de Apis florea, por exemplo, correlaciona-se
positivamente com a temperatura do ar e com a intensidade luminosa e, negativamente, com a
umidade relativa (Sihag & Abrol, 1986). Southwick & Moritz (1987) demonstraram que,
eliminando as variações genéticas, as condições climáticas influenciam cerca de 92,4% na
variação do comportamento defensivo das abelhas do gênero Apis, principalmente no que diz
respeito à elevação da temperatura, umidade relativa e velocidade do vento.
Verma & Dulta (1986) compararam o comportamento de coleta entre Apis cerana
indica e Apis mellifera em flores de maçã e constataram que a Apis mellifera iniciou a coleta,
em média, às 6:27 horas e a terminou às 18:55 horas, com um período médio de
forrageamento de 17,92 +/- 0,36 minutos. Verificaram também que o numero de abelhas que
coletavam néctar era maior do que as que coletavam pólen, e que o pico de atividades ocorria
entre 11 e 13:20 horas, para temperaturas variando entre 21 e 25
o
C. Jhajj & Goyal (1979),
comparando também estas duas espécies de abelhas, verificaram que ambas coletavam pólen
no período da manhã e, néctar, no período da tarde; e que esta mudança só aumenta a
eficiência da colônia e, provavelmente, da abelha para um maior conhecimento das possíveis
fontes de alimento para exploração futura.
Synge (1947), Maurizio (1949) e Percival (1950, 1955), mostraram que diferentes
flores oferecem pólen em diferentes horários do dia e apenas durante um curto intervalo de
tempo (normalmente pela manhã). Nenhuma planta oferece pólen o dia todo. Park(1949) in
Jhajj & Goyal (1979) cita que, se as abelhas iniciam a coleta de pólen ou néctar de um
determinado tipo de planta, elas não visitam outras fontes no mesmo dia.
A temperatura definitivamente tem um papel regulador importante. Geralmente as
abelhas cessam as saídas para coletas a uma temperatura de 42
o
C, na sombra (Kerr et al.,
1984). Além disso, foi observado um grande incremento na atividade quando a temperatura
ambiente encontra-se entre 34 e 40
o
C (Camargo, 1972).
I Revisão Bibliográfica________________________________________________________
4
As abelhas sociais transportam quantidades consideráveis de alimento para os ninhos,
o que dá uma grande importância ao processo de forrageamento. O nível e a intensidade do
forrageamento dependem de uma série de fatores, como disponibilidade e características das
flores utilizadas como fonte de alimento, quantidade e qualidade dos recursos alimentares
disponíveis ao longo do dia, variação anual do fotoperiodismo e presença de predadores
(Kefuss & Nye, 1970; Nunes & Saunders, 1999, Woyke, 1992, Biesmeijer & Tóth, 1998;
Biesmeijer et al., 1999; Pernal & Currie, 2001).
3– Aspectos de termorregulação das abelhas
Insetos são animais pecilotérmicos e, como tal, têm seu metabolismo e atividade
influenciados pela temperatura corpórea que, por sua vez, está quase que inteiramente na
dependência da temperatura do ambiente. Temperaturas baixas normalmente inibem a
atividade, enquanto as altas geralmente estimulam o animal. A faixa de temperatura dentro da
qual uma espécie pode sobreviver é limitada pelas temperaturas letais inferiores e superiores
e, dentro dessa gama de temperaturas, existe ainda uma zona mais restrita de atividade
normal. Assim, a maioria dos insetos pode, por exemplo, sobreviver em temperaturas mais
baixas do que aquela na qual tem sua atividade interrompida (Mellanby, 1931).
No caso dos insetos sociais, o controle da temperatura no ambiente do ninho é
condição essencial para a sobrevivência da colônia, porque os processos biológicos podem ser
modificados e/ou alterados por variações da temperatura. Abelhas sociais necessitam e têm a
capacidade de controlar o micro-clima do ninho. Abelhas do gênero Apis conservam calor por
aglomeração de indivíduos, produzem calor por contração muscular, controlam a temperatura
através da ventilação, etc., características estas que permitiram sua expansão para as regiões
temperadas (Budel, 1968; Heran, 1968).
De acordo com Michener (1974), um dos principais atributos do comportamento
eusocial é conferir à colônia a habilidade de controlar as condições de vida no interior do
ninho. Assim, a homeostase social envolve virtualmente todas as funções da colônia,
incluindo suprimento de alimento, defesa da colônia contra inimigos naturais, bem como
controle das condições físicas dentro do ninho.
O controle da temperatura interna é um dos principais mecanismos que garantem essa
homeostase. May (1979) define termorregulação como a capacidade que um organismo tem
de controlar, manter e normalizar suas condições internas através da temperatura, de resposta
comportamental ou fisiológica ativa ao seu ambiente natural.
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No caso das abelhas, a termorregulação é possível dentro de certos limites. O
aquecimento do corpo ocorre por absorção do calor do ambiente. Com este mecanismo, as
abelhas podem elevar sua temperatura interna acima da ambiental. Contrações da musculatura
do vôo também contribuem para a geração de calor no interior do corpo. Esse potencial
termorregulador parece surgir cedo na vida das operárias, porque abelhas do gênero Apis
geram calor apenas alguns dias depois de nascerem (Esch, 1960; Heinrich, 1974).
Segundo Seeley (2006), o controle preciso da temperatura do ninho pode ser visto
como uma das maiores inovações da biologia da abelha que se tornou possível pela evolução
de sua sociedade. Em abelhas melíferas, entre o final do inverno e o início do outono (período
anual de desenvolvimento da cria pelas abelhas) a temperatura na região central do ninho
(berçário da colônia) é mantida entre 33 e 36
o
C, com média aproximada de 34,5
o
C, e
variando normalmente em menos de 1
o
C por dia (estudos desenvolvidos por Hess, 1926;
Himmer, 1927; Dunham, 1929).
Os mecanismos que estão por baixo desta impressionante habilidade termorregulatória
incluem um conjunto de comportamentos perfeitamente integrados, e dispositivos fisiológicos
por meio dos quais as colônias regulam-se (Seeley, 2006).
As operárias podem promover o controle da temperatura interna do ninho. Para tanto,
elas posicionam-se junto à entrada do tubo e, através do batimento das asas, promovem a
circulação do ar para dentro ou para fora, aquecendo ou resfriando o ninho. A regulação do
sentido de circulação do ar que flui através do sistema traqueal pode também ter um efeito na
transferência de calor (Heinrich, 1974 e 1996). Estas também precisam manter a temperatura
torácica acima de 27
o
C, aproximadamente, para voar (Esch, 1976; Heinrich, 1979). Com a
temperatura abaixo deste valor, os músculos de vôo não conseguem gerar a freqüência
mínima de batimento de asas para produzir a força de arrancada necessária para se lançarem
em vôo (Josephson, 1981). A ação de aquecimento pré-vôo definiu, evidentemente, o estágio
para a evolução do aquecimento do ninho, uma vez que os mecanismos para aquecer os
músculos de vôo e aquecer o ninho são os mesmos (Esch, 1960) e, em ambas as situações, as
asas de uma abelha permanecem imóveis e superpostas em cima do abdômen.
Free & Simpson (1963), estudando o metabolismo respiratório em colônias de Apis
mellifera expostas a baixas temperaturas, verificaram que no inverno a colônia controlava a
temperatura através de variações na produção de calor por agrupamentos de abelhas.
Inversamente, outra estratégia termorreguladora é adotada pelas operárias, quando a
temperatura ambiente é alta. Elas espalham a água transportada no papo sobre todas as células
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da colônia e, com a subseqüente evaporação, há uma diminuição da temperatura interna da
colônia (Lindauer, 1955).
O controle da temperatura interna é muito importante para diversas funções. Boyle-
Makonski (1987), por exemplo, mostrou que o aumento da temperatura interna da colônia tem
grande influência sobre o comportamento de saída das abelhas para forragear durante todo o
dia. Ainda, outro dado mostra a importância desse controle. Foi mostrado que, enquanto
operárias podem sobreviver a temperaturas acima de 50
o
C (Coelho, 1991), uma temperatura
acima de 36
o
C, durante longo tempo, provoca morte ou desenvolvimento anormal da cria em
Apis mellifera (Winston, 1987).
Segundo Roces (1995), em formigas ectotérmicas, a temperatura ambiental está
diretamente relacionada com o crescimento da colônia, influenciando a atividade das
operárias forrageadoras e o tempo de desenvolvimento da cria. Roces & Nuñez (1996)
estudando o ritmo circadiano de preferência térmica para alocação da cria em um ninho de
formigas, mostraram que os ciclos de temperatura têm efeitos importantes na sincronização da
atividade de forrageamento.
Unwin & Corbert (1984), descreveram a relação entre temperatura ambiente e a
freqüência do batimento de asas de abelhas de diferentes tamanhos. Os resultados mostraram
que a temperatura da entrada do ninho flutuou menos do que o ar adjacente e, foi ligeiramente
maior do que a temperatura do ar ambiente de manhã e à tarde, mas menor ao redor do meio
dia.
4 – Detectores de atividade (Apidômetro)
Detectores de atividade para abelhas evoluíram bastante ao longo dos anos, desde 1925.
Naquele ano, Lundie obteve registros da atividade de vôo de Apis por meio de um registrador
similar ao de mensagens telefônicas. O primeiro trabalho, que descreve o uso de células
fotoelétricas na contagem de abelhas foi escrito por Brittain (1933). Logo após, Kerfoot
(1966) criou um dispositivo para registrar a atividade da abelha solitária, Agapostemon
texanus. O aparelho consistia de um emissor de luz infravermelha e uma fotocélula, e a
interrupção desta luz era comunicada a um quimógrafo. Em 1969, Spangler desenvolveu um
contador fotoelétrico de estrutura única para observação de colônias de abelhas Apis mellifera
ligustica. Cada abelha que passava através do contador em cada direção era registrada sobre
um contador digital, e uma simples câmera, periodicamente, registrava os dados de ambos os
contadores.
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Kefuss & Nye (1970) utilizaram um dispositivo que fazia fotografia a cada 30 segundos.
Em 1977, Nuñez utilizou uma pequena caixa-armadilha para reter forrageiras de A. mellifera
ligustica e contá-las. No entanto, a caixa era fechada após um minuto de amostragem, pois as
abelhas poderiam liberar feromônio de alarme e isto deflagraria reação de defesa da colônia.
Szabo (1980) contou abelhas que saiam através de um cone de arame.
A partir de 1988 a 1994, outros dispositivos mais sofisticados foram idealizados para
Apis (Buriolla, 1988; Liu et al., 1990; Strye et al., 1991; Souza & Gonçalves, 1994). O
número de pesquisas envolvendo fotocélulas aumentou e os registros de atividade passaram a
ser também contados e disponíveis na tela de um computador. Souza (1993) utilizou um
registrador automático de atividades de entrada e saída das abelhas da colméia, chamado de
Apidômetro, para estudar a influência da temperatura sobre as atividades noturnas de saída de
operárias de abelhas africanizadas. O Apidômetro era dotado de células fotoelétricas que
registravam o número exato de abelhas, individualmente, que passavam pelos seus sensores;
porém o sistema permitia o registro das atividades em papel mas no entanto não havia
interface com o computador.
Em 2001 Eltz & Vonend in Hilário (2005), obtiveram registros da atividade de vôo de
22 colônias de Trigona collina, nas florestas de Bornéu. Eles utilizaram um dispositivo com
fotocélulas, que contava abelhas em intervalos de cinco minutos. Simultaneamente, foi
possível o registro de atividade de vôo em quatro colônias, por um período ininterrupto de 10
a 14 dias. Em 1998, Bellusci utilizou um dispositivo (chamado de Apidômetro também) para
contagem do número de forrageadoras de Scaptotrigona aff. depilis semelhante ao de Buriolla
(1988) e Souza & Gonçalves (1994) para contagem de forrageiras em Apis.
O mesmo Apidômetro utilizado por Bellusci (1998), foi utilizado por Bellusci em 2003,
porém desta vez usando o computador para estudos de ritmo de atividade de vôo e influencia
de fatores ambientais em abelhas sem ferrão. Posteriormente Almeida (2004) e Teixeira
(2003) também fizeram estudos com Apidômetro em abelhas sem ferrão utilizando o mesmo
mecanismo de coleta que Bellusci. Hilário (2005) também utiliza registros automáticos; a
atividade de vôo dos indivíduos de Plebeia remota, que entravam e saiam de um tubo plástico
foram registrados através de fotocélulas. Estes sensores eram conectados a um computador
por meio de um controlador lógico programável, assim como o utilizado por Bellusci (2003).
É através da atividade de vôo que as abelhas reconhecem o ambiente externo e, ao
retornar à colônia, passam todas as informações deste ambiente. Vários mecanismos são
ativados, ou até mesmo mascarados, para atender às necessidades internas e sobrevivência da
espécie. Assim, a automatização do sistema de coleta de dados referente à atividade de vôo
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abre uma grande perspectiva de novas descobertas sobre os vários tipos de comportamentos
das abelhas, obtendo respostas claras e concisas.
5- Comportamento Enxameatório (Tipos)
Como diz Winston (2003), não há nenhum evento mais espetacular na vida de uma
colônia do que a reprodução pela enxameação. Na enxameação por divisão da colônia, grande
parte das operárias e a rainha velha, ou uma nova, saem do ninho para procurar uma casa
nova. Quando um enxame sai, constata-se um zumbido causado por milhares de abelhas que
procuram sua rainha e um lugar para se amontoar.
Alguns dias antes da enxameação reprodutiva, operárias saem em busca de um abrigo
para escolha de um outro sítio de nidificação e, quando a enxameação se inicia, as abelhas já
sabem o local para onde vão. Após deixarem a colônia parental, o enxame voa em massa a
curta distância e os indivíduos fixam-se num suporte, como, por exemplo, um galho de
árvore, formando um “cluster” temporário (Morse & Hooper, 1985), sendo esse o momento
ideal para capturá-las.
Esta enxameação ocorre geralmente quando as condições ambientais são ótimas,
fazendo com que a população de abelhas se desenvolva de tal maneira que o espaço físico da
cavidade do ninho que ela ocupa se torna pequeno. Precedendo a enxameação, as abelhas
operárias promovem o nascimento de uma outra rainha e, antes que esta nasça, a rainha velha
e suas acompanhantes partem para um outro local. Este tipo de enxame é denominado de
enxame primário. Este tem sempre uma rainha fecundada (Ribbands, 1953).
Este comportamento de enxameação caracteriza então, uma colônia que está se
reproduzindo e pelo fato da abelha africanizada possuir um maior instinto enxameatório,
ocorreu uma dominância da abelha africana sobre a européia aqui no Brasil. Esta reprodução
mais rápida está relacionada entre outros fatores, ao tempo de desenvolvimento da cria, o qual
é menor para as abelhas africanizadas (Buriolla, 1988).
Fletcher (1978) diz que “migração” envolve colônias completas, inteiras, deixando
uma área de poucas fontes de alimento e o termo “abandono” refere-se ao fato das abelhas
abandonarem um local devido a condições adversas, como por exemplo, o ataque de algum
predador. Diz ainda que a migração é sazonal e mais pronunciada em algumas áreas
ecológicas do que em outras, e que a direção de movimento das abelhas não está fixado
evolutivamente, isto é, a exploração de uma área com floradas ricas é feita de forma
totalmente oportunista pelas abelhas adansoni, na África. Hellmich II et al., (1986) estudando
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o acasalamento de rainhas africanizadas e européias, verificaram que colônias de abelhas
africanizadas, com rainha virgem, abandonaram suas colméias vinte vezes mais do que
colônias de abelhas européias.
As abelhas africanizadas reagem ao fluxo de alimento. Quando as condições de fluxo
de alimento são ótimas, essas abelhas trabalham incessantemente e expandem sua população.
Quando o fluxo diminui, para não morrerem de fome e não perderem a sua colônia, as abelhas
abandonam a colméia e vão procurar um outro local adequado para a sua sobrevivência
(Diniz, 1990).
Segundo o Prof. Gonçalves (L. S. Gonçalves, informação pessoal), em 2006 foram
registradas perdas de colônias de abelhas africanizadas por abandono ou migração, no Rio
Grande do Norte, em taxas de 40 a 50% de enxameações destes tipos, o que representa uma
grande perda e prejuízo aos apicultores nordestinos.
A enxameação natural (reprodutiva) e o abandono, associados à alta capacidade destas
abelhas explorarem e sobreviverem em diferentes nichos permitiram a dispersão das abelhas
africanizadas, sendo necessárias técnicas de análise de caracterização das populações, bem
como o controle desta dispersão no intuito de prevenir e controlar acidentes. Foi elaborado
então (Diniz, 1990), uma estratégia de coletas de enxames através de caixas iscas, construídas
com base em informações de apicultores brasileiros a respeito da preferência das abelhas em
se instalarem em caixas iscas. O método de coleta de enxames teve um desempenho
satisfatório, tendo exercido grande atração como sítio de nidificação.
Hepburn & Radloff (1998), em seu livro que fala das abelhas melíferas africanas,
definem claramente 3 tipos de saída em massa de indivíduos da colônia (ou variação de
mobilidade das colônias): enxameação reprodutiva, migratória e por abandono. A
enxameação reprodutiva é definida como o movimento de parte ou partes de uma colônia de
abelhas melíferas de uma colônia parental para um novo sítio reprodutivo (que incluem
enxameações primárias e secundárias) e permite o estabelecimento de novas colônias.
Abandono ou “Absconding” é a deserção do ninho parental, enquanto colônia em resposta a
qualquer distúrbio. A biologia das abelhas africanas repetidamente demonstra que, migração e
abandono já não podem ser rigorosamente definidos por causa das variações de interações
existentes. Uma migração simples ocorre pela ausência de células de zangão e realeiras em
uma colônia que migrou.
No México, geralmente se encontram enxames migratórios de abelhas africanas na
época de seca e sem flores do ano e os enxames reprodutivos ao contrário, em temporadas de
maior produção de néctar (SARH, 1986).
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A base de discriminação da enxameação por abandono ou migratório está relacionado
com a presença do ciclo celular da rainha. Células de rainhas remanescentes no ninho após a
partida do enxame indicam enxameação reprodutiva, enquanto que abandono de ninho por
todos os indivíduos da colônia sem deixar qualquer célula de rainha indica abandono ou
migração (Lipinski, 2001).
O abandono do ninho sem estocagem de alimento e cria indicam abandono com
distúrbios, enquanto que um abandono sazonal e sem cria remanescente ou havendo
insignificante quantidade, indica migração estável ou espontânea. Tanto na enxameação por
abandono quanto na enxameação natural, as abelhas voam para longe mantendo as
características de “migração”, mas sem sair do ecossistema onde está o apiário de origem
(Kigatiira et al., 1998). Enxameação por reação à stress pode ter um caráter de abandono,
como ocorre em colônias de Apis cerana (Chen Yaochun, 1993; Mishra, 1977-98 in Lipinski
2001).
Lipinski (2001) também comenta que a enxameação migratória pode ocorrer por fome
em épocas de declínio rápido de alimento ou em estações chuvosas. Em abelhas africanas
ocorre migração por fome. Em colônias de Apis cerana com períodos insuficientes de néctar,
abelhas comem larvas e a enxameação ocorre quando a cria toda emerge. Além disso, dois
tipos de enxameações migratórias podem acontecer para territórios distantes, podendo ser:
migrações horizontais (migrações entre territórios com mesmo nível do mar) ou verticais
(entre territórios para diferentes níveis, A. m. adansoni).
A migração sazonal é caracterizada pela falta de cria em ninhos abandonados, quando
a rainha pára a postura de ovos poucas semanas antes do abandono (migração estável- A.
dorsata, A. laboriosa, A. florea) ou quando as rainhas continuam pondo ovos até o dia do
abandono e as abelhas estão comendo a cria (Lipinski, 2001).
Nascimento Júnior (1981), estudando a influência de fatores ambientais nos processos
enxameatórios em Ribeirão Preto, propôs que o comportamento migratório possa estar
relacionado com maior freqüência após as grandes chuvas do verão ou com intensos frios do
inverno, geralmente em julho e agosto. Este comportamento é antecedido de violento declínio
populacional e alimentar das colônias, provavelmente oriundos da ausência de alimentos
disponíveis na natureza e da impossibilidade da manutenção do microclima por parte do
número insuficiente de abelhas.
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6– Tendência enxameatória e fatores que influenciam no comportamento
enxameatório
Muitas vezes, a enxameação é um processo sazonal e sua ocorrência está bastante
associada às condições ambientais da região. Na Guiana Francesa, Otis (1982) observou
períodos de enxameação ao longo de 8 meses do ano, com ocorrência de 3 a 4 ciclos
reprodutivos. Desta forma, se é claro que uma população vivente está em balanço com o
recurso do ambiente e se uma população não manipulada apresenta uma alta tendência a
enxameação, isto indica que o índice de colônias perdidas é alto ou somente alguns enxames
têm sucesso no estabelecimento de novas colônias (Ruttner, 1988).
A tendência a enxameação é em parte fixada por vários anos nos trópicos da América
do Sul onde não existe habilidade em tender a diminuir (Ruttner, 1988). São vários os
possíveis fatores que podem estar influenciando no mau funcionamento da colônia e
desencadeando a enxameação, como: contração de doenças, stress, pólen contaminado,
temperatura, umidade relativa, seca, chuva, falta de alimento, tamanho populacional, e dentre
outros (Winston, 1981).
Características comportamentais e feromonais tais como destes processos, apresentam
herança genética e são transmitidas a seus descendentes. As abelhas africanizadas são um poli
- híbrido da abelha européia com a abelha africana onde as características da africana
prevalecem, esta terminologia foi introduzida por Gonçalves (1974). Dentre elas, o
comportamento de defesa e o alto grau de enxameação estão sendo bastante discutidos pela
comunidade científica.
Dentre as características comuns das abelhas Apis de regiões tropicais temos: alta taxa
de enxameação, crescimento rápido da colônia, vários tipos de sítios de nidificação
pobremente protegidos, tendência à migração e ao abandono, intensa reação de defesa,
migração sazonal, e várias outras características que ainda devem ser exploradas.
Segundo Nascimento Junior (1981), as variáveis que atuam sobre a composição de uma
colônia podem ser divididas em dois grandes grupos: as variáveis externas que atuam sobre a
colônia (fatores abióticos); e as variáveis internas (fatores bióticos). Como variáveis externas,
temos os fatores climáticos (radiação solar, temperatura, precipitação, umidade relativa do ar,
vento e pressão atmosférica) que podem afetar a atividade de vôo das forrageadoras para a
coleta. Já como variáveis internas, temos os comportamentos intrínsecos à colônia, como
produção de feromônios, divisão de tarefas e manutenções do equilíbrio interno. Os elementos
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bióticos e abióticos estão inter-relacionados de forma contínua, de maneira que nunca se pode
analisar apenas um elemento de cada grupo.
Os vários comportamentos enxameatórios existentes em várias espécies e subespécies
de Apis, inclusive nas abelhas africanizadas, em todo o mundo, demonstram que fatores
externos e internos estão influenciando os comportamentos das abelhas, e estes devem ser
estudados.
O que induz a enxameação reprodutiva é estudada com mais precisão examinando os
fatores que induzem o desenvolvimento da rainha, pois uma vez iniciado, ocorrem sucessões
de eventos bem definidas, embora variadas, que conduzem a enxameação. O desenvolvimento
da rainha e a enxameação reprodutiva são funções extraordinariamente complexas,
envolvendo atividades bem cronometradas e coordenadas de milhares de indivíduos. É mais
provável que existam causas multifatoriais para a iniciação do desenvolvimento da rainha,
baseadas em certos fatores demográficos internos, que não só estimulam o desenvolvimento
da rainha mas contribuem, também, para o sucesso da enxameação (Simpson, 1958; Winston
& Taylor, 1980; Lensky & Slabezki, 1981).
Winston (2003) está de acordo com esta teoria e ainda afirma que o tempo para o
desenvolvimento da rainha é uma pequena janela do tempo, durante o qual as condições da
colônia são muito favoráveis à produção do enxame, e a maioria destas características da
colônia devem estar junto ou próximas de seus limites, para começar o desenvolvimento da
rainha. Os incentivos primários incluem: tamanho da colônia, congestão de crias, distribuição
de operárias por idade e transmissão reduzida da substancia da rainha.
Além disso, durante a enxameação, as glândulas mandibulares da rainha são
importantes coordenadores em termos de movimento e manutenção da coesão do enxame
(Morse & Hooper, 1985). O feromônio da rainha, presente nas glândulas mandibulares é
muito importante durante a aceitação da rainha pela colônia, atrai zangões para o
acasalamento, mantém a unidade da colônia, inibe o desenvolvimento dos ovários das
operárias e a produção de rainhas (Free, 1987; Winston, 1987; Nogueira Couto & Couto,
2002). Assim, a presença do feromônio da rainha em um enxame e na atmosfera da colméia
em geral mantém a coesão e a homeostase social, enquanto que a sua ausência promove um
descontrole na colônia ou no enxame, prejudicando o desenvolvimento normal das mesmas.
Em relação à transmissão reduzida do feromônio da rainha, a literatura indica que,
durante o processo de enxameação reprodutiva, não há diferença alguma na produção do
feromônio 9 ODA da rainha; em relação as rainhas que se preparam e as que não se preparam
para enxamear (Seeley & Fell, 1981). Segundo Winston (2003), isso sugere que é a
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transmissão dos feromônios da rainha que diminui e não a produção do feromônio pela rainha,
antes de iniciar o desenvolvimento dela. O autor complementa que, a dispersão reduzida dos
feromônios da rainha pelas mensageiras é conseqüência do congestionamento da colônia no
caso de enxameação reprodutiva.
Entre as abelhas de evolução tropical, o abandono, devido à perturbação, resulta da
destruição parcial ou total da colônia por predadores, da destruição dos favos pelas traças de
cera, do fogo nas proximidades do ninho, da predação intensa por vespas ou pássaros no
alvado, da inabilidade para controlar a temperatura, devido ao frio ou à incidência solar
excessiva e à chuva que entra no ninho (Fletcher, 1975, 1976, 1978a; Chandler, 1976; Woyke,
1976b; Winston et al.,1979).
7– Comunicação através de feromônios
Uma das características principais dos himenópteros sociais é a divisão de trabalho
reprodutivo entre duas castas de fêmeas: as rainhas e as operarias. Geralmente, ocorre uma ou
somente poucas posturas de ovos de rainha quando as operarias fornecem alimento e mantêm
o ninho. Entretanto, na maioria das espécies, as operárias podem apresentar seus ovários
desenvolvidos quando a rainha é removida. (Bourke, 1988; Choe, 1988; Hoover et al., 2003).
A rainha produz feromônios específicos para atrair um aglomerado de operárias que se
importam com as suas necessidades. A fonte principal destes feromônios é a glândula
mandibular, e o composto principal produzido pelas rainhas é o 9-keto-(E)-2-decenoic acid,
chamado de 9-ODA (Barbier & Lederer 1960; Slessor et al., 1988). O principal composto
produzido nas glândulas mandibulares das operárias é 10-hydroxy-(E)-2-decenoic acid,
chamado de 10-HDA (Callow et al., 1959). Entretanto, as operarias podem passar a produzir
9-ODA durante a reprodução na ausência da rainha (Crewe & Velthius 1980; Pankiw et al.,
1996). As operárias são tratadas, então, como rainhas e funcionam como tal: atraem um
aglomerado de operárias assistentes (Sakagami, 1958; Velthius et al., 1990) e impede
mudanças no bouquet mandibular de seus nidificantes (Hemmling et al., 1979).
Os feromônios da rainha mais conhecidos são dois ácidos produzidos na glândula
mandibular: ácido 9-keto-(E)-2-decenóico (também chamado ácido 9-oxodecenóico,
abreviadamente 9-ODA, identificado por Callow & Johnston (1960). O segundo componente
mais abundante é o ácido 9-hidroxi-(E)-2-decenóico (9-HDA). As quantidades destes dois
feromônios produzidas pela rainha e, conseqüentemente, os efeitos dessas secreções
dependem da idade da rainha (fecundada ou não), da hora do dia e da estação do ano. Rainhas
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virgens, com menos de 2 dias de idade, produzem em média só 7µg de 9 ODA, enquanto
princesas com 5 a 10 dias de idade produzem 108 a 133µg, e rainhas em postura com menos
de 18 meses de idade, produzem 100 a 200µg. Rainhas velhas, em postura, mostraram
produção reduzida de 9-ODA. Esta baixa produção pode estar associada à substituição de
rainha pelas operárias. Em rainhas em postura o 9-HDA é produzido em quantidades
consideravelmente menores que o 9-ODA, aproximadamente 5 µg por rainha. Uma das
funções do 9-ODA e 9-HDA é a inibição do desenvolvimento e criação de rainha, o que
previne a reprodução pela enxameação ou substituição da rainha (Winston, 2003).
Free (1980) cita a existência de 32 tipos de feromônios só na cabeça de uma rainha do
gênero Apis, possibilitando inúmeras combinações, dentre as quais pode ainda ocorrer
sinergismo. Alem disso, relativamente poucas dessas substancias foram identificadas
quimicamente, dificultando ainda mais estudos sobre os efeitos no comportamento dos
indivíduos.
Os feromônios constituem o principal meio de comunicação química dentro do ninho
nas espécies de abelhas sociais, sendo responsáveis pela manutenção e pelo funcionamento de
uma colônia, que, apesar de ser constituída por milhares de indivíduos, opera como uma
unidade coesa e eficiente (Free, 1980, Pettis et al., 1995a).
As glândulas exócrinas produtoras de feromônios localizam-se em diferentes partes do
corpo, cada uma podendo produzir mais de um tipo de feromônio, cuja ação sobre o
comportamento ou fisiologia do individuo receptor pode ser tanto individual como em
conjunto (Carvalho et al., 2001). As glândulas alteram a quantidade dos componentes de um
determinado feromônio em função das atividades desempenhadas na colônia, e de acordo com
a idade do indivíduo. Dessa forma, as glândulas mandibulares das operárias de Apis que
executam tarefas dentro da colônia produzem, inicialmente, maior quantidade do trans-10
hydroxy-2-decenoic acid (A-10H2D), conhecido como “leite” das abelhas. Posteriormente,
com as funções de guardas e campeiras, a substância produzida é mais clara e contém o 2-
heptanona, que é um feromônio de alarme (Boch & Shearer, 1966).
A glândula mandibular na rainha de Apis está envolvida com a produção do feromônio
sexual e de inibição na formação de realeiras e desenvolvimento ovariano das operárias (Free,
1980). São importantes também para o comportamento de coorte das operárias para com a
rainha, agindo como um indicativo de sua presença na colônia (Free, 1987).
Simpson, em 1963, também concluiu que todos os componentes das glândulas
mandibulares de uma rainha foram efetivos na estabilização do “Cluster”, mas a presença
isolada do 9-ODA sintético no enxame, cuja rainha havia sido removida, não foi suficiente
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para a estabilização do enxame. Entretanto, Velthius & van Es (1964) relataram que enxames
sem rainhas foram atraídos para o 9ODA introduzido em uma abelha operária morta; elas não
foram atraídas por uma rainha viva cuja glândula mandibular havia sido extraída e nenhuma
expôs suas glândulas de Nasanov na presença da rainha extirpada. Morse (1963) mostrou que
os componentes das glândulas mandibulares de uma rainha foram atrativas para um enxame
em vôo sem rainha.
Posteriormente, (Butler & Fairey, 1964; Butler & Simpson, 1967) concluíram que o 9
HDA, também das glândulas mandibulares de uma rainha, causaram a dispersão do cluster
para reformar, e que embora as abelhas sem rainhas fossem atraídas para uma fonte de 9
ODA, elas raramente se agruparam sobre ele e que somente foram induzidas a formar um
“Cluster” estável quando o 9HDA estava presente. Parecia que o 9ODA e o 9HDA juntos
eram tão efetivos quanto uma rainha reprodutiva viva, ou quanto a uma cabeça de rainha que
havia sido exprimida para liberar os feromônios; assim o 9ODA parece agir como um atrativo
e o 9HDA como agente estabilizante.
Em contraste, Morse & Boch (1971) e Boch et al., (1975) concluíram que os enxames
sem rainhas são menos atraídos para o 9ODA, ou 9ODA mais 9HDA juntos que para os
extratos das cabeças das rainhas, e que a adição de 9HDA ao 9ODA falharam para aumentar
sua atratividade ou a sua habilidade de estabilizar o enxame. Adicionando uma mistura de
feromônios Nasonov sintéticos ao 9ODA ou ao 9HDA estes atraíram e estabilizaram os
enxames sem rainha.
Segundo Free (1987), talvez, a maior atração inicial do 9ODA reflete sua maior
volatilidade; enquanto a maior persistência de 9HDA pode ajudar a prolongar o efeito de
aglomeração e explicar porque Butler & Simpson (1967) supuseram que ele fosse necessário
para estabilização do “Cluster”.
Entretanto, componentes produzidos pela rainha, diferentes de 9ODA, que ainda não
foram identificados e ainda não foram estudados, podem contribuir para inicialização e ou
estabilização do “Cluster”. Embora os feromônios da cabeça das rainhas pareçam ser, a priori,
mais importantes do que aqueles de outras partes do corpo da rainha, outros feromônios
podem estar envolvidos. Não é inconcebível que a rainha possa secretar componentes em
diferentes proporções, ou que as abelhas possam responder a diferentes componentes dos
feromônios da rainha quando ela estiver sobre um enxame, sobre uma cria, em um cluster ou
um enxame em vôo (Free, 1987). Desta forma, são necessários mais estudos sobre feromônio
já que muitos destes não são conclusivos e a rainha, em seu comportamento e produção de
substâncias, tem um papel muito importante na explicação de vários comportamentos.
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8– Comunicação e Comportamento de Decisão de Grupo
Segundo Seeley (1982) a enxameação reprodutiva ocorre após um período de intensa
produção de cria, o que aumenta consideravelmente a população da colônia e provoca uma
espécie de saturação na cavidade do ninho. Este pesquisador mostrou que uma
superpopulação estimula as operárias a produzirem um conjunto de realeiras. A rainha mais
forte (sobreviventes ao duelo com suas irmãs) habitará este ninho já estabelecido. A velha
rainha partirá, antes do nascimento da nova, com aproximadamente a metade das operárias,
para fundar uma nova colônia em outro local. Diz ainda, que a rainha e sua coorte de
operárias saem da colméia e começam a sobrevoá-la. O enxame viaja uns poucos metros e
então pousa, formando um “cacho” de abelhas, geralmente em um galho de árvore ou arbusto.
Somente após o enxame ter pousado é que as abelhas “escoteiras” começam a voar em todas
as direções para iniciar um reconhecimento de outro local para nidificar.
As escoteiras são as abelhas mais velhas do enxame, as que já tiveram passado pela fase
de forrageamento, assim, estão familiarizadas com o território em torno do antigo ninho. Elas
correspondem a um número de poucas centenas ou, aproximadamente, 5% da população do
enxame. Este mesmo autor continua afirmando que, uma vez selecionado um novo ninho para
a instalação do enxame, as escoteiras tentam informar os rumos para as suas companheiras
através de danças na superfície do enxame, sinalizando que o cacho de abelhas deve ser
desfeito. Um pouco antes do “Cluster” se desfazer e o enxame rumar para um outro local de
instalação, as escoteiras dançam frenéticamente, indicando um novo local e, ao mesmo tempo,
emitem um som característico, vibrando suas asas. Este som faz com que se alcance um
clímax que quebra as cadeias de abelhas na superfície do cacho. Este clímax é conseguido tão
logo as abelhas operárias cheguem a um vetor direcional comum em suas danças. Por
exemplo, se existirem dois locais para a instalação do enxame, em direções opostas, o sentido
em que mais abelhas dançarem será o escolhido. Este vetor direcional é conseguido se
satisfeitas uma série de preferências das abelhas quanto ao novo local de nidificação. No
momento seguinte, o enxame inteiro levanta vôo, formando uma nuvem circular de abelhas. A
forma aérea de um enxame é uma esfera de aproximadamente 10 metros de diâmetro. Para
orientar suas irmãs, as escoteiras voam através do exame indicando o novo local. O enxame se
move inicialmente bastante devagar durante os primeiros 30 metros, viajando a menos de 1
km/h, mas a partir dos 200 metros ele acelera para 10 km/h ou mais, voando a poucos metros
acima da vegetação. Quando o enxame chega ao novo local, as escoteiras dão um sinal de
parada. Elas pousam nas proximidades da entrada do novo local de nidificação e liberam o
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feromônio da glândula de Nasonov abrindo o último anel abdominal e ventilando com as asas.
Dentro de 30 minutos, todas as abelhas já deverão ter entrado em seu novo ninho. Dentro de
poucas horas, elas já estarão limpando a cavidade e voando para coletar alimento (Seeley,
1982).
A escolha entre sítios de nidificação alternativos por um enxame de Apis mellifera é um
exemplo direto de decisão coletiva (Lindauer, 1951). Quando uma colônia de abelhas se
divide, várias centenas de operárias, a rainha da colônia mãe e um pequeno número de
zangões deixam a colônia como um enxame. O enxame estabelece-se geralmente em um
galho de árvore, e deste “Cluster” abelhas escoteiras começam a voar e procurar sítios de
nidificação apropriados para formação de uma nova colônia de abelhas. Quando as escoteiras
retornam para o enxame após inspecionar cavidades de alta qualidade, ou possíveis locais
para nidificação, cada escoteira dança indicando o ângulo, à distância e direção até o sítio de
nidificação escolhido. Portanto, cada escoteira indica o local encontrado e após algum tempo,
chegando a um consenso, as abelhas passam a dançar na mesma direção. Chegando a um
consenso. Danças em uma só direção são visualizadas. De acordo com isso, o “Cluster”
abruptamente se quebra e as abelhas tomam o ar e voam em grupo para o sítio escolhido
(Vissher, 2000).
As decisões de grupo provêm de um extraordinário sistema de investigação: de como a
seleção natural tem complexidade construída. Isto tem sido bastante estudada por
pesquisadores (Vissher, 2000; Seeley et al., 2003; Seeley & Tautz, 2001; Britton et al., 2002).
Além disso, estudos de comportamento de abelhas africanas, na junção de uma ou mais
colônias em escassez de alimento, concluem que esta junção em abelhas africanas tropicais é
parte de sua estratégia de sobrevivência, e que isso tem relação com sua dominância na África
Tropical e América do sul, onde elas foram introduzidas (Kigatiira, 1988).
Seeley et al., (2003), estudando a movimentação completa de aquecimento antes da
partida em enxames artificiais de A. m. carnica, perceberam que o aquecimento composto por
abelhas da camada superficial do “Cluster” ocorre principalmente nos últimos 10 minutos
antes da partida, e que, quando começa a partida, 100% das abelhas têm seu músculo de vôo
aquecido a 35
o
C, temperatura suficiente para suportar vôos rápidos.
II Objetivos ________________________________________________________________
18
II OBJETIVOS
a. Objetivo Geral:
Sabendo-se da importância da enxameação e da necessidade de mais
conhecimentos a respeito desses processos, principalmente para os apicultores no
Nordeste brasileiro que perdem cerca de 50% das suas colônias anualmente por
enxameação migratória ou por abandono, este estudo tem como finalidade
reconhecer as causas e fatores ambientais que promovem a enxameação de abelhas
africanizadas no intuito de controlá-la.
b. Objetivos Específicos:
1. Reconhecer quais os fatores ambientais que influenciam nos processos
enxameatórios.
2. Induzir colônias à enxameação, em Câmaras Climáticas dotadas de sensores
mediante aumento artificial da temperatura no interior das colméias, com
auxilio de registradores automáticos (apidômetros) de atividade de vôo, de
temperatura e umidade relativa de dentro do ninho e do ambiente para
identificação de alguns fatores como: temperatura e umidade.
3. Identificar e quantificar substâncias químicas (feromônios de rainhas) que
possam ter alguma influência nos processos enxameatórios antes e durante as
induções mediante aumento artificial da temperatura.
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
19
ENXAMEAÇÃO INDUZIDA POR AUMENTO DE TEMPERATURA EM ABELHAS
AFRICANIZADAS
Resumo
A atividade de abelhas melíferas está definida como saída ou entrada de abelhas do ninho, com ou sem
material (pólen, néctar, etc). A entrada ou não de materiais está diretamente relacionada com os fatores
bióticos e abióticos, sendo importante uma boa interação entre esses fatores. Através desses fatores
alguns comportamentos das abelhas podem ser analisados, bem como os comportamentos
enxameatórios. A enxameação tem trazido grandes prejuízos aos apicultores brasileiros e em especial
nordestinos que registram perdas anuais de 50 % ou mais por abandono. São vários os fatores que
podem influenciar no mau funcionamento da colônia e desencadear uma enxameação, tais como: falta
de água, stress, temperatura, umidade relativa, falta de alimento, etc. Estudos de monitoramento e
registro das atividades diárias, assim como de temperatura e umidade relativa podem auxiliar em
estudos com comportamento enxameatório. Com o intuito de controlar o comportamento
enxameatório de abandono de abelhas africanizadas (AHB), neste estudo analisamos o comportamento
de resposta de colônias de abelhas africanizadas durante enxameação induzida a altas temperaturas. Os
experimentos foram realizados no Departamento de Genética da Faculdade de Medicina de Ribeirão
Preto-USP e na Fazenda Experimental da UFERSA em Mossoró-RN. Foram utilizadas, para cada
repetição, 5 colônias de abelhas africanizadas, instaladas em núcleos de fecundação tipo Langstroth (3
controle e 2 tratamento). Sensores de temperatura e umidade relativa interna foram instalados em todas
as colônias, na região central da cria, bem como no ambiente externo. Todas as colônias tiveram suas
atividades de vôo monitoradas por detectores de atividade (Apidômetro), e os dados foram enviados
ininterruptamente por dia para um Software ao longo de 24 horas até a finalização completa da
enxameação induzida. Duas colônias experimentais sofreram indução a enxameação por aumento de
temperatura ao mesmo tempo, proporcionada por uma Câmara climática dotada de sensores de
temperatura e apidômetros. Foram realizadas 9 repetições; com as temperaturas de indução variando
de 28 a 50
o
C, das 8:00 às 18:00h. Os resultados revelam que o aumento de temperatura (41
o
C) provoca
saída em massa dos indivíduos da colônia deixando cria e alimento, e portanto indicam abandono. A
decisão de grupo para a partida é de grande importância, e a comunicação é intensa, principalmente,
minutos antes do vôo e na formação da nuvem de abelhas. A temperatura e umidade relativa tem um
efeito direto sobre a atividade de vôo das colônias de abelhas africanizadas, como demonstrado nos
registros dos ciclos.
Palavras-chave: Comportamento enxameatório, Abandono, Altas temperaturas, Abelhas
africanizadas e Apidômetro.
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
20
1. INTRODUÇÃO
As abelhas Apis mellifera são amplamente distribuídas e geograficamente espalhadas
por grandes partes dos continentes africanas e européias e em parte da Ásia ocidental
(Ruttner, 1988). Ao longo desta área, elas ocupam os mais variados ambientes, como
desertos, florestas tropicais, altas montanhas e savanas, entre outros (Smith, 1961). A grande
diversidade de ambientes ocupados está também diretamente associada a uma grande
diversificação dentro da espécie, que atualmente é dividida em pelo menos 26 subespécies
(Ruttner, 1992; Sheppard et al., 1997; Sheppard & Meixner, 2003), cada uma delas
apresentando um conjunto particular de características comportamentais e muito bem
adaptadas aos mais variados ambientes.
Em terras brasileiras, as A. m. mellifera foram introduzidas em 1839, vindas da
Europa. A partir disso, com os imigrantes também foram introduzidas outras subespécies (A.
m. ligustica, A. m. carnica, A. m. caucásica, A. m. mellifera, A. m. scutellata). A alta
capacidade enxameatória da subespécie africana (A. m. scutellata) introduzida por Dr. Kerr
em 1956, no intuito de aumentar a produção de mel permitiu o cruzamento desta subespécie
com as outras introduzidas anteriormente no Brasil formando um polihíbrido que
posteriormente foi chamado de abelha africanizada (Kerr, 1967; Gonçalves, 1974). Neste
políhíbrido predominaram principalmente as características da subespécie africana como, alta
capacidade enxameatória, alta produtividade, alta adaptabilidade e forte comportamento
defensivo. Todas estas características aliadas ajudaram as abelhas africanizadas a rapidamente
se estabelecerem como populações silvestres nas regiões Neotropicais (Lobo & Krieger,
1992).
Com a grande expansão destas abelhas pelos continentes e os altos índices
enxameatórios nas regiões de alta produção de mel, os estudos com essas abelhas no Brasil se
expandiram principalmente em relação a sua biologia, genética e comportamento. Os estudos
com atividade de vôo, coleta de recursos e trabalhos pioneiros em registros automáticos de
atividade e monitoramento de colônias têm estimulado maiores estudos sobre o
comportamento enxameatório.
As abelhas da espécie Apis mellifera vivem em colônias de 50 a 60 mil indivíduos (em
média), com uma vida muito bem organizada (Gonçalves & Stort, 1978). Todo trabalho é
feito para o progresso da família, ou para a sobrevivência nas épocas difíceis, não importando
os indivíduos e sim a colônia como todo. A rainha produz ovos e decide a quantidade de
novas abelhas que serão produzidas a depender da quantidade de alimento. É ela que comanda
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
21
a vida da colônia (Free, 1980). A quantidade e, muitas vezes, a qualidade dos recursos
coletados na natureza pelas abelhas do gênero Apis interferem na vida normal da colônia, o
que facilmente pode ser constatado mediante o registro da atividade de vôo das abelhas com o
aumento e diminuição de entradas e saídas (Kefuss & Nye, 1970; Woyke, 1992; Biesmeijer &
Tóth, 1998; Nunes & Saunders, 1999; Biesmeijer et al., 1999; Pernal & Currie, 2001).
A atividade de vôo promove o reconhecimento das condições ambientais e tanto os
fatores bióticos (genética, feromônios, doenças, tamanho populacional, stress, sistema de
recrutamento) como abióticos (chuva, seca, umidade, alimento e temperatura) podem
interferir no comportamento e atividade das abelhas. São vários os fatores que podem
influenciar no mau funcionamento da colônia e desencadear, em geral, algum tipo de
enxameação, seja ela reprodutiva, migratória ou por abandono (Hepburn & Radloff, 1998),
tais como: falta de água, stress, temperatura, umidade relativa, falta de alimento, tamanho
populacional, etc (Engels et al., 1997; Bellusci, 1998; Hepburn & Radloff, 1998).
Através desta atividade alguns comportamentos das abelhas podem ser analisados,
assim como o comportamento enxameatório. Comportamento enxameatório é a saída em
massa dos indivíduos da colônia e pode ser causado por alguns fatores, como: falta ou excesso
de alimento, falta de água, stress, insuficiência do feromônio da rainha, temperatura, dentre
outros.
Após trabalhos pioneiros no Brasil sobre registro automático (Apidômetros) das
atividades de vôo de abelhas melíferas (Apis mellifera L.) por Gonçalves & Oliveira (1986),
Buriolla (1988), Souza (1993), trabalhos esses cujos resultados foram tomados como
subsídios para o presente estudo, foram reiniciados por nós os trabalhos sobre monitoramento
e registro das atividades diárias das abelhas. Todavia, embora o monitoramento possa trazer
muita contribuição sobre a biologia das abelhas, desta vez os estudos visam principalmente o
comportamento enxameatório das abelhas africanizadas e em especial com o intuito de se
estender e se possível controlar o comportamento enxameatório de migração ou abandono
dessas abelhas que tem trazido grandes prejuízos aos apicultores brasileiros e em especial
nordestinos que registram perdas de 50
%
ou mais de colônias por abandono (Prof. Dr. L. S.
Gonçalves, inf. pessoal). Estudos de levantamentos ou índices enxameatórios de migração ou
abandono foram relatados em colônias de abelhas africanizadas no Estado do Ceará (Freitas et
al., 2007).
A enxameação por abandono, ou simplesmente abandono, é um tipo de enxameação
que promove saída em massa dos indivíduos da colônia e, durante tal comportamento muitas
informações são transmitidas entre seus componentes mediante estímulos e resposta. Este
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
22
comportamento é muito reconhecido em raças africanas de abelhas melíferas (Hepburn &
Radloff, 1998).
O comportamento de abandono é característico de todas as abelhas melíferas, mas é
particularmente bem expressado em muitas subespécies africanas de Apis mellifera e outras
espécies tropicais de Apis (Hepburn & Radloff, 1998; Ruttner, 1988; Punchihewa,1994; Kevan,
1995). As raças africanas enxameiam por abandono, com ou sem rainha reprodutiva, deixando até
mesmo cria aberta ou fechada e alimento em abundância (Hepburn & Radloff, 1998).
Segundo Seeley (2006), o controle preciso da temperatura do ninho pode ser visto
como uma das maiores inovações da biologia da abelha que se tornou possível pela evolução
de sua sociedade. Em abelhas melíferas, entre o final do inverno e o início do outono (período
anual de desenvolvimento da cria pelas abelhas) a temperatura na região central do ninho
(berçário da colônia) é mantida entre 33 e 36
o
C, com média aproximada de 34,5
o
C, e
variando normalmente em menos de 1
o
C por dia (estudos desenvolvidos por Hess, 1926;
Himmer, 1927; Dunham, 1929).
Os mecanismos que estão por baixo desta impressionante habilidade termorregulatória
incluem um conjunto de comportamentos perfeitamente integrados, e dispositivos fisiológicos
por meio dos quais as colônias regulam-se (Seeley, 2006).
A atividade apícola no Brasil tem apresentado uma alta taxa de crescimento e na
região nordeste do Brasil, a atividade apícola está em grande desenvolvimento e vem
ganhando espaço como uma atividade rentável, pois além de ser capaz de aproveitar a mão de
obra familiar, fixar o homem do campo e aproveitar o potencial da vegetação do semi-árido
apresenta retorno rápido do capital investido (Vilela, 2002). Atualmente o Nordeste brasileiro
é responsável por aproximadamente 30 % das exportações de mel sendo que a produção
apícola nacional nos últimos cinco anos tem oscilado entre 40 e 50 mil toneladas/ano
(informação pessoal de Prof. Dr. Lionel S. Gonçalves). Uma das causas de maior frustração
para o apicultor é a enxameação de uma família, ou seja, o abandono da colméia. O desafio
dos pesquisadores brasileiros hoje é obter informações e desenvolver técnicas que contribuam
no melhoramento da atividade apícola e contribuam para o crescimento da produtividade.
Através do monitoramento das atividades de vôo das abelhas africanizadas em núcleos
de fecundação instalados dentro de Câmaras climáticas dotadas de sensores de temperatura e
umidade e registradores automáticos de entrada e saída de abelhas (Apidômetros)
pretendemos simular o que acontece no ambiente natural com colméias expostas diretamente
ao sol, induzindo artificialmente a enxameação por abandono, mediante aumento da
temperatura no interior da Câmara climática, sendo este o objetivo deste estudo.
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
23
2. METODOLOGIA
a. – Locais de estudo
Os experimentos de indução à enxameação por aumento de temperatura foram
desenvolvidos nos Apiários Experimentais do Departamento de Genética da Faculdade de
Medicina de Ribeirão Preto – USP e na Fazenda Experimental da Universidade Federal do
Semi-árido (UFERSA) em Mossoró/RN.
No Campus da USP de Ribeirão Preto as coletas de dados com os equipamentos
iniciaram-se em 2005 enquanto que no Campus da UFERSA inicialmente agosto de 2006,
sendo estes experimentos finalizados em setembro de 2007. Uma réplica fiel dos
equipamentos utilizados na USP foi construída, testada e transportada para Mossoró-RN em
junho de 2006 onde foram instalados para os mesmos objetivos do estudo em Ribeirão,
permitindo assim comparações.
b. – Material biológico e Sistema de coleta utilizado
Enxames de abelhas africanizadas (Apis mellifera) foram coletados e transferidos para
colméias tipo núcleos de fecundação com 4 quadros. Esses enxames foram alimentados e
monitorados quanto ao tamanho populacional até estarem bem populosos para os
experimentos. Os enxames foram analisados quanto à presença e idade da rainha (todas as
rainhas foram marcadas) a cada seis meses e quanto à quantidade de cria e população
periodicamente.
Todas as rainhas das colônias do tratamento e controle foram produzidas no
laboratório, através da técnica de transferência de larvas. As rainhas foram fecundadas
livremente, tiveram suas asas cortadas e suas posturas foram controladas. Dois dias antes dos
experimentos, os quadros de alimento e cria foram verificados em termos de quantidade,
assim como o número de abelhas presentes nos núcleos como estimativa populacional.
Durante as primeiras tentativas de indução às enxameações por aumento de
temperatura, as mesmas não ocorreram no primeiro momento porque as asas das rainhas
estavam cortadas e por essa razão as rainhas caíram no chão ao levantarem vôo. Após esta
experiência as asas das rainhas deixaram de ser cortadas. As asas cortadas garantiriam a coleta
das rainhas para posterior análise de feromônio.
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
24
Ao todo foram realizadas 9 repetições de indução à enxameação por aumento de
temperatura: 6 em Ribeirão Preto (28/08/2005-01/09/2005, 4/10/2005-7/10/2005, 21/11/2005-
24/11/2005, 9/02/2006-21/02/2006, 11/09/2006-13/09/2006, 26/03/2007-31/03/2007) e 3
induções em Mossoró (30/6/2006-3/07/2006, 20/11/2006-24/11/2006, 27/11/2006). Para cada
repetição foram utilizadas duas colônias perfazendo um total de 17 colônias induzidas a
enxameação por aumento de temperatura.
Para cada dia de indução foram montados gráficos demonstrando o aumento de
temperatura, de acordo com o tempo. Ao final de cada experimento a câmara foi desligada
para estabilização da colônia, ou seja, durante a noite a indução não ocorria.
Como a mesma réplica de equipamentos foi fabricada e transferida para Mossoró,
comportamentos naturais também foram registrados em Mossoró (Rio Grande do Norte) nas
colônias controle em novembro de 2006. As 3 colônias controle que ficavam expostas às
condições ambientais também foram analisadas e apresentavam sensores internos
(temperatura e umidade, figura 1) e sensores no alvado da colméia (entrada e saída, figura 2).
Estas colônias foram monitoradas e qualquer comportamento anormal foi registrado.
Figura 1: Sensor de temperatura e umidade relativa introduzido no interior do núcleo de
fecundação.
c. - Sistema de monitoramento:
Para estudos de indução, foi desenvolvido um sistema de monitoramento de abelhas
com vários equipamentos acoplados, como: uma caixa de madeira de controle de temperatura,
umidade, etc, a qual denominamos de “Câmara Climática”, contendo sensores de temperatura
e umidade e regulador de temperatura; duas interfaces (uma externa, junto as colméias
controle e outra dentro da sala onde se encontrava a Câmara Climática (são a memória da
coleta de dados); e um programa de computador (denominado Enxame, que recebe estes
dados e os traduzem em forma de gráficos e arquivos txt). Estes equipamentos foram
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
25
montados pela Empresa Insight Equipamentos de Ribeirão Preto-SP, inclusive a réplica que
foi levada e instalada na UFERSA (Figuras 1, 2 e 3). A interface externa coleta os dados das
colônias controle que estão no ambiente externo sob todas as condições ambientais assim
como as demais colônias do apiário experimental. A interface interna conecta-se aos demais
sensores que estão acoplados à Câmara Climática.
A Câmara climática consiste de uma caixa de madeira de 1x1x1,20 m que foi construída
para acondicionar 3 núcleos de fecundação com 4 caixilhos. A tampa da câmara é de acrílico
para permitir a visualização completa dos núcleos. A caixa de madeira é dotada internamente
de por aquecedores (termostatos) que permitiram o aumento de temperatura para no máximo
70
o
C. Para diminuir a temperatura dentro da câmara a até 25
o
C, próximo à câmara foi
instalado um ar condicionado de 3.600 BTUs cuja corrente de ar está direcionada à câmara
para resfriá-la (Figura 2).
Em cada núcleo havia um orifício telado em sua tampa para alimentação dos enxames
periodicamente, de forma a não prejudicar as atividades internas. Um dos núcleos da Câmara
Climática não apresentava abelhas em seu interior, somente sensor de temperatura e umidade
e estava localizado no centro da Câmara (Figura 2). Os outros dois núcleos restantes
SENSORES DE ATIVIDADE DE VÔO
(APIDÔMETRO)
COLMÉIAS NO AMBIENTE NATUTRAL
(CONTROLE)
COLMÉIAS NO INTERIOR DA
CÂMARA
Sensor de saída
Sensor de entrada
CÂMARA CLIMÁTICA
Figura 2: Equipamentos utilizados para análise dos processos enxameatórios em abelhas
africanizadas
INTERFACE
VISÃO GERAL DAS ENTRADAS E
SAÍDAS DAS COLMÉIAS
TRATAMENTO
Baia
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
26
apresentavam, além do sensor de temperatura e umidade no quadro do centro dentro do
núcleo (próximo à cria na região central do quadro), também sensores de entrada e saída
(Apidômetros) conectados a dois tubos que saiam da Câmara de cada núcleo. O sensor de
entrada apresentava plataforma de pouso de cor diferente para facilitar o reconhecimento da
colônia pelas abelhas (Figura 2). No sensor de entrada (em seu interior) havia também uma
janela de plástico leve que só permitia a entrada de abelhas e no de saída uma outra janela de
plástico que permitia apenas a saída. Sensores de atividade de vôo (Apidômetros) e de
temperatura e umidade relativa foram conectados a todas as colônias, tanto controle quanto
tratamento. Os dados de temperatura e umidade foram coletados por apenas um sensor que
tem estas duas funções (Figuras 1 e 2).
Nas colônias tratamento instaladas dentro da Câmara Climática, foram induzidas apenas
enxameações por aumento de temperatura. Para tanto sensores de temperatura e umidade
relativa internos (entre o segundo e terceiro quadros na região central da cria) e externo (do
lado de fora do laboratório) foram instalados nas colônias controle e nas colônias tratamento,
porém apenas houve alteração da temperatura para indução a enxameação nas colônias
tratamento. O monitoramento foi automático ao longo de 24 horas/dia até ocorrer a
enxameação.
Seis colônias de abelhas africanizadas instaladas em núcleos de fecundação (3
colméias controle e 3 tratamento), montadas com 4 caixilhos foram utilizadas para cada
repetição. No entanto, após as duas primeiras induções, mantivemos apenas duas colônias
tratamento por causa da invasão de operárias nas colônias vizinhas. Foi instalada também,
uma placa ou “baia” de separação entre os orifícios de entradas e saídas das duas colméias
para evitar o contato entre as duas famílias de abelhas (Figura 2) ou núcleos de fecundação
instalados dentro da Câmara Climática.
Antes do início das induções, desde agosto de 2005, as colônias foram analisadas quanto
ao seu padrão normal de atividade de vôo para reconhecimento das condições normais das
colônias, assim como, reconhecimento das condições de temperatura e umidade relativa
dentro da colônia na região da cria. Antes de todas as induções, os padrões de atividade de
entrada e saída das abelhas foram monitorados por no mínimo 5 dias consecutivos.
As alterações gradativas das temperaturas para indução das enxameações foram
registradas das 8:00 às 18:00h, variando de 28 a 50
o
C e aumentando em média 3
o
C a cada
hora (Figura 4). Após este intervalo de tempo a temperatura da Câmara foi diminuída para 35
o
C e depois o reostato foi desligado.
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
27
Todos os núcleos foram alimentados duas vezes por semana com xarope (uma mistura
de água e açúcar a 50%).
d. – Programa de coleta de dados
Todos os registros de atividades de entradas e saídas de abelhas das colônias tratamento
e controle, assim como de temperaturas e umidades relativas foram enviados para um
software (programa Enxame) que transforma os registros em gráficos de monitoramento
constante das atividades das abelhas e variáveis climáticas on-line (no mesmo instante do
dado coletado) de todas as colônias (controle e tratamento) e do ambiente com os quais
podem ser visualizados e utilizados para reconhecimento dos padrões normais e induções a
enxameação. O gráfico registra automaticamente a atividade de vôo das abelhas ao longo do
tempo, contando o número de abelhas que entram e saem a cada segundo (Figura 3).
Figura 3: Gráficos de monitoramento das atividades de vôo das abelhas africanizadas (entradas e
saídas) e das temperaturas e umidades do ambiente externo ao laboratório e do centro ao longo de 24
horas. Em vermelho, temperatura da cria. Em laranja, umidade de dentro da colônia. Em amarelo,
umidade do ambiente e em verde temperatura do ambiente.
Atividade de vôo das abelhas africanizadas
Saídas
Entradas
Tem
p
eraturas e umidades relativas do ambiente e de dentro da colônia
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
28
Figura 4: Temperatura média ao longo do dia para indução da enxameação.
e. – Análise do comportamento
O comportamento de entrada e saída das abelhas de cada colônia foi monitorado antes,
durante e depois das induções das enxameações. As condições das colônias foram analisadas
a cada 15 utilizando-se um protocolo de revisão que consta de: avaliação da população,
número de realeiras, presença da rainha e de ovos, número de quadros com cria, número de
quadros com alimento, presença de doença, etc.
f. – Análise estatística
No caso das variáveis ambientais, temperatura e umidade relativa, foram calculados
média e desvio padrão para cada ponto medido e utilizada a análise de variância ANOVA do
software STATÌSTICA 6.0. Para analisar diferenças significativas de influência de
comportamento, e para temperatura e umidade relativa foi utilizado o Software ORIGIN 6.0.
Os dados apresentados em forma de gráficos de atividade de entrada e saída, assim
como, os de temperaturas e umidades relativas no interior das colônias e no ambiente natural
foram “plotados” automaticamente através do Software ENXAME, projetado pela Insight
Equipamentos especificamente para atender nossos objetivos e realização deste estudo.
8 1012141618
30
33
36
39
42
45
48
51
Temperatura da câmara (
o
C)
Tempo (horas)
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
29
3. RESULTADOS
3.1 - Tentativas de indução da enxameação por aumento de temperatura
3.1.1 – Primeira tentativa de indução da enxameação por aumento de temperatura em Ribeirão
Preto- Agosto e setembro de 2005.
A primeira tentativa de indução a enxameação por aumento de temperatura ocorreu no
dia 31 de agosto de 2005. Antes desta indução, as colônias, tratamento (NTR1, NTR2 e
NTR3) assim como as controle (NCR1, NCR2, NCR3), estavam em boas condições: as
rainhas estavam marcadas, todos os quadros estavam com cria nascendo, pupas e alimento em
boa quantidade. Nos dias de indução estava ventando bastante e a temperatura ambiente
estava em torno de 30
o
C. As colônias foram monitoradas para que todas as condições internas
estivessem normais antes da indução. As colônias controle e tratamento em condições
normais (Figuras 5 a 7) apresentaram uma atividade de entrada e saída bastante semelhantes,
apresentando uma maior atividade entre as 16 e 17 horas. O início das atividades ocorre por
volta das 5:30h da manhã com a saída das abelhas para forragear e cessa com o pôr completo
do sol, ao redor de 18:30h.
Algumas abelhas guardas ficam no tubo de saída, durante a noite, cuidando para que
eventuais predadores não entrem. Os ciclos de temperatura e umidade relativa no ambiente e
no interior das colônias tratamento, demonstram que enquanto a temperatura do ambiente está
mais baixa durante a noite (18,6
o
C) e mais alta durante o dia (38
o
C) a temperatura dentro da
colônia se mantém entre 34,5 e 36
o
C em condições normais. O mesmo padrão pode ser
observado nas colônias controle (Figura 5 e 7). A umidade relativa do ninho também
permanece constante em torno de 70 a 80%, enquanto que a umidade relativa do ambiente
varia bastante durante a noite (90%) e durante o dia (20%).
As colônias tratamento antes da indução (Figura 5) apresentaram um comportamento de
atividade de vôo semelhante entre si (colônias NTR1, NTR2, NTR3) e entre as colônias
controle que estavam fora do laboratório e em contato direto com todos os fatores ambientais
(Figura 8). Um horário de maior movimento de entrada e saída entre 15 e 16 horas foi
verificado nas colônias tratamento, acontecendo mais cedo que nas colônias controle. Esse
horário de maior atividade deve estar, provavelmente, relacionado com a incidência de
luminosidade, nesses horários, nos tubos de entrada e saída, das colônias controle e
tratamento (Figura 8) ou até esmo vôos de reconhecimento por operárias jovens.
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
30
O aumento da temperatura nas colônias tratamento (Figura 6), aconteceu das 10 às 16h
com temperaturas de indução variando dentro da câmara de 32 a 41
o
C. No restante das horas
a temperatura se manteve estável, a 30
o
C dentro da câmara (Figura 6). As abelhas
perceberam o aumento da temperatura desde as 10:00h (32
o
C), a colônia NTR3 percebeu
primeiro e iniciaram uma pequena aglomeração na entrada da colônia. As abelhas só
iniciaram a agitação quando a temperatura da câmara foi aumentada para 38
o
C (12:00h).
Quando a temperatura da câmara estava a 41
o
C (a partir das 13:00h), o acúmulo das
abelhas no tubo e na parede do lado de fora do prédio foi aumentando progressivamente e
havia abelhas dançando. As temperaturas do interior das colônias tratamento variaram até
38,5
o
C demonstrando que houve distúrbio nas colônias, mas não enxamearam porque a
temperatura foi diminuída para 35
o
C às 17:00h. Mesmo assim, observamos uma
movimentação intensa nos tubos de entrada e saída e uma redução da movimentação com a
diminuição da temperatura. No dia seguinte (Figura 6), o padrão de atividade estava um
pouco alterado em relação aos dias antes da indução demonstrando stress nas colônias, mas a
temperatura e umidade interna se normalizaram.
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
31
Figura 5: Ciclos de atividade de vôo, de temperatura e umidade relativa interna e do ambiente em
três colônias (NTR1, NTR2, NTR3) tratamento de Apis mellifera nos dias 28 e 30/08/2005, antes
da enxameação.
28/08/2005
30/08/2005
NTR1
NTR1
NTR3
NTR2 NTR2
NTR3
28/08/2005
28/08/2005
30/08/2005
30/08/2005
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
32
0 2 4 6 8 1012141618202224
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
Temperatura da câmara (
o
C)
Tempo (h)
Temperatura de indução
Figura 6: Ciclos de atividade de vôo, de temperatura e umidade relativa interna e do ambiente
em três colônias de Apis mellifera (NTR1, NTR2, NTR3) no dia 31/08/2005, durante a
enxameação e ciclo de temperatura de indução. As setas indicam o momento e horário onde
ocorreu a enxameação.
NTR3
NTR1
NTR2
31/08/2005 31/08/2005
31/08/2005
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
33
Figura 7: Ciclos de atividade de vôo, de temperatura e umidade relativa interna e do
ambiente das três colônias tratamento de Apis mellifera (NTR1, NTR2, NTR3) no
dia 01/09/2005.
NTR1
NTR2
NTR3
01/09/2005
01/09/2005
01/09/2005
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
34
3.1.2- Segunda tentativa de indução da enxameação em Ribeirão Preto - Outubro de 2005
Figura 8: Ciclos de atividade de vôo, de temperatura e umidade relativa interna e do ambiente
em três colônias de Apis mellifera (NCR1, NCR2, NCR3) nos dias 31/08/2005 e 01/09/2005,
das colônias controle.
NCR2 NCR2
NCR1
NCR1
NCR3
NCR3
31/08/2005
31/08/2005
31/08/2005
01/09/2005
01/09/2005
01/09/2005
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
35
3.1.2- Segunda tentativa de indução da enxameação em Ribeirão Preto - Outubro de 2005
Nesta indução da enxameação por aumento da temperatura, as colônias NTR4, NTR5
e NTR6 estavam em boas condições, as rainhas marcadas e com as asas cortadas, todos os
quadros estavam com crias nascendo, pupas e alimento em boa quantidade e após as induções
as crias não estavam mortas. Foram utilizadas 3 colônias tratamento e a baia ainda não estava
sendo utilizada.
No dia 30 de setembro (Figura 9), as abelhas começaram a perceber a variação de
temperatura a partir das 14:00h (46
o
C), sendo verificado pela modificação das atividades de
saída (excessiva) e entrada (mais baixa) e variação nas temperaturas dentro dos ninhos. A
partir deste dia, o tempo estava nublado e as chuvas eram intensas perdurando até dia 3 de
outubro; nestes dias os experimentos de indução foram cessados. No dia 4, as induções se
reiniciaram promovendo uma maior reação nas atividades de vôo das abelhas e na
temperatura interna, mas as abelhas não enxamearam (Figura 10).
A cada dia as abelhas apresentavam o mesmo comportamento de formação de
“Cluster” (aglomeração), mas as colônias não enxamearam (Figuras 11 e 12). No dia 7 de
outubro, ocorreu a enxameação quando a temperatura da câmara estava a 50
o
C (NTR4,
NTR5, NTR6- Figura 13).
Sendo assim nesta tentativa de indução, as colônias só enxamearam 7 dias após o
início das induções, as barbas (“cluster”) foram crescendo continuamente e quando a
temperatura na câmara estava a 50
o
C e a temperatura dentro do ninho a 41,8
o
C (16:10h)
iniciou-se a preparação para enxameação. O enxame da colônia NTR4 parece ter se unido
primeiramente ao cluster da colônia NTR5 e depois ao cluster NTR6. Neste momento, as
barbas (“cluster”) se desfizeram e as abelhas andavam em círculo pela parede externa do
prédio e ao redor das entradas e saídas das colméias, após este comportamento todas as
abelhas se uniram e enxamearam formando uma nuvem. Como as asas das rainhas estavam
cortadas as duas rainhas (NTR4 e NTR6) não conseguiram migrar junto com as abelhas e as
duas rainhas caíram no chão marcadas e se comunicaram sem agressividade, o enxame se
uniu debaixo da cobertura de proteção contra chuva e insolação das entradas e saídas e
enxamearam totalmente após 2 dias. A rainha da colônia NTR5 não foi encontrada.
Os registros de atividade de vôo demonstrados nas figuras ilustram a percepção e
agitação das abelhas operárias por causa do aumento de temperatura, principalmente quando a
temperatura se excedeu a 38
o
C (Figuras: 9,10,11,12,13)
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
36
024681012141618202224
26
28
30
32
34
36
38
40
42
44
46
48
Temperatura da câmara (
o
C)
Tempo (h)
Temperatura de indução
Figura 9: A: Ciclos de atividade de vôo, de temperatura e umidade relativa interna e do
ambiente em três colônias tratamento de Apis mellifera (NTR4, NTR5, NTR6) no dia
30/09/2005, durante a tentativa de enxameação. B: Ciclo de temperatura induzida.
NTR4 NTR5
NTR6
30/09/2005 30/09/2005
30/09/2005
A
B
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
37
0 2 4 6 8 1012141618202224
25
30
35
40
45
50
Temperatura da câmara
Tempo (h)
Temperatura de indução
Figura 10: A: Ciclos de atividade de vôo, de temperatura e umidade relativa interna e
do ambiente em três colônias tratamento de Apis mellifera (NTR4, NTR5, NTR6) no
dia 04/10/2005, durante a enxameação. B: Ciclo de temperatura induzida. As setas
indicam formação de Clusters.
NTR4 NTR5
NTR6
04/10/2005
04/10/2005 04/10/2005
A
B
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
38
0 2 4 6 8 1012141618202224
25
30
35
40
45
50
Temperatura da câmara (
o
C)
Tempo (h)
Temperatura de indução
Figura 11: A: Ciclos de atividade de vôo, de temperatura e umidade relativa interna e
do ambiente em três colônias tratamento de Apis mellifera (NTR4, NTR5, NTR6) no
dia 05/10/2005, durante a enxameação. B: Ciclo de temperatura induzida. As setas
indicam formação de Clusters.
NTR4 NTR5
NTR6
05/10/2005
05/10/2005
05/10/2005
A
B
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
39
0 2 4 6 8 1012141618202224
25
30
35
40
45
50
Temperatura da câmara (
o
C)
Tempo (h)
Temperatura de indução
Figura 12: A: Ciclos de atividade de vôo, de temperatura e umidade relativa interna
e do ambiente em três colônias tratamento de Apis mellifera (NTR4, NTR5, NTR6)
no dia 06/10/2005, durante a enxameação. B: Ciclo de temperatura induzida. As
setas indicam formação de Clusters.
NTR4 NTR5
NTR
6
06/10/2005 06/10/2005
06/10/2005
A
B
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
40
Figura 13: A: Ciclos de atividade de vôo, de temperatura e umidade relativa interna e do
ambiente em três colônias tratamento de Apis mellifera (NTR4, NTR5, NTR6) no dia
07/10/2005, durante a enxameação. B: Ciclo de temperatura induzida. As setas indicam os
ápices de enxameações.
0 2 4 6 8 1012141618202224
25
30
35
40
45
50
Chamber Temperature (
o
C)
Time (hours)
NTR4 NTR5
NTR6
07/10/2005 07/10/2005
07/10/2005
A
B
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
41
3.1.3- Terceira tentativa de indução da enxameação - Novembro de 2005
Os gráficos nas figuras 14 a 16 registram os ciclos de atividade de vôo das abelhas das
colônias NTR7 e NTR8 e os ciclos de temperatura e umidade relativa de temperatura do
ninho. As colônias estavam em condições normais, com uma boa população. Cada colônia
tinha dois quadros ricos em alimento e dois ricos em cria (crias nascendo, pré-pupa e pupa).
Dois dias antes da indução foi observado um comportamento de início de saque de
abelhas de um enxame próximo que estava instalado em um galho de arvore próximo da
entrada das colônias tratamento. Às 11:00h as abelhas do enxame tentaram invadir o ninho da
colônia NTR7, desestruturando a colônia e promovendo um estresse generalizado, mas no
outro dia (20/11/2005) a atividade de vôo retornou às condições normais (Figura 15).
Na terceira tentativa de indução as asas das rainhas não foram cortadas, e a
enxameação aconteceu por menos tempo (ninho NTR7 no mesmo dia e ninho NTR8 no dia
seguinte). O processo de indução se iniciou com temperatura a 35
o
C e foi aumentando a cada
hora 3
o
C, às 12:00h a temperatura da câmara já havia chegado a 50
o
C e se manteve até o fim
do dia (Figura 16). As barbas (“cluster”) iniciaram suas formações às 9:28h quando a
temperatura da Câmara estava a 38
o
C. Com esta temperatura na Câmara, a temperatura do
ninho NTR7 estava a 36,3
o
C e o ninho NTR8 37,8
o
C. Às 11:15h, quando a temperatura da
Câmara estava a 45
o
C , as temperaturas dos ninhos NTR7 e NTR8, respectivamente, eram de
39,9
o
C e 40,6
o
C e as suas barbas ( “cluster”) estavam bastante grandes com praticamente
toda população do ninho NTR7 do lado de fora. As 12:24h a barba do ninho NTR7 apresentou
aproximadamente 60 cm de comprimento enquanto a do ninho NTR8 tinha 50 cm; as abelhas
corriam pela parede do alvado em circulo. A barba do ninho NTR7 toma toda a parede do
alvado às 13:20h e já não é mais possível se contar quantos centímetros tem a barba.
O número de saídas do ninho NTR7 caiu para zero às 13:31h e, neste momento, as
abelhas iniciaram a enxameação formando uma nuvem e após sete minutos as abelhas
voltaram e se instalaram num galho de uma árvore 4 metros à frente dos tubos de entrada e
saída (Figuras 16 e 18). Os enxames não se juntaram por causa da instalação de uma placa de
madeira ou baia na frente do ninho NTR8 separando as duas colméias. As abelhas do ninho
NTR8 também se prepararam para enxamear neste dia, apresentaram as mesmas
características de partida que as do ninho NTR7, formaram a nuvem de abelhas e depois
voltaram e se aglomeraram na parede de fora do prédio, próximo a entrada e saída da colméia.
No dia seguinte foi mantido o padrão de aumento de temperatura, e as abelhas só enxamearam
quando transportaram para fora da colméia a rainha que estava morta dentro da colônia
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
42
(Figuras 16, 22/11/2005, NTR8). Desta forma o ninho NTR8 enxameou órfão. Um
comportamento muito interessante que aconteceu em ambos os ninhos foi o de operárias
dançarem minutos antes da enxameação e logo após a dança a corrida em círculo na parede
como se estivesse chamando a rainha para partir. A cessação das atividades dia 23/11/2005,
evidência a saída em massa dos indivíduos das colônias.
Um outro fato interessante neste comportamento foi a variação de umidade durante a
indução a enxameação. Antes das induções a umidade se mantinha constante entre 70 e 80 %
e durante a indução, a umidade diminuiu consideravelmente. As abelhas e tentam aumentar e
manter novamente a umidade, mas não conseguem. As operárias devem coletar água para
tentar manter a umidade e a temperatura.
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
43
Figura 14: Ciclos de atividade de vôo, de temperatura e umidade relativa interna e do
ambiente em três colônias de Apis mellifera (NTR7, NTR8) nos dias 17 e 18/11/2005, das
colônias tratamento antes da enxameação.
NTR7
NTR7
NTR8
NTR8
17/11/2005
17/11/2005
18/11/2005
18/11/2005
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
44
Figura 15: Ciclos de atividade de vôo, de temperatura e umidade relativa interna e do ambiente em três
colônias de Apis mellifera (NTR7, NTR8) nos dias 19 e 20/11/2005, das colônias tratamento antes da
enxameação.
NTR7
NTR7
NTR8
NTR8
19/11/2005
19/11/2005
20/11/2005
20/11/2005
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
45
Figura 16: Ciclos de atividade de vôo, de temperatura e umidade relativa interna e do
ambiente em duas colônias (NTR7 e NTR8) de Apis mellifera do dia 21 ao dia 23/11/2005,
das colônias tratamento durante e após as enxameações. Em destaque são vistos os picos das
enxameações.
NTR7
NTR7
NTR
8
NTR8
NTR8 NTR7
21/11/2005
22/11/2005
21/11/2005 22/11/2005
23/11/2005 23/11/2005
22/11/2005
NTR7
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
46
Figura 18: A: Entrada (cor branca) e saída da colônia 3, B: Enxame instalado
na Baia construída para separação das duas colônias, C: Tubos de entrada
(verde) e saída das abelhas da colônia 1, D: Enxame da colônia 1 instalado
em um galho de arvore em frente ao local, durante a enxameação dos dias 22
e 23 de novembro de 2005.
A
B
C
D
0 2 4 6 8 1012141618202224
25
30
35
40
45
50
Temperatura da Câmara (
o
C)
Tempo (horas)
Figura 17: Ciclo de temperatura de indução. Variação de temperatura da câmara ao
longo de 24 horas nas duas colônias tratamento de Apis mellifera do dia 21 ao dia
23/11/2005, das colônias tratamento durante a enxameação.
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
47
3.1.4 – Quarta tentativa de indução da enxameação por temperatura em Ribeirão Preto– 14 a
23 de Fevereiro de 2006.
Nestas induções a enxameação por aumento de temperatura as colônias estavam em
boas condições, as rainhas marcadas, todos os quadros estavam com crias nascendo, pupas e
alimento em boa quantidade. Havia dois quadros com cria e dois com alimento (pólen e
néctar) em cada colônia. As colônias foram introduzidas no interior da Câmara Climática e
depois de três dias as colônias apresentaram condições normais de atividade de entrada e
saída de abelhas. Durante os dias 14 e 17 de fevereiro houve pancadas de chuva esporádicas
ao longo do dia, provocando queda e aumento de atividade de vôo das abelhas como podemos
ver nos gráficos da Figura 19. No dia 18 o tempo melhorou, permanecendo fechado pela
manhã e abrindo à tarde com maior movimento às 16:30h. No dia 14 de fevereiro de 2006 os
primeiros dados foram coletados. Na colônia NTR9, as abelhas entravam e saiam
continuamente ao longo do dia e durante a noite sua atividade cessava, mas houve mais
atividade de saída do que de entrada e a temperatura do ninho se manteve em 32,6
o
C,
enquanto o esperado seria 35
o
C (Figura 19). Por sua vez a temperatura do ambiente durante o
dia estava baixa, chegando durante à noite a 22
o
C e a umidade 100%. Por outro lado, sob
mesma temperatura e umidade ambiente a colônia NTR10 apresentou temperatura interna em
torno de 35
o
C.
No dia 17 de fevereiro foi observado durante a noite um distúrbio na temperatura e
umidade relativa na colônia NTR9, de 1 hora da manhã até às 5:00h; neste período a
temperatura dentro do ninho variou de 31,5 a 40
o
C e umidade relativa de 60 a 80%. Nos dias
17 e 18 o padrão de atividade de vôo da colônia NTR9 se assemelha bastante do da colônia
NTR10. Já no dia 19 de fevereiro houve uma tentativa de invasão de abelhas de um enxame
que se instalou próximo dali, na colônia NTR9. O comportamento de invasão aconteceu às
11:00h e as abelhas brigavam umas com as outras na entrada da colônia, algumas abelhas
foram encontradas no chão da entrada (Figura 20).
Nas atividades de vôos das colônias NTR9 e NTR10 foi verificado um número
exacerbado de entradas e saídas as 16:00h em praticamente todos os dias analisados. Este
comportamento está mais relacionado com vôos de reconhecimento do que por ação da
temperatura por que a temperatura estava baixa nestes dias com céu nublado e pancadas de
chuva esporádicas (Figura 19)
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
48
Figura 19: Ciclos de atividade de vôo, temperaturas e umidades relativas interna e do
ambiente em duas colônias tratamento (NTR9, NTR10) de Apis mellifera entre os dias 14 e
18 de fevereiro de 2006. As setas indicam os picos referentes aos picos de chuva. Antes da
enxameação.
NTR9 NTR9
NTR10
NTR10
NTR9
NTR9
NTR10 NTR10
14/02/2006
14/02/2006
16/02/2006
16/02/2006
17/02/2006 18/02/2006
17/02/2006 18/02/2006
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
49
No dia 20 de fevereiro, a indução por temperatura se iniciou às 8:00h com temperatura
inicial de 28
o
C e às 9:30h a temperatura no interior da Câmara climática já estava a 35
o
C
(Figura 21). A atividade das abelhas foi aumentando gradativamente, acompanhando o
aumento de temperatura. A partir das 10:00h as barbas começaram a se formar. Quando a
temperatura dentro das colônias estava a 37,7
o
C a barba do ninho NTR10 era bem maior que
a do ninho NTR9. As barbas cresceram com o aumento da temperatura. As 11:50h
(Temperatura de indução: 38
o
C) a agitação era grande nas entradas das duas colônias.
Algumas operárias ficam no tubo de saída esperando outras saírem e se comunicam. Às
12:20h as abelhas chegam e saem rapidamente se comunicando e as 12:30h elas começam a
caminhar em círculo. As 13:30h as abelhas da colônia NTR9 formam uma barba pequena e
depois se expandem em forma de nuvem. Às 14:26h outra barba pequena se forma e as
abelhas começam a caminhar novamente em círculo (Figura 21).
Às 14:30h as abelhas do ninho NTR9 não conseguem termorregular devido a
temperatura da Câmara a 45
o
C. Neste momento o ninho NTR10 (temperatura do interior 44
o
C e umidade 99,7%) não enxameou, mas praticamente todas as abelhas já estavam do lado de
fora da colméia. Às 14:40 as abelhas da barba da colônia NTR9 desfizeram a barba e
abandonaram a colônia. As barbas foram se desmanchando pouco a pouco e as abelhas
migravam em uma mesma direção, mas não foi possível registrar a localização do enxame. Às
15:50h a atividade de saída do ninho 1 zerou e a atividade do ninho NTR10 zerou também,
mas o enxame do ninho NTR10 se concentrou na “baia”. Na colônia NTR10 só houve saída
em massa dos indivíduos da colônia no dia 21 de fevereiro culminando com a formação de
uma nuvem às 9:55h tendo levado 6 minutos para a formação total da nuvem. O padrão de
aumento da temperatura foi o mesmo nos dois dias de indução da enxameação (Figura 21).
Figura 20: Ciclos de atividade de vôo, temperaturas e umidades relativas interna e do ambiente
em duas colônias tratamento de Apis mellifera no dia 19 de fevereiro de 2006. Invasão de abelhas
de um enxame próximo ao ninho 01 antes da enxameação.
NTR9
NTR10
19/02/2006 19/02/2006
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
50
0 2 4 6 8 1012141618202224
25
30
35
40
45
50
Temperatura da câmara (
o
C)
Tempo (h)
Temperatura de indução
Figura 21: A: Ciclos de atividade de vôo, temperaturas e umidades relativas interna e do
ambiente em duas colônias tratamento (NTR9, NTR10) de Apis mellifera nos dias 20 e 21 de
fevereiro de 2006. B: Ciclo de temperatura de indução nos dias de indução. Em destaque são
vistos os picos de enxameações
NTR9 NTR10
NTR9 NTR10
20/02/2006
20/02/2006
21/02/2006
21/02/2006
A
B
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
51
3.1.5 – Quinta tentativa de indução da enxameação por temperatura em Ribeirão Preto–
Setembro de 2006.
No mês de setembro, em condições normais, as atividades de vôo tanto das colônias
controle (NCR) quanto das tratamento (NTR) apresentaram um padrão de atividade alto, com
grande movimentação das abelhas entrando e saindo. Entre os horários de 16:00h e 16:40h o
padrão de entrada e saída aumentou consideravelmente em todas as colônias. Após este
intervalo de tempo a atividade diminuía (Figura 22). As 8:00h da manhã, as abelhas já
chegavam do campo com pólen e a atividade aumentava de acordo com a entrada de alimento.
A temperatura de dentro da colônia se manteve constante a 35
o
C em todas as colônias
enquanto que a umidade do ninho oscilava entre 70 e 80%. Durante a noite foi observado na
colônia NCR4 uma grande atividade das abelhas mantendo a umidade no patamar citado
anteriormente. Supomos que as abelhas estavam desidratando o néctar coletado durante o dia
e assim contribuindo com o aumento da umidade na colônia e ao mesmo tempo ventilando
(Figura 22). Por outro lado, durante o dia, a umidade da colônia diminui consideravelmente às
14:00h nas duas colônias controle (NCR4 e NCR5). Nota-se no dia 7/9/06 às 16h vôo de
reconhecimento. Nestes dias a temperatura ambiente estava bem alta chegando as 14:00h a
35
o
C na sombra. A colônia NCR5 estava com a população pequena e com poucas abelhas e
mesmo assim conseguia termorregular (Figuras 22 e 23).
A figura 23 apresenta os padrões de atividades de vôo das abelhas bem como
temperaturas e umidades das colônias e sua relação com o ambiente externo durante as
induções e ciclo de temperatura de indução das colônias NTR11 e NTR12. Como podemos
perceber, as colônias induzidas não enxamearam em três dias consecutivos de induções. As
atividades foram aumentando progressivamente juntamente com as temperaturas de indução e
à medida que as abelhas iam sentindo a variação de temperatura do ambiente da Câmara
climática, elas iam termorregulando e mantendo a temperatura. As abelhas traziam bastante
água para manter a temperatura, sendo observado abelhas coletando água nos reservatórios e
os vôos eram bem rápidos. Quando as atividades de entrada estavam maiores do que as de
saída, provavelmente as abelhas estavam tentando diminuir a temperatura. As abelhas se
aglomeraram progressivamente formando uma barba (“Cluster”) típica de preparação à
enxameação. As 14:40h as duas colônias tratamento apresentaram suas barbas de abelhas
agitadas. Muitas abelhas ficavam na base da baia da colônia NTR12 com as pernas posteriores
juntas e batendo as asas sem parar por uns 10 minutos. O abdômen ficou encurvado e não
levantado. As pernas medianas ficavam balançando. Este comportamento pode estar
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
52
relacionado com a liberação do feromônio de coesão do enxame por que logo após este
comportamento as abelhas se aglomeraram mais. As 15:44h a temperatura dentro das colônias
estava em torno de 43
o
C. Em outras induções, a partir de 41
o
C as abelhas da colônia
desistem de termorregular e a temperatura no interior da colônia vai aumentando
progressivamente. À temperatura de 43
o
C a maioria das abelhas já estavam do lado de fora da
colméia. No primeiro dia a colônia NTR12 tentou enxamear quatro vezes, correndo em
circulo pelo alvado enquanto que a colônia NTR11 tentou enxamear duas vezes, mas não
enxamearam. As induções realizadas do dia 11 ao dia 13 de setembro de 2006 provocaram
aglomeração de abelhas e formação de “Cluster” nos tubos de entrada e saída das colônias
induzidas. Porém, após a redução da temperatura as abelhas retornaram. As abelhas da
colônia NTR12 conseguiram manter a temperatura interna até 41
o
C e o tempo todo tentavam
diminuir, mesmo com a temperatura atingindo 50
o
C dentro da câmara. As umidades relativas
dentro das colônias se mantiveram entre 70 e 80 % (valores de colônias em condições
normais) o tempo todo. As abelhas da colônia NCR11 sofreram mais perturbações do que as
da colônia NCR12. As da NCR11 deixaram que a temperatura de dentro da colônia chegasse
a 45
o
C. O “cluster” desta colônia foi maior do que o da colônia NTR12.
Após três dias de induções (Figura 24), as atividades registradas foram baixas e
mesmo com excesso de temperatura essas colônias não enxamearam. Após mais um dia de
coleta sem aumento de temperatura as colméias foram retiradas da Câmara climática para
averiguação das condições internas. Constatamos que as rainhas não morreram, ainda havia
cria e alimento os favos não se derreteram. Algumas abelhas morreram, mas logo as demais
abelhas limparam a colméia e se restabeleceram.
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
53
Figura 22: Ciclos de atividade de vôo, de temperatura e umidade relativa interna e do
ambiente, em condições normais, das colônias controle e tratamento (NCR4, NCR5,
NTR11 E NTR12) de Apis mellifera nos dias 07 e 08 de setembro de 2006 em
Ribeirão Preto. Nota-se na colônia NCR4 às 16 h, um pico correspondente a vôo de
reconhecimento.
NTR11 NTR12
NTR11 NTR12
NCR4 NCR5
NCR4 NCR5
07/09/2006 07/09/2006
08/09/2006 08/09/2006
07/09/2006 07/09/2006
08/09/2006 08/09/2006
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
54
Figura 23: A: Ciclos de atividade de vôo, de temperatura e umidade relativa interna e do ambiente,
em condições de indução, das colônias tratamento( NTR11 e NTR12) de Apis mellifera nos dias 11,
12 e 13 de setembro de 2006 em Ribeirão Preto. B: Temperaturas de indução a cada hora.
NTR11 NTR12
NTR11 NTR12
NTR11 NTR12
8 1012141618
30
33
36
39
42
45
48
51
Temperatura da câmara (
o
C)
Tempo (horas)
11/09/2006
12/09/2006
13/09/2006
11/09/2006
12/09/2006
13/09/2006
A
B
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
55
Figura 24: Ciclos de atividade de vôo, de temperatura e umidade relativa interna
e do ambiente, após as induções, das colônias tratamento(NTR11 e NTR12) de
Apis mellifera nos dias 14 e 15 de setembro de 2006 em Ribeirão Preto.
NTR11 NTR12
NTR11 NTR12
14/09/2006
14/09/2006 15/09/2006
15/09/2006
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
56
3.1.6 – Sexta tentativa de indução da enxameação por temperatura. Coletas realizadas no mês
de julho em Mossoró/RN.
No mês de julho as abelhas começam a sair às 4:30h da manhã. Amanhece muito cedo
em Mossoró. Nesta época do ano as colônias estão fortes com bastante população e alimento
sendo coletados. Os quadros estavam repletos de cria e os quadros de alimento também.
Nesta época do ano também encontramos muitos enxames procurando sítios de nidificação.
No dia 25 de julho passaram pela fazenda experimental 8 enxames, destes 6 se instalaram nas
caixas iscas. Nesta época do ano também ocorrem chuvas rápidas que refrescam o ambiente,
assim como a presença de zangões é mais freqüente.
O padrão de atividade em condições normais das colônias neste mês é crescente durante o
dia, com muitas saídas e entradas. Verificamos também picos de atividade no horário das 13:00h
e às 16:00 que pode estar relacionado com quantidade e qualidade de recurso no ambiente ou até
mesmo vôos de reconhecimento (Figura 25). Coletas de recursos florais a cada três meses estão
sendo realizadas para estudos futuros sobre as características das floradas da região.
Dia 30 de junho foi iniciada a indução a enxameação em Mossoró com aumento de
temperatura. As 8:00h da manhã a temperatura inicial de indução foi de 35
o
C. O tempo
estava bom, com céu totalmente aberto e praticamente sem nuvens. A aglomeração de abelhas
logo começou a se formar. As abelhas da colônia NTM1 se aglomeraram mais rapidamente
que as da NTM2 e não termorregularam. Já as abelhas da colônia NTM2 reagiram
diferentemente, a temperatura do ninho 3 se elevou bastante após as 8:20h. Quando a
temperatura de indução estava a 38
o
C, as 9:22h as abelhas da colônia NTM1 migraram
formando uma nuvem (Figura 26). Algumas abelhas retornaram as 9:35h para manter contato
com o tubo de entrada e ficaram rodando em circulo pelo alvado. As 12:15h do mesmo dia a
saída da colônia NTM1 zerou e poucas abelhas ficaram no tubo de entrada. As abelhas da
colônia NTM2 se aglomeravam progressivamente na parede do alvado e quando quase toda a
população já estava do lado de fora (15:15h e 45,4
o
C dentro da colônia) a atividade de saída
zerou. As abelhas desta colônia não enxamearam formando nuvem neste momento, mas
migraram para a parede superior da baia sem pretensão de formação de nuvem (Figuras 27,
28, 29). As induções permaneceram até o dia 2 de julho de 2006. O enxame da colônia
NTM2 não foi embora e se instalou na parte superior da baia (Figuras 25, 27, 28, 29). No dia
3 de julho as colméias foram abertas para serem analisados seus estados e quantidade de cria e
alimento. Todos os quadros estavam cheios de cria e alimento e a maioria dos favos tinham
derretido com a temperatura alta e o mel havia derramado.
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
57
NCM1 NCM2
NCM1 NCM2
NCM1 NCM2NCM1 NCM2NCM1 NCM2
NCM1 NCM2NCM1 NCM2
21/06/2006 21/06/2006
22/06/2006 22/06/2006
Figura 25: Registros de padrão de atividade de vôo, temperatura e umidade em colônias
controle (NCM1 e NCM2) na fazenda experimental da Ufersa/Mossoró-RN nos dias 21 e
22 /06/2006.
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
58
Figura 26: Registros de padrão de atividade de vôo em condições normais (a), induzidas -
primeiro e segundo dias de indução (b e c) e suas respectivas temperaturas e umidades nas
colônias tratamento (NTM1 e NTM2). Dados coletados na fazenda experimental da Ufersa/
Mossoró-RN entre os dias 29/06/2006 e 01/07/2006. (d) Temperatura de indução ao longo do
dia em vermelho.
NTM1 NTM2
NTM1 NTM2
NTM1 NTM2
NTM1 NTM2NTM1 NTM2
NTM1 NTM2NTM1 NTM2
NTM1 NTM2NTM1 NTM2
aa
b
b
c
c
d
29/06/2006 29/06/2006
30/06/2006 30/06/2006
01/07/2006 01/07/2006
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
59
Figura 27: Demonstração da formação do “cluster” antes da enxameação, colônia
induzida a enxameação por aumento de temperatura. (a) tubos de saída e entrada e inicio
da formação do “cluster”, (b) e (c) “Cluster” já formado minutos antes da migração.
Re
g
istros em Mossoró/RN
,
j
ulho 2006.
a
b
c
Figura 28: Demonstração da formação do ““cluster”” antes da enxameação, nas colônias
induzidas a enxameação por aumento de temperatura no mês de julho de 2006 em
Mossoró/RN, minutos antes da migração, julho 2006. Colônias NTM1(a), NTM2(c e d),
visão geral das duas colônias (b).
a
b
c
d
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
60
Figura 29: Demonstração da formação do “cluster” antes da
enxameação, nas colônias induzidas a enxameação por aumento de
temperatura no mês de julho de 2006 em Mossoró/RN, minutos antes
da migração julho 2006.
Figura 30: Condições dos favos após a enxameação. 1 e 3 quadros de cria;
2 e 4 quadros de alimento.
1
2
3
4
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
61
3.1.7 – Sétima tentativa de indução da enxameação por temperatura. Coletas realizadas no
mês de novembro 2006 em Mossoró/RN.
No mês de novembro a temperatura ambiental estava bem mais alta do que as
registradas nos meses de junho e julho na Fazenda Experimental da UFERSA. Na sombra a
temperatura ambiental chegava a 36
o
C das 11:30 as 14:30h. As populações das colônias
estavam bastante reduzidas comparadas com as colônias do mês de julho. As atividades de
vôo pela manhã eram baixas (Figura 31) e aumentavam à tarde a partir das 12:00h. Picos de
atividade exacerbada foram verificados nos horários de 14:30 e 16:30h (Figura 31) e nestes
mesmos horários foram observados muitas abelhas coletando em duas espécies florais ainda
não identificadas. Poucas espécies de plantas estavam floridas nesta época. As colônias
estavam com escassez de alimento e tivemos que alimentá-las. No dia 20 de novembro as
8:00h foram iniciadas as induções por aumento de temperatura. A temperatura de indução
inicial foi 33
o
C. As abelhas das colônias tratamento começaram a se aglomerar as 11:30h
quando a temperatura dentro do ninho estava a 37,8
o
C. Às 17:00h deste mesmo dia as
colônias pareciam ter desistido de termorregular porque as temperaturas das colônias estavam
a 45
o
C e o “cluster” estava super agitado. A Câmara climática foi desligada as 18:00h e o
“cluster” permaneceu do lado de fora.
A colônia NTM3 enxameou no segundo dia (21/11/2006) de indução e parece ter se
unido a um outro enxame que se instalou em um galho à frente dos tubos de entrada e saída
das colônias que estavam sendo induzidas. Este enxame do galho aumentou
consideravelmente de tamanho logo após a enxameação da colônia NTM3. O “cluster” da
colônia NTM4 se concentrou na região superior da baia rejeitando os tubos de entrada e saída.
Nos tubos de entrada e saída do ninho NTM4, algumas abelhas entram e saem apenas para
reconhecimento da situação da colônia ou até mesmo para se alimentar. Entre 14:45h e 15:15h
houve um movimento grande de abelhas entrando e saindo tanto nas colônias controle quanto
nas colônias tratamentos. Apesar deste comportamento estar sendo ainda estudado, pode-se
dizer que se assemelhou a um saque de alimento por outras abelhas, um comportamento muito
comum nos apiários desta região nesta época do ano. O enxame da colônia NTM4 foi
capturado para Análise de feromônio, inclusive a rainha (Figura 32).
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
62
Figura 31: Registros de padrão de atividade de vôo, temperatura e umidade em colônias
tratamento (NTM3 e NTM4) na fazenda experimental da Ufersa/ Mossoró-RN entre os dias
15/11/2006 e 18/11/2006. As setas indicam picos de atividade exacerbada.
16/11/2006
16/11/2006
16/11/2006
16/11/2006
NTM3 NTM4
NTM3 NTM4
NTM3 NTM4
NTM3 NTM4
15/11/2006 15/11/2006
16/11/2006 16/11/2006
17/11/2006 17/11/2006
18/11/2006 18/11/2006
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
63
Figura 32: A: Registros de padrão de atividade de vôo, temperatura e umidade em colônias
tratamento (NTM3 e NTM4) na fazenda experimental da Ufersa/ Mossoró-RN nos dias
19/11/2006, 21/11/2006. Antes, durante e depois da enxameação. As setas indicam
temperatura e umidade de dentro das colônias. B: Ciclo de temperatura de indução ao longo
do dia. As setas indicam variação de temperatura e umidade
NTM3 NTM4
NTM3 NTM4
NTM3 NTM4
8 1012141618
30
33
36
39
42
45
48
51
Temperatura da câmara (
o
C)
Tempo (horas)
19/11/2006 19/11/2006
20/11/2006
21/11/2006
20/11/2006
21/11/2006
A
B
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
64
3.1.8 – Oitava tentativa de indução da enxameação por temperatura. Coleta realizada no mês
de novembro 2006 em Mossoró/RN, segunda etapa.
Na Fazenda Experimental da UFERSA, no mês de novembro foram realizadas duas
etapas de induções a enxameação, estes resultados que seguem são provenientes da segunda
etapa e foi realizada desde o dia 23 de novembro de 2006, com a introdução de colônias novas
até dia 29 quando o experimento se encerra. Do dia 23 ao dia 26 foram introduzidas novas
colônias na Câmara climática (NTM5 e NTM6) e registradas as atividades em condições
normais e suas respectivas temperaturas e umidades. As colônias se apresentavam com a
população reduzida da mesma forma que as outras induzidas no mesmo mês. O padrão de
atividade de vôo e o tamanho populacional nesta época do ano é bem menor comparado com
julho e setembro (Figura 33). No primeiro dia de indução desta etapa a Câmara climática foi
ligada às 8:00h com a temperatura de 35
o
C. O início da formação da barba ocorreu às 11:00h
quando a temperatura de indução estava em 41
o
C e a temperatura no interior das colônias
estava 37,5
o
C (NTM5 e NTM6). O número de abelhas saindo aumenta e se distância da
entrada às 12:30h, quando a temperatura da Câmara estava a 43
o
C e a temperatura no interior
das colônias era 39,8
o
C. O enxame da colônia NTM5 migrou às 15:00h (temperatura dentro
da colméia era 45,2
o
C), enquanto que a colônia NTM6 (temperatura interna 44,9
o
C) cessou a
saída às 16:00h. Após as enxameações as abelhas não termorregularam, apenas entram e saem
como se quisessem recuperar algo (Figura 33). Após a enxameação existe pouca atividade
porque algumas abelhas do enxame ainda mantêm contato com as colônias mãe (Figura 34),
mas esta atividade não se assemelha a uma atividade de vôo em condições normais.
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
65
Figura 33: Registros de padrão de atividade de vôo, temperatura e umidade em
colônias tratamento (NTM5 e NTM6) na fazenda experimental da Ufersa/
Mossoró-RN entre os dias 24/11/2006 e 27/11/2006. As setas indicam o
momento exato das formações das nuvens, logo após a saída em massa dos
indivíduos das colônias induzidas.
j
NTM5 NTM6
j
NTM6 NTM5
j
NTM6 NTM5
j
NTM6 NTM5
24/11/2006
25/11/2006
26/11/2006
27/11/2006
24/11/2006
25/11/2006
26/11/2006
27/11/2006
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
66
Figura 34: Registros de padrão de atividade de vôo, temperatura e umidade em colônias
tratamento (NTM5 e NTM6) na fazenda experimental da Ufersa/ Mossoró-RN nos dias
28/11/2006. Segunda etapa. Após a enxameação
28/11/2006 28/11/200628/11/2006 28/11/2006
j
NTM6 NTM5
28/11/2006 28/11/2006
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
67
3.1.9 – Nona tentativa de indução da enxameação por temperatura. Coleta realizada no mês de
março de 2007 em Ribeirão Preto.
As atividades de entrada e saída das abelhas das colônias tratamento NTR13 e NTR14
estavam em condições normais. Nesta repetição, as asas das rainhas foram cortadas para que
pudéssemos localizar e coletar as rainhas após a enxameação para analise de feromônios. As
abelhas entravam e saiam em uma atividade constante durante o dia, com início das atividades
às 6:15h e término às 18:00h e não apresentavam formação de Cluster na entrada do alvado
(Figura 35) nos dias 25, 27, e 28/03/2007. No padrão de atividade de vôo em condições
normais das colônias NTR13 e NTR14 foi verificado um pico de atividade exacerbada de
abelhas entrando e saindo às 15:00h. Observando os comportamentos anteriores verificou-se
também que estes picos vinham aparecendo também por volta do mesmo horário em várias
outras colônias, sendo assim um comportamento repetitivo nas abelhas africanizadas tanto de
Ribeirão Preto quanto de Mossoró. Neste horário foi observado que algumas abelhas
entravam com pólen e outras sem carga visível, mas poderia ser tanto néctar quanto água para
manutenção da umidade no interior da colônia. Foi observado também entradas e saídas
rápidas de zangões. Provavelmente estes picos sejam também vôos de reconhecimento.
No dia 29 inicia-se as induções por aumento de temperatura (Figura 36), com
temperatura inicial de 35
o
C . Às 9:26h, quando a temperatura da Câmara era a 38
o
C e a
temperatura de dentro da colônia NTR13, era de 38,4
o
C e da colônia NTR14 era 37,8 iniciou-
se o acúmulo de abelhas nas plataformas de pouso e nas saídas. Antes deste acúmulo as
abelhas estavam entrando mais do que saindo. Às 10:20h a temperatura dentro das colônias
era 39
o
C e o Cluster estava aumentando gradativamente. As 10:42h a temperatura de indução
ainda continuava 38
o
C, sendo que a temperatura do núcleo de fecundação vazio era 37,8
o
C.
Isto significa que a temperatura no interior das colônias coincide com a temperatura que está
sendo induzida. Neste último horário, as abelhas já estavam bem agitadas e seus Clusters
continuavam aumentando. As 13:30h os Clusters já estavam com 45 cm de comprimento
cada. As 15:00h da tarde as abelhas da colônia NTR14 apresentavam grande atividade de vôo,
correndo pelo acrílico e o cluster mais disperso, enquanto que na colônia NTR13 o cluster
ainda estava crescendo e o comportamento mais tranqüilo. Neste horário NTR14 não
consegue mais termorregular porque a temperatura interna já está a 44
o
C e na Câmara 46
o
C.
As 15:40h, as abelhas estavam bastante stressadas e brigavam umas com as outras e muitas
caiam no chão mortas. As 15:45h o enxame retornou após ter formado a nuvem e no retorno
tentaram invadir a colônia NTR13, mas não conseguiram. O número de abelhas entrando e
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
68
saindo chegou a zerar.As 16:15h a rainha da colônia NTR14 estava no chão com mais 10
operárias em volta e foi capturada para análise de feromônio. A colônia NTR13 não
enxameou no mesmo dia (Figura 36).
No dia 30, às 8:00h da manhã os dois Clusters ainda estavam formados do lado de fora
dos núcleos de fecundação. O Cluster da colônia NTR14 estava bem reduzido, com apenas 4
cm de comprimento, enquanto que o da NTR13 bem maior (45 cm). Poucas abelhas entravam
e saiam da colônia NTR13 e a temperatura de dentro da colônia variava muito rápido com o
aumento da temperatura de indução. O enxame da colônia NTR13 formou a nuvem às 16:15h
e a rainha voltou e caiu no chão.Neste momento a temperatura da colônia estava 44
o
C.
As nuvens de abelhas das duas colônias retornaram porque as rainhas não tinham
condições de voar pois as asas foram cortadas, sendo as rainhas coletadas para análise de
feromônios. As abelhas que retornaram para os núcleos reduziram e as freqüências de
entradas e saídas das colônias não cessaram.
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
69
25/03/07
25/03/07
28/03/07
28/03/07
27/03/07
27/03/07
Figura 35: Registros de padrão de atividade de vôo em condições normais (25/03/07), induzidas -
primeiro e segundo dias de indução (27 e 28/03/07) e suas respectivas temperaturas e umidades nas
colônias tratamento (NTR13 e NTR14). Dados coletados no Campus da USP/Ribeirão Preto no mês
de março de 2007.
j
NTR14 NTR13
j
NTR14 NTR13
j
NTR14 NTR13
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
70
Figura 36: Registros de padrão de atividade de vôo em condições normais (29/03/07), induzidas -
primeiro e segundo dias de indução (30 e 31/03/07) e suas respectivas temperaturas e umidades nas
colônias tratamento (NTR13 e NTR14). Dados coletados no Campus da USP/ Ribeirão Preto no mês de
mar
ç
o de 2007.
29/03/07
29/03/07
30/03/07
30/03/07
31/03/07
31/03/07
j
NTR14 NTR13
j
NTR14 NTR13
j
NTR14 NTR13
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
71
3.2- Enxameação natural ocorrida nas colônias controle no Campus da Ufersa.
No mês de novembro de 2006, na Fazenda Experimental da UFERSA foram
observados comportamentos enxameatórios de abandono naturais nas colônias do Apiário
Experimental. Dois fatores foram reconhecidos e registrados por nossos equipamentos. O
primeiro comportamento a ser registrado é em relação ao comportamento de abandono de
colônias de abelhas por saque de formigas Saraça (formiga Camponotus sp.) e o outro
comportamento é em relação ao comportamento de abandono por aumento de temperatura.
A) Comportamento de saque por formigas:
O saque pelas formigas iniciou-se no dia 15 de novembro de 2006 quando alguns
quadros de alimento e cria foram introduzidos nas colméias controle para aumento de
população e manutenção do equilíbrio interno porque as colônias estavam com escassez de
alimento e cria. Após a introdução desses quadros, comportamentos exacerbados de saídas e
poucas entradas (chegou a zerar) foram verificados na manhã seguinte e o inverso à tarde nas
colônias NCM2 e NCM3 (Figura 37). O padrão de atividade da colônia NCM1 apresentava
quadro normalizado até então. Após constatarmos esta anormalidade no dia 16 de novembro
as colônias NCM2 e NCM3 foram abertas detectando-se abandono por causa de ataques da
formiga Saraça. Essas formigas normalmente só saem durante a noite à procura de alimento.
As formigas destruíram as duas colônias. Muitas abelhas estavam mortas dentro da colméia e
o resto abandonou a colméia deixando cria e alimento. Após o ocorrido retiramos os restos do
local, limpamos e lavamos a colméia, tendo sido detectado que as formigas destruíram a tela
de plástico da tampa da colméia que servia para alimentação, local por onde elas entravam na
colméia (um orifício superior coberto com tela que utilizávamos para introdução de alimento).
As colônias foram substituídas por outras novas, NCM4 e NCM5, no mesmo dia as 17:45h
(16/11/2006-Figura 37).
As telas das tampas foram trocadas por telas de aço para que as formigas não
invadissem mais as colônias, porém todos os cuidados não adiantaram de nada. As formigas
na noite do dia 18 saquearam as colônias controle NCM4 e NCM5, comeram o mel que estava
nos favos de alimento e destruíram os favos para retirarem o pólen. Elas furaram as crias
também, mas não mexeram nos ovos e larvas. Os sensores acusaram grande atividade
noturna, provavelmente devido ao fato das formigas tentarem entrar na colméia e as abelhas
tentarem sair. Pela manhã os tubos de entrada e saída estavam entupidos de abelhas mortas
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
72
(Figura 37, NCM6 e NCM7). Estas formigas cortam primeiro as asas das abelhas e depois as
pernas, impedindo de ir embora. As abelhas que conseguiram sair estavam sem asas e as
mortas dentro da colméia estavam sem asas, pernas e até mesmo sem cabeças. Constatamos
que muitas formigas ficavam imóveis durante o dia dentro da colméia. A colônia NCM1 não
foi saqueada. Em seqüência outras duas famílias de abelhas (19/11/2006) foram introduzidas
nas colméias para continuação dos experimentos. Para evitar os saques das formigas foram
colocados nos pés dos cavaletes suportando as colméias, recipientes contendo óleo queimado
e espumas enroladas nos fios dos sensores embebidos de graxa e só assim as formigas não
conseguiram entrar na colméia (Figura 39a). Nesta noite esperamos o retorno das formigas e
achamos os seus respectivos ninhos seguindo-as por uma trilha. Elas preferem ocos de arvores
apodrecidos e havia vários na redondeza. No dia seguinte (20/11/2006) esses ninhos foram
queimados e algumas amostras coletadas para confirmação.
B) Comportamento de abandono por aumento de temperatura:
O comportamento de abandono por aumento de temperatura ambiente apenas foi
detectado na colônia NCM1 (Figura 38). O abandono não foi de um dia para o outro. No dia
15/11/2006 foi verificado que a população dessa colônia estava reduzida, assim como todas as
outras do apiário, e a rainha estava botando poucos ovos. Esta colônia foi bem alimentada
colocando-se quadros de alimento e pasta de soja. O abandono se iniciou aos poucos no inicio
do dia 20, quando foi verificado um aumento de temperatura interna de 35
o
C para 38
o
C,
enquanto que a temperatura ambiente estava a 35,5
o
C. A partir do dia 20, a temperatura da
colônia NCM1 até as 10:00h ficava a 35
o
C, a partir desse horário ela aumentava
progressivamente até 38
o
C e ficava até escurecer. Através dos gráficos da figura 38 pode-se
perceber o aumento da temperatura da colônia de acordo com a temperatura do ambiente,
desde o dia 19/11/2006. Neste dia a temperatura interna chegou aos 40
o
C. As abelhas não
estavam conseguindo termorregular. Esta colônia estava com incidência direta do sol a partir
das 10:00h. O “cluster” se formou no dia 26 de novembro e a colônia enxameou totalmente no
dia 28 de novembro de 2006 (Figura 38 e 39). O cluster ficou três dias do lado de fora
esperando a temperatura abaixar, mas isso não ocorreu. A incidência do sol a partir das
10:00h da manhã era continua até escurecer.
Além destes comportamentos, em novembro formação de clusters e enxames
temporários foram registrados em abundância tanto nos meses de julho e novembro de 2006
em Mossoró quanto no mês de fevereiro de 2007 em Ribeirão Preto. Esses enxames foram
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
73
capturados tendo sido encontrados até quatro rainhas em cada um deles. Os enxames parecem
ser provenientes de enxameação por abandono de colônias pequenas por causa da quantidade
de abelhas (quatro mil aproximadamente). Todas as quatro rainhas coletadas nos enxames
coletados em Ribeirão no mês de fevereiro de 2007 estavam fecundadas. Destas, três foram
observadas quanto ao desenvolvimento da espermateca e utilizadas para análise de feromônio
e a restante foi introduzida com o enxame em um núcleo de fecundação para indução
posterior. Em três dias a rainha estava fazendo postura.
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
74
15/11/2006 15/11/2006
16/11/2006
16/11/2006
18/11/2006
18/11/2006
19/11/2006 19/11/2006
NCM2
NCM3
NCM4
NCM5
NCM6
NCM7
NCM6
NCM7
Figura 37: Registros de padrão de atividade de vôo, temperatura e umidade das
colônias controle na fazenda experimental da Ufersa/ Mossoró-RN entre os dias 15
e 19 de novembro de 2006. Ataques de Saraça. Efeito do stress generalizado em
diferentes colônias. As setas indicam a saída de abelhas devido ataque da Saraça.
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
75
Figura 38: Registros de padrão de atividade de vôo, temperatura e umidade da colônia NCM1
(controle) na fazenda experimental da Ufersa/ Mossoró-RN entre os dias 19 e 28/11/2006.
Registros antes durante e após a enxameação natural. A seta indica o momento exato após a
saída das abelhas e forma
ç
ão do cluster.
19/11/2006
24/11/2006
25/11/2006
26/11/2006
28/11/2006
26/11/2006
27/11/2006
28/11/2006
NCMI NCMI
NCMI NCMI
NCMI NCMI
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
76
A B
C D
Figura 39: A- Colméia controle com setas brancas indicando recipientes contendo óleo
queimado nos pés dos cavaletes e espuma embebida de graxa em torno dos sensores para
impedir que as Saraças invadissem o interior da colméia. B- Colônia NCM1 em aproximação
demonstrando o Cluster formado após o abandono da colônia por aumento excessivo da
temperatura do ambiente ao longo de vários dias. C- Imagem mais aproximada do Cluster já
formado, demonstrando a posição das operárias no cluster por enxameação natural. D-
Colméia NCM1 sendo vistos os tubos de entrada e saída.
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
77
4. DISCUSSÃO
Após os trabalhos pioneiros no Brasil sobre registro automático (Apidômetros) das
atividades de vôo de abelhas melíferas (Apis mellifera L.) por Gonçalves & Oliveira (1986),
Buriolla (1988), Souza (1993) e de abelhas sem ferrão por Bellusci (2003), Almeida (2004),
Teixeira (2004) e Hilário (2005), trabalhos esses cujos resultados foram tomados como
subsídios para o presente estudo, foram reiniciados por nós os trabalhos sobre monitoramento
e registro das atividades diárias das abelhas. Todavia, embora o monitoramento possa trazer
muita contribuição sobre a biologia das abelhas, desta vez os estudos visaram principalmente
o comportamento enxameatório das abelhas africanizadas e em especial com o intuito de se
entender e se possível controlar o comportamento enxameatório de migração ou abandono
dessas abelhas que tem trazido grandes prejuízos aos apicultores brasileiros e em especial aos
nordestinos que registram perdas de 40 a 50 % por abandono. Nossos dados obtidos refletem
uma gama de informações ao longo de 24 horas de registros diários a respeito das colônias
controle e tratamento, inclusive em relação ao momento exato da enxameação das abelhas e
do comportamento estímulo-resposta.
Os experimentos induzidos e os registros em gráficos ao longo de 24 horas de
monitoramento permitem analisar colônias caso a caso e identificar o momento exato da
enxameação. Após uma revisão detalhada sobre os estudos com comportamento enxameatório
(que são poucos), assim como, os resultados registrados neste presente estudo, podemos
verificar que o termo enxameação em abelhas africanizadas, pode ser definido como saída em
massa dos indivíduos da colméia; e o comportamento enxameatório está dividido em três
tipos: reprodutivo, migratório e por abandono; estando de acordo com os trabalhos de
Hepburn & Radlof (1998) em estudos com abelhas africanas.
Sabe-se que a quantidade e muitas vezes a qualidade dos recursos coletados na
natureza pelas abelhas do gênero Apis interferem na vida normal da colônia, o que facilmente
pode ser constatado mediante o registro da atividade de vôo das abelhas com o aumento e
diminuição de entradas e saídas, como foi verificado em nosso estudo e já constatado em
estudos anteriores (Kefuss & Nye, 1970; Nunes & Saunders, 1999, Woyke, 1992, Biesmeijer
& Tóth, 1998; Biesmeijer et al., 1999; Pernal & Currie, 2001).
As atividades de vôo, a umidade relativa e temperatura de dentro das colônias
analisadas refletem também as condições da população. Padrões de atividades baixos indicam
tamanho populacional menor e padrões altos de atividade normalmente indicaram tamanho
populacional maior. Já em relação à umidade e temperatura isso não ocorre, uma vez que, as
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
78
abelhas conseguem termorregular e manter (na maioria das vezes) a temperatura interna em
torno de 35
o
C e a umidade relativa em torno de 80%, como observado na maioria dos
registros em gráficos que representam as condições normais em nossos estudos com 17
colônias. Populações em condições adversas causam normalmente um distúrbio na
temperatura e umidade dentro do ninho. Portanto, qualquer alteração de fatores ambientais ou
fatores internos determinam modificação da homeostase. Durante a indução da enxameação
por aumento da temperatura podemos perceber claramente a variação de temperatura interna
em relação à temperatura induzida. As abelhas tentam termorregular até uma certa
temperatura (41-43
o
C), sendo que após este limiar elas em geral abandonam a colônia
deixando cria e alimento, mesmo que essas duas variáveis estejam em abundância. Esse tipo
de reação das abelhas africanizadas é visto com maior freqüência no nordeste, sendo que a
mesma reação foi também detectada através de nossas induções a enxameação por aumento
de temperatura realizadas em Mossoró/RN e Ribeirão Preto-SP, sendo nossos experimentos
de enxameação induzida os primeiros exemplos com dados sobre termorregulação por parte
das abelhas e que terminam em abandono. Outros estudos sobre abandono se restrigem a
levantamentos de comportamentos de migração e abandono em colônias do Estado do Ceará
(Freitas et al., 2007).
Segundo Mellanby (1931) os insetos são animais pecilotérmicos e, como tal, têm seu
metabolismo e atividade influenciados pela temperatura corpórea que, por sua vez, é
dependente da temperatura do ambiente sendo que as temperaturas mais altas estimulam o
animal. Quanto ao comportamento termorregulatório em abelhas sem ferrão, Camargo (1972)
e Kerr et al., (1984) observaram um grande incremento na atividade dessas abelhas quando a
temperatura ambiente encontra-se entre 34 e 40
o
C.
Temperaturas excessivamente altas para a espécie como a Apis mellifera utilizada em
nossos experimentos resseca a epiderme e provoca uma agitação generalizada. Nas abelhas,
com o aumento da temperatura no interior da colméia, as operárias tentam sair por todos os
orifícios que existam na colméia. Os nossos dados de entrada e saída das abelhas também
refletem este tipo de comportamento. O excesso de temperatura faz com que as operárias
coletem bastante água para diminuir a sensação térmica e abaixar a temperatura da colônia e,
com isso, a umidade dentro da colônia aumenta consideravelmente. Este comportamento
observado reflete uma outra estratégia termorreguladora que é adotada pelas operárias,
quando a temperatura ambiente é alta, ou seja, elas espalham a água transportada no papo
sobre todas as células da colônia e com a subseqüente evaporação há uma diminuição da
temperatura interna da colônia (Lindauer, 1955, Esch, 1960; Heinrich, 1974). No nosso caso
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
79
de indução da enxameação por aumento constante da temperatura, as abelhas tentavam
termorregular até um limite, porém como a temperatura no interior da colméia mesmo assim
não abaixava porque estava sendo induzida, as abelhas desistiam de abaixar a temperatura e
finalmente enxameavam por abandono.
Isso demonstra a capacidade que as abelhas ou um organismo tem de controlar, manter
e normalizar suas condições internas de temperatura, através de uma resposta comportamental
ou fisiológica termorreguladora ativa a ação do seu ambiente natural como verificado por
May (1979). No caso de nosso experimento, que teve um aumento constante da temperatura,
as abelhas africanizadas mesmo tentando termorregular não conseguiram controlar as
condições internas da colônia e finalmente reagiram com a resposta comportamental de
abandono da colméia, fato este que também ocorre em ambiente natural sob altas
temperaturas.
Das nove tentativas de indução nas 17 colônias induzidas à enxameação por aumento
de temperatura, apenas duas colônias não abandonaram. Das colônias que enxamearam por
abandono, elas formavam os “Clusters”, algumas colônias formaram o enxame em transito no
mesmo dia outras esperaram até por três dias consecutivos, e apenas 2 esperaram fora da
colméia até cessar a indução e retornaram para a colméia. Estas duas colônias que foram
utilizadas na indução por aumento da temperatura em Ribeirão Preto tiveram suas colônias
reestabelecidas pouco tempo depois dos estímulos e mantiveram suas populações em grande
quantidade. Isso implica que existem colônias resistentes a esses stresses e a rainha tem um
papel muito importante neste processo, pela sua descendência.
Todos os resultados de induções demonstram que as abelhas africanizadas enxameiam
por abandono com o aumento de temperatura, deixando até mesmo cria e alimento em
abundância na colméia, fato que se constata também nas enxameações na natureza com as
abelhas africanizadas.
O tipo de comportamento enxameatório induzido por aumento da temperatura descrito
até o momento de fato retrata enxameação por abandono e não enxameação reprodutiva, já
que a enxameação ocorre sem deixar realeiras, mesmo com grande quantidade de cria e
alimento e as operárias abandonam a colônia deixando tudo, como descrito por Lipinski
(2001). Este tipo de comportamento também foi registrado na África em abelhas africanas por
Hepburn & Radlof (1998). As abelhas africanas também abandonam suas colônias por
qualquer distúrbio deixando cria e alimento. Nossos resultados experimentais demonstram
que as abelhas africanizadas do Brasil apresentam uma maior semelhança comportamental
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
80
com as abelhas africanas originais da África (A. m. scutellata) do que com as outras raças de
Apis.
O tipo de comportamento enxameatório encontrado em nossos experimentos também
não pode ser do tipo migratório porque este tipo de enxameação é sazonal, ocorre em épocas
de seca e sem flores ao longo do ano (Fletcher, 1978- abelhas adansoni; SARH, 1986 -
abelhas do México) e também não deixam células de zangão e realeiras (Hepburn & Radlof,
1998-abelhas africanas). O único tipo de enxameação que deixa realeiras é a enxameação
reprodutiva, já que a colônia precisa se dividir e deixar uma nova rainha na colônia. A
enxameação por abandono não é sazonal e ocorre por qualquer distúrbio ou stress provocado
na colônia, seja ela por aumento de temperatura ou não (Lipinski, 2001- Apis cerana). Como
das 17 colônias induzidas ao longo dos anos, 15 enxamearam por abandono e apenas duas não
enxamearam, nossos resultados indicam que o fator que provocou o stress generalizado nas
nossas colônias realmente foi o excesso de temperatura incidente nas colméias. Podemos
associar um outro fator a esse; a falta de água. Este fator deve estar associado ao das altas
temperaturas já que as abelhas coletavam bastante água durante o comportamento de
termorregulação, antes do abandono das abelhas de suas colméias.
Quando a temperatura dentro do ninho excede a 35
o
C, a barba (ou “Cluster”) inicia
sua formação do lado de fora da colméia. Em todas as colônias, existiu o sentido de
percepção, aglomeração, decisão de grupo e formação de nuvem (nas que enxamearam). A
partir de 38
o
C, à medida que a temperatura dentro do ninho vai aumentando, o “Cluster”
também aumenta e a atividade de saída supera à atividade de entrada, as abelhas tentam
reverter à situação, mas quando a temperatura atinge 41
o
C o sensor indica a enxameação por
abandono e as abelhas voam em forma de uma nuvem circular. O círculo de abelhas formado
é mantido até ocorrer a chegada da rainha para posteriormente partir em uma única direção.
Se as abelhas não encontram a rainha no círculo elas retornam e formam novamente a barba
(“Cluster”) na entrada da colméia. No entanto, se a rainha morrer durante a enxameação elas
voam órfãs mesmo até o novo local de nidificação.
Temperatura constante é crucial para o crescimento e desenvolvimento normal dos
estágios imaturos (Himmer 1927; Degrandi-Hoffman et al., 1993). Durante o verão, quando a
temperatura do ninho excede o limite máximo, operárias coletam água e espirram sobre a cria;
a ventilação causa sua evaporação e resulta em um resfriamento ativo (Lindauer, 1955). Água
é coletada por abelhas especializadas ou por forrageamento de néctar (Lindauer, 1955;
Huhnholz & Seeley, 1997). Alguns autores supõem que a função da umidade é importante no
desenvolvimento da cria (Park 1949; Lindauer, 1955), existe pouco conhecimento sobre como
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
81
este parâmetro é regulado pelas abelhas (Ribbands 1953, Budel, 1960, Simpson 1961,
Johansson & Johansson 1979; Willmer 1986). As primeiras medidas de umidade foram
realizadas em colméias vazias com metade dos quadros e número de abelhas, por causa dos
monitoramentos com hidrotermografos (Oetel 1949). Os resultados encontrados inferiram que
a umidade relativa é dependente da temperatura e que as abelhas não regulam ativamente. Já
Human, et al., 2006, estudando a regulação da umidade em ninhos de Apis mellifera com
aparelhos mais sofisticados e usando tecnologia miniaturizada encontraram que as operárias
podem ajustar a umidade a limites sub-ótimos. A umidade é passivamente (através da
transpiração dos indivíduos da colméia e capacidade do efeito do néctar) ou ativamente
regulada (coleta de água e transpiração). Nossos resultados em relação a umidade suportam
com as conclusões relatadas por Human et al., 2006. O fato de que em nossos relatos, as
abelhas mantém a temperatura a 80% em colônias em condições normais e trazem água para
resfriar a colônia durante as induções do comportamento enxameatório a altas temperaturas
podem explicar esta regulação ativa da umidade já relatada pelos pesquisadores
O enxame formado logo após a enxameação por abandono pode se instalar,
inicialmente, bem próximo à colônia originária (aproximadamente 5 a 10m) e manter contato
antes do vôo definitivo para o novo sítio de nidificação para verificação de condições de
retorno como foi verificado em muitas das induções. O enxame por abandono também pode
se juntar a um outro temporário que esteja passando ou já instalado em um galho próximo,
como registrado em Mossoró/RN. Estes comportamentos de decisão de grupo estão de acordo
com os comportamentos verificados em outras subespécies ou raças (Vissher, 2000; Seeley et
al., 2003; Seeley & Tautz, 2001; Britton et al., 2002).
Estas induções por temperatura demonstram o cuidado que as operárias e rainhas têm
com a prole em um momento de fuga por quê a rainha só sai da colméia minutos antes da
enxameação, como se ela estivesse comandando a partida. Além disso, antes da partida existe
um mecanismo de comunicação entre todos integrantes da colônia. As operárias escoteiras
retornam do campo e informam possíveis locais de nidificação por meio de danças repetidas
vezes e como resposta todas as outras correm em círculo pelo alvado. Quando todas as
abelhas ou a maioria aponta na dança para uma mesma direção o local de nidificação ocorre a
enxameação ou saída das abelhas da colméia.
Um outro fator enxameatório importante que ocasiona abandono de colônias é o
ataque de formigas Saraça encontrado em nossos estudos em Mossoró. Santiago (2006),
estudando a cultura da bananeira como fonte alternativa de néctar para a Apicultura em
períodos de escassez de alimento, detectou o aparecimento destas formigas também em
III Capítulo 1 ______________________________________________________________
82
muitas colônias de abelhas africanizadas no Ceará durante a escassez de alimento provocando
abandono das colméias. O autor identifica esta espécie como Camponotus sp., sendo
provavelmente a mesma encontrada invadindo nossas colônias. A forma de proteção de
nossas colônias com recipientes de óleo queimado na base ou nos pés dos cavaletes parece ter
ajudado no controle das formigas, mas a procura e retirada de galhos podres das proximidades
do Apiário contendo colônias completas de Camponotus sp., também ajudou a combater o
abandono. Essas formigas agem principalmente à noite, quando todas as abelhas estão no
interior das colônias.
Nossos estudos utilizando monitoramento e induções a enxameação pela ação do
aumento da temperatura têm proporcionado dados originais e muito interessantes, sobre as
causas da enxameação por abandono; indicando que ao se atingir a temperatura interna de 41
o
C as abelhas não mais conseguem termorregular e abandonam as colméias. Nosso estudo
permitiu elucidar os apicultores sobre a importância das altas temperaturas na enxameação,
principalmente no Nordeste onde ocorre o fenômeno na maior parte do ano.Para se evitar a
perda das colônias é necessário sempre acondicioná-las em locais protegidos ou em meia-
sombra. É importante salientar também que colocar colméias em locais ventilados vai permitir
maior circulação do ar entre as frestas das colméias diminuindo a sensação térmica. Um outro
fator importante seria selecionar colméias que mesmo com altas temperaturas formam o
“Cluster” do lado de fora das colméias, mas não vão embora e esperam a temperatura abaixar
para retornar para o interior das suas colméias; essas estarão adaptadas ao ambiente inóspito.
Água próxima dos apiários também facilita a coleta de água pelas operárias permitindo a
diminuição da temperatura dentro das colméias, mantendo temperatura e umidade em
condições ideais.
IV Capítulo 2 _______________________________________________________________
83
DETERMINAÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DE FEROMÔNIOS DA GLÂNDULA
MANDIBULAR DE RAINHAS EM ABELHAS AFRICANIZADAS DO BRASIL PARA
ESTUDOS DE COMPORTAMENTO USANDO CROMATOGRAFIA LIQUIDA.
Resumo
Muitos comportamentos das abelhas sociais são regulados por feromônios. Estes, por sua vez,
regulam uma variedade de funções dentro da colônia, incluindo atração das operárias para o
enxame e estabilização do enxame. Nosso objetivo foi desenvolver uma metodologia de
separação e quantificação dos feromônios 9 ODA e 9 HDA produzidos pela glândula
mandibular de rainhas virgens e reprodutivas de abelhas africanizadas usando Cromatografia
Líquida para utilização de suas quantidades em analises de comportamentos enxameatórios
por abandono. Os dois feromônios foram obtidos pela Phero Tech Inc( Delta, BC, Canadá). A
curva padrão das concentrações dos dois feromônios sintéticos usados variaram de 1 to 25 µg
mL
-1
. Os estudos com identificação e quantificação dos feromônios 9ODA e 9HDA
demonstraram que a quantidade de 9ODA em abelhas africanizadas é muito baixa em relação
às outras raças já estudadas e que a quantidade deste feromônio possa estar contribuindo para
as altas taxas de comportamentos enxameatórios assim como o 9HDA em grande quantidade
durante a saída em massa dos indivíduos por aumento de temperatura, tendo estes dois
feromônios um efeito de agente estabilizante, atrativo e dispersor do Cluster.
Palavras-chave: Feromônios, Comportamento Enxameatório, Abelhas Africanizadas, 9
ODA, 9-HDA, Cromatografia Líquida.
IV Capítulo 2 _______________________________________________________________
84
1. INTRODUÇÃO
É devido à necessidade de colaboração entre os indivíduos da colônia, na coleta de
alimentos, cuidados com a prole, reprodução, defesa, etc. que os insetos sociais se utilizam
dos distintos sistemas de comunicação envolvendo feromônios, os quais controlam quase
todas essas atividades (Carvalho et al., 2001).
Há anos várias pesquisas vêem sendo realizadas sobre o comportamento e biologia de
abelhas do gênero Apis, para explorar sua produção de mel, polinização, expansão dessas
abelhas pelo mundo e também para entender seu complexo comportamento social. Estas
abelhas vivem em colônias de 10 a 50 mil indivíduos que, cooperativamente, cuidam de sua
prole através da divisão de trabalho entre castas biológicas, reprodutivas e não reprodutivas
(Crespi & Yanega, 1995). Uma simples rainha é responsável pela reprodução, várias centenas
de zangões existem somente para fecundação das rainhas e milhares de fêmeas e milhares de
operárias estéreis mantém a colônia (Winston, 1987). Para regular o complexo de interações
sociais, estas abelhas desenvolveram um sistema complexo de comunicações químicas que
incluem numerosas glândulas que produzem um complexo de misturas de feromônios.
(Slessor et al., 2005).
Tanto as informações químicas (feromônios), como as físicas (táteis, auditivas e
visuais) são utilizadas como ferramentas para o controle da homeostase social da colônia,
termorregulação e conseqüentemente, manutenção e perpetuação da espécie (Gould & Gould,
1988).
Os feromônios constituem o principal meio de comunicação química dentro do ninho
nas espécies de abelhas sociais, sendo estes os responsáveis pela manutenção e pelo
funcionamento de uma colônia que, apesar de ser constituída por milhares de indivíduos,
opera como uma unidade coesa e eficiente (Free, 1980, Pettis et al., 1995b). O feromônio da
rainha ainda é ágil para suprimir o sistema nervoso central de abelhas operárias. O sistema
nervoso central governa a expressão de comportamentos inatos (Lipinski, 2006a). A maioria
dos feromônios é produzida pela rainha através das glândulas mandibulares. O feromônio é
exudado no ar, liberado sobre seu corpo e passado às abelhas nutrizes durante o
comportamento de limpeza ou higiênico, quando estas estão sendo alimentadas por trofalaxis
(Gould & Gould, 1988).
Este sistema complexo de comunicação reflete dentro da colônia e é utilizado na
coleta de alimento ou outras substâncias e até mesmo na eliminação de outras. Através da
IV Capítulo 2 _______________________________________________________________
85
atividade de vôo, sabe-se que a quantidade e muitas vezes a qualidade dos recursos
alimentares coletados na natureza pelas abelhas do gênero Apis interferem na vida normal da
colônia, o que facilmente pode ser constatado mediante o registro da atividade de vôo das
abelhas com o aumento e diminuição de entradas e saídas, como foi verificado em nosso
estudo (capitulo 1) e já constatado em estudos anteriores (Kefuss & Nye, 1970; Nunes &
Saunders, 1999, Woyke, 1992, Biesmeijer & Tóth, 1998; Biesmeijer et al., 1999; Pernal &
Currie, 2001).
As atividades de vôo, a umidade relativa e temperatura de dentro das colônias
analisadas refletem também as condições da população. Padrões de atividades altos ou baixos
indicam tamanho populacional maior ou menor, respectivamente. Já em relação à umidade e
temperatura, isso não ocorre uma vez que, as abelhas conseguem termorregular e manter (na
maioria das vezes) a temperatura interna em torno de 35
o
C e a umidade relativa em torno de
80%, como observado na maioria dos gráficos que representam as condições normais em
nossos estudos (capitulo 1). Quando ocorrem condições adversas à colônia as abelhas
apresentam distúrbios na temperatura e na umidade dentro do ninho.
A temperatura definitivamente tem um papel regulador importante. Geralmente as
abelhas cessam as saídas para coletas a uma temperatura de 42
o
C, na sombra (Kerr et al.,
1984). Além disso, foi observado um grande incremento na atividade quando a temperatura
ambiente encontra-se entre 34 e 40
o
C (Camargo, 1972).
Segundo Seeley (2006) o controle preciso da temperatura do ninho pode ser visto
como uma das maiores inovações da biologia das abelhas que se tornou possível pela
evolução de sua sociedade. No entanto, as abelhas africanizadas reagem as mudanças de
temperatura e conseguem termorregular e manter a temperatura a 35
o
C, porém quando esta
temperatura chega a 41
o
C as abelhas já não conseguem mais termorregular e iniciam o
comportamento enxameatório de abandono ou de saída em massa dos indivíduos da colônia,
utilizando para isso, vários tipos de comunicações químicas entre os membros da colônia. A
rainha tem um papel muito importante neste processo, já que o enxame não vai embora sem a
sua presença a não ser que ela tenha morrido, como relatado em nossos estudos, fenômeno
que também é identificado pelas operárias devido a ausência de feromônio da rainha.
As decisões de grupo provêm de um extraordinário sistema de investigação sobre
como a seleção natural e sua complexidade tem ocorrido e isto tem sido bastante estudado por
pesquisadores (Vissher, 2000; Seeley et al., 2003; Seeley & Tautz, 2001; Britton et al., 2002).
A enxameação natural (reprodutiva) e o comportamento enxameatório por abandono,
associados à alta capacidade destas abelhas explorarem diferentes nichos e sobreviverem,
IV Capítulo 2 _______________________________________________________________
86
permitiram a dispersão das abelhas africanizadas no continente americano, sendo necessárias
técnicas de análise de caracterização das populações, bem como o controle desta dispersão no
intuito de prevenir e controlar acidentes. Abandono ou “Absconding” é a deserção do ninho,
enquanto colônia em resposta a qualquer distúrbio (Hepburn & Radloff; 1998). Estudos sobre
a análise feromonal de rainhas que sofreram abandono inexistem na literatura e se tornam
importantes na compreensão desse comportamento sendo o presente trabalho, o primeiro
relato com resultados experimentais.
A rainha produz feromônios específicos para atrair um aglomerado de operárias. A
fonte principal destes feromônios é a glândula mandibular, e o composto principal produzido
pelas rainhas é o 9-keto-(E)-2-decenoic acid, chamado de 9-ODA (Barbier & Lederer 1960;
Slessor et al., 1988). O principal composto produzido nas glândulas mandibulares das
operárias é o 10-hydroxy-(E)-2-decenoic acid, chamado de 10-HDA (Callow et al., 1959).
Entretanto, as operárias podem passar a produzir 9-ODA (Apis mellifera capensis) durante a
reprodução na ausência da rainha (Crewe & Velthius, 1980; Pankiw et al.,1996). As operárias
são tratadas então como rainhas e funcionam como tal: atraem um aglomerado de operárias
assistentes (Sakagami 1958; Velthius et al., 1990) e impedem mudanças no “bouquet”
mandibular de seus nidificantes (Hemmling et al., 1979).
Muitos comportamentos das abelhas sociais são regulados por feromônios. 9-ODA e 9-
HDA são os feromônios mais abundantes produzidos pela glândula mandibular da rainha e
estão relacionados com o desencadeamento de várias funções dentro da colônia como:
inibição para desenvolvimento do ovário e conseqüentemente de rainha, atração das operárias
para o enxame, estabilização do agrupamento do enxame, estímulo da operária para
forrageamento, dentre outros. As glândulas alteram a quantidade dos componentes de um
determinado feromônio em função das atividades desempenhadas e de acordo com a idade do
indivíduo (Carvalho et al., 2001).
Alguns pesquisadores (Butler & Fairey, 1964; Butler & Simpson, 1967) concluíram
que o 9 HDA, também das glândulas mandibulares de uma rainha, causaram a dispersão do
“cluster”, e que embora as abelhas sem rainhas fossem atraídas para uma fonte de 9 ODA,
elas raramente se agruparam sobre ele e somente foram induzidas a formar um cluster estável
quando o 9HDA estava presente. Parecia então que o 9ODA e o 9HDA juntos eram tão
efetivos quanto uma rainha reprodutiva viva, ou quanto a uma cabeça de rainha que havia sido
exprimida para liberar os feromônios; assim o 9ODA parece agir como um atrativo e o 9HDA
como agente estabilizante.
IV Capítulo 2 _______________________________________________________________
87
Nossos estudos com indução à enxameação por aumento de temperatura demonstrarm
que o aumento de temperatura promove à saída em massa dos indivíduos da colônia, deixando
inclusive cria e alimento e os registros automáticos em gráficos, ao longo de 24 horas. Os
estudos permitiram analisar colônias caso a caso, no momento exato da enxameação; sendo
possível inclusive coletar rainhas no momento exato da saída em massa, assim como analisar
a sua composição feromonal. Estudos sobre a comunicação química entre as abelhas ainda são
pouco exploradas pelos pesquisadores, havendo a necessidade de mais estudos. O objetivo
deste trabalho foi padronizar a técnica de análise dos feromônios 9-ODA e 9-HDA com base
nos procedimentos de Koshio & Almeida-Muradian (2003) para detecção de 10-HDA em
geléia real para, a partir daí determinar e quantificar os feromônios de rainhas de abelhas
africanizadas (principalmente de rainhas obtidas de colônias que sofreram enxameações por
abandono), utilizando cromatografia líquida de alta eficiência, para possíveis comparações da
presença e utilização desses feromônios em comportamentos de abandono em abelhas
africanizadas.
IV Capítulo 2 _______________________________________________________________
88
2. METODOLOGIA
Material
Para as analises de feromônios 9 ODA e 9HDA foram coletadas rainhas reprodutivas de
abelhas africanizadas sendo, rainhas virgens de 1 dia de vida produzidas para este fim e
rainhas reprodutivas com mais de 6 meses de vida provenientes de colônias em condições
normais, colônias que enxamearam naturalmente por falta de alimento e colônias que
enxamearam por indução à enxameação por aumento de temperatura. Todas as rainhas foram
introduzidas em Eppendorf em solução de Ringer a 10% e congeladas a – 20
o
C até o
momento de serem utilizadas para análise cromatográfica líquida de alta eficiência (CLAE).
Foram analisadas 8 rainhas reprodutivas, 5 rainhas virgens, 3 rainhas reprodutivas que
enxamearam naturalmente por falta de alimento e 3 rainhas reprodutivas que enxamearam por
indução do aumento da temperatura.
As rainhas das colônias induzidas à enxameação por aumento da temperatura foram
coletadas após o término das induções tão logo ocorria o abandono pelas operárias nos
experimentos específicos realizados em Ribeirão Preto-SP e em Mossoró-RN. Enquanto que
as rainhas que enxamearam por falta de alimento foram coletadas de 3 enxames pequenos que
se uniram. Estas rainhas estavam marcadas, foram encontradas em um galho no centro do
Apiário e eram provenientes de colônias presentes no apiário experimental do Departamento
de Genética (Bloco A). As rainhas estavam intactas. Os feromônios sintéticos usados para
controle de 9 ODA e 9 HDA foram comprados nos EUA (Phero Tech Inc.- Delta, BC,
Canadá).) e utilizados para determinação de curvas padrões destes feromônios e tempo de
retenção dos mesmos.
Método de Determinação de 9 ODA e 9 HDA
Foi utilizado o método analítico por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE),
de fase reversa com eluição isocrática, baseado nos procedimentos de Koshio & Almeida-
Muradian (2003), modificando-se o tempo de retenção para 20 minutos. Utilizou-se um
aparelho de análise cromatográfica (cromatógrafo líquido de alta eficiência) Shimadzu
modelo LC-9A em sistema isocrático composto por bomba, controlador de sistema e auto-
injetor Shimadzu colocado a nossa disposição no laboratório de Cromatografia Liquida do
IV Capítulo 2 _______________________________________________________________
89
Departamento de Química da Faculdade de Filosofia Ciências e Letras da USP de Ribeirão
Preto. A curva padrão das concentrações usadas variou de 1 a 25 µg mL
-1
. As condições
cromatográficas utilizadas foram: coluna RP 18 (250-4mm, 5µm) Merck- select B, fase móvel
com methanol e água em taxas de (50:50, v/v) acidificados em pH=2.5 com acido fosfórico,
λ= 230 nm (detector UV-Vis), 0.7 ml /min de sistema isócrático e fluxo usando α-naftol como
padrão interno.
Para preparação dos padrões e das amostras, foi utilizado uma solução de padrão interno
de α-naftol. Para a curva padrão de cada feromônio (9-ODA e 9-HDA) foram utilizados
feromônios sintéticos obtidos da Phero Tech Inc( Delta, BC, Canadá) pesados e dissolvidos
com a fase móvel para 25 mL (168µg/mL).
Para o preparo das amostras, 30 mg de cada amostra foram pesados em balão
volumétrico de 10 mL, adicionados cerca de 5 mL de fase móvel, ultrassonicados até
completa dissolução da amostra (10 a 30 min), adicionados 1 mL de α-naftol, completados ao
volume com a fase móvel e filtrados por filtro Millex 0,45 µm. Uma alíquota de 5 µL de cada
solução foi injetada no cromatógrafo (Figura 1).
As análises estatísticas realizadas foram de regressão e de variância dos dados obtidos
por meio do software Microsoft Excel 2000.
IV Capítulo 2 _______________________________________________________________
90
Figura 1: Seqüência de procedimentos de condições de extração e cromatográficas para
determinação e quantificação dos feromônios de rainhas de abelhas Africanizadas.
Sonicadas por
40 min.
Condições de extração:
Rainhas de abelhas
africanizadas
Para cada extrato
500 µL de padrão interno
foi adicionado e
50µL foi injetado
em um sistema
Condições Cromatográficas:
● Coluna: RP 18 (250-4mm, 5
µ
m) Merck-
select B
● Fase móvel: methanol and àgua (50:50, v/v)
acidificado pH=2.5 com ácido fosfórico
● λ= 230 nm (detector UV-Vis)
●Fluxo : 0.7 ml/ min em modo isocrático.
Macerada em fase
móvel
Filtrado em
membrana de
0.45 µm (Millex)
IV Capítulo 2 _______________________________________________________________
91
3. RESULTADOS
Logo após a injeção dos feromônios sintéticos 9ODA e 9 HDA no cromatógrafo,
curvas foram formadas e as substâncias foram identificadas separadamente. Posteriormente,
estes picos foram analisados em relação à área padrão e a área do padrão interno ao longo de
várias concentrações (1 a 25 µg mL
-1
de 9-ODA e 9-HDA sintéticos). As curvas analíticas
traçadas pela área do padrão interno em relação às concentrações utilizadas apresentaram
fatores de regressão linear maiores que 0,98 (Figura 38), assim permitindo a aplicação
posterior destas equações para calculo de concentrações nas amostras reais. Estes resultados
indicaram que a metodologia empregada está ajustada para a determinação e quantificação
dos feromônios 9-ODA e 9-HDA em abelhas africanizadas e que esta metodologia pode ser
aplicada a estudos de comportamentos enxameatórios em abelhas africanizadas. As equações
presentes nos gráficos de regressão foram utilizadas para o cálculo das concentrações das
amostras analisadas (Tabela 1). Quanto às amostras das rainhas, o tempo de retenção de
9ODA acontece aos 11 min., 9HDA aos 13 min. e padrão interno 20 min. (Figuras 39, 40, 41
e 42).
Em termos de quantificação dos feromônios 9ODA e 9HDA, as amostras analisadas
(Tabela 2) demonstraram que as rainhas reprodutivas em condições normais apresentaram
maior quantidade de 9 ODA (em média 10,63 µg /abelha) em relação a todas as outras, tanto
nas rainhas virgens (1 dia de vida, 6,56 µg /abelha ) quanto nas reprodutivas que enxamearam
por falta de alimento (mais de 6 meses de vida, 2,60µg /abelha). A quantidade de 9 ODA na
rainha reprodutiva enxameou por aumento de temperatura (GMRR1, 11,123 µg /abelha) é
maior que a média das rainhas reprodutivas que enxamearam em condições normais.
Quanto a quantificação do feromônio 9 HDA presentes nas rainhas analisadas (Tabela
2), este estava maior em relação ao 9ODA das mesmas rainhas, principalmente em rainhas
reprodutivas em condições normais (média= 179,40µg /abelha) e rainhas reprodutivas em
condições de enxameação por falta de alimento (109,95µg /abelha). As rainhas virgens
apresentaram baixa quantidade de 9 HDA (média= 2,08 µg /abelha), assim como, rainhas que
enxamearam por indução do aumento de temperatura, comparadas com as rainhas que
enxamearam por falta de alimento (43,65µg /abelha).
IV Capítulo 2 _______________________________________________________________
92
Figura 38: Curvas analíticas traçadas pela área do padrão interno em relação às
concentrações de 1 a 25 µg mL
-1
de 9-ODA e 9-HDA, validando a técnica de
coleta de feromônios.
0 5 10 15 20 25
0
1
2
3
4
5
6
Ap / API
Concentração (µg mL
-1
)
9-HDA
y= 0.5576 + 0,1859 x
R= 0,98532
0 5 10 15 20 25
0
2
4
6
8
10
12
Ap / A PI
Concentração (µg mL
-1
)
9-ODA
y = -0,07289 + 0,46856 x
R= 0,99982
IV Capítulo 2 _______________________________________________________________
93
Tabela 1. Regressões lineares e coeficientes de correlação determinados através das soluções
padrão e utilizados na quantificação dos compostos presentes nas abelhas rainhas analisadas.
Padrão Regressão Linear Coeficiente de correlação(r
2
)
9ODA Y= - 0,07289 +0,46856x 0,99982
9HDA Y= 0,5576 + 0,1859x 0,98532
Tabela 2. Análise dos componentes da glândula mandibular em abelhas africanizadas. ID:
identificação, X+/- SE: Média +/- Erro padrão,
RAINHAS QUANTIDADE (µg/abelha)
ID 9 ODA 9HDA X+/- SE
9 ODA
X+/- SE
9 HDA
RW138 4,066 463,66
RN86 1,70 332,137
RN6 0,45 294,482
RR73 9,58 3,67
RR67 0,38 2,85
RN9 12,37 184,746
RMV2 54,27 151,76
Rainhas reprodutivas
RRME4 2,22 1,896
10,63+/- 18,17
179,40+/-173,91
RV1 11,24 3,54
RV2 5,97 1,79
RV3 6,422 0,95
RV4 4,61 1,98
Rainhas virgens
(1 dia)
RV5 4,56 2,.15
6,56+/-2,74
2,08+/-0,94
RFE1 1,166 18,92
RFE2 2,931 211,.915
RFE3 3,719 99,027
Rainhas reprodutivas
que enxamearam
GMRR1 11,123 43,665
2,60+/-1,30
109,95+/-96,96
IV Capítulo 2 _______________________________________________________________
94
Figura 39. Cromatograma de extrato da glândula mandibular de uma rainha reprodutiva de
abelhas africanizada( GMRR1) enxameada por indução do aumento de temperatura, usando
como fase móvel solução de methanol e água. Tempo de retenção dos feromônios 9-ODA, 9-
HDA e o padrão interno durante as análises de CLAE, demonstrando a presença destes
feromônios nas rainhas reprodutivas.
Figura 40. Cromatograma de extrato da glândula mandibular de uma rainha reprodutiva de
abelhas africanizadas ( RFE1) enxameada naturalmente por falta de alimento, usando como
fase móvel solução de methanol e água. Tempo de retenção dos feromônios 9-ODA, 9-HDA e
o padrão interno durante as análises de CLAE, demonstrando a presença destes feromônios na
rainha reprodutiva que enxameou.
tempo (min)
mAU
IV Capítulo 2 _______________________________________________________________
95
Figura 41. Cromatograma de extrato da glândula mandibular de uma rainha reprodutiva de
abelhas africanizadas (RR73), usando como fase móvel solução de methanol e água. Tempo
de retenção dos feromônios 9-ODA, 9-HDA e o padrão interno durante as análises de CLAE,
demonstrando a presença destes feromônios na rainha reprodutiva.
Figura 42. Cromatograma de extrato da glândula mandibular de uma rainha virgem de abelhas
africanizadas (RV1) com apenas um dia de vida, usando como fase móvel solução de
methanol e água. Tempo de retenção dos feromônios 9-ODA, 9-HDA e o padrão interno
durante as análises de CLAE, demonstrando a presença destes feromônios na rainha virgem.
IV Capítulo 2 _______________________________________________________________
96
4 . - DISCUSSÃO
Os nossos estudos com comportamentos enxameatórios proporcionaram um maior
entendimento em relação às induções a enxameação (comportamento de abandono) por
aumento da temperatura, assim como no entendimento do papel comportamental da rainha em
todo o processo. Em nossos estudos foi observado um papel muito importante da rainha no
comportamento de saída em massa dos indivíduos da colônia (Capitulo 1), já que, muitas
vezes o “Cluster“ já formado esperava a sua rainha em seu centro para sua saída definitiva,
estabilizando assim o agrupamento do enxame. Graças à interação que ocorre entre os
indivíduos de uma colônia de abelhas africanizadas, na coleta de alimentos, cuidados com a
prole, reprodução, defesa (Carvalho et al., 2001) e até mesmo no comportamento de saída em
massa dos indivíduos de uma colônia são encontrados os sistemas mais complexos de
comunicação envolvendo feromônios. Os feromônios constituem o principal meio de
comunicação química dentro do ninho de espécies de abelhas sociais sendo responsáveis pela
manutenção e pelo funcionamento de uma colônia, que, apesar de ser constituída por milhares
de indivíduos, opera como uma unidade coesa e eficiente (Free, 1980; Pettis et al., 1995b).
Nossos relatos indicam que a rainha tem um papel de dominância e de ajuste do Cluster para
sua partida e os feromônios de atração e estabilização parecem estar envolvidos.
Estudos revelam que a maioria dos feromônios é produzida pela rainha através das
glândulas mandibulares e a rainha produz feromônios específicos para atrair um aglomerado
de operárias. A fonte principal destes feromônios é a glândula mandibular, e o composto
principal produzido pela rainha é o 9-keto-(E)-2-decenoic acid, chamado de 9-ODA (Barbier
& Lederer 1960; Slessor et al., 1988).
9-ODA (ácido 9-keto-(E)-2-decenóico) e o 9-HDA (ácido 9-hidroxi-(E)-2-decenóico)
são os feromônios mais abundantes produzidos pela glândula mandibular da rainha e estão
relacionados com o desencadeamento de várias funções dentro da colônia como: inibição para
desenvolvimento do ovário e conseqüentemente produção de rainhas pelas operárias, atração
das operárias para o enxame, estabilização do agrupamento do enxame, estímulo da operária
para forrageamento, dentre outros. As glândulas alteram a quantidade dos componentes de um
determinado feromônio em função das atividades desempenhadas e de acordo com a idade do
indivíduo (Carvalho et al., 2001).
Nossos estudos com indução a enxameação por aumento de temperatura
demonstraram que o aumento de temperatura promove a enxameação por abandono ou a saída
em massa de todos os indivíduos da colônia, abandonando inclusive crias e alimento. Os
IV Capítulo 2 _______________________________________________________________
97
registros automáticos em gráficos permitiram claramente analisar colônias caso a caso e
identificar o momento exato da enxameação; a metodologia permitiu inclusive coletar rainhas
no momento exato da saída em massa das abelhas, assim como analisar a composição
feromônal das rainhas que enxamearam.
Para identificação e quantificação dos feromônios 9-ODA e 9-HDA a nossa
metodologia foi desenvolvida a partir dos procedimentos utilizados por Koshio & Almeida-
Muradian (2003) para detecção de 10-HDA em geléia real, utilizando cromatografia líquida
de alta eficiência. A metodologia utilizada em nosso estudo mostrou-se eficaz indicando que a
metodologia empregada é correta para determinação e quantificação desses feromônios (9-
ODA e 9-HDA). Os tempos de retenção também demonstram a eficácia da metodologia
empregada.
Comparando as quantidades de feromônios 9ODA e 9HDA encontrados em nossos
estudos em rainhas virgens, rainhas fecundadas e rainhas fecundadas que enxamearam
naturalmente e por indução foi possível correlacionar os feromônios com o comportamento
enxameatório.
Em abelhas africanizadas, 9ODA (Tabela 2) é encontrado em maior quantidade em
rainhas fecundadas do que em rainhas virgens e rainhas reprodutivas que enxamearam.
Provavelmente a baixa quantidade deste feromônio na rainha coletada logo após a
enxameação seja decorrente do uso deste feromônio no comportamento de aglomeração,
coesão e estabilização do enxame durante a saída em massa dos indivíduos da colônia. As
rainhas reprodutivas em condições normais apresentaram maior quantidade de 9 ODA (em
média 10,63 µg /abelha) em relação a todas as outras, tanto nas rainhas virgens (1 dia de
vida, 6,56 µg /abelha ) quanto nas reprodutivas que enxamearam por falta de alimento (mais
de 6 meses de vida, 2,60µg /abelha). A quantidade de 9 ODA na rainha reprodutiva que
enxameou por aumento de temperatura (GMRR1, 11,123 µg /abelha) é maior que a média das
reprodutivas em condições normais. Em outros estudos foram encontrados em rainhas virgens
de raças européias uma média de 150 µg (Slessor et al., 1988) e 250 µg (Slessor et al., 1990)
de 9ODA. Como vemos, a quantidade baixa do 9ODA nas abelhas africanizadas estudadas em
nossos experimentos é muito baixa comparada com os resultados deste feromônio em outras
raças e outros estudos. Podemos inferir que a baixa quantidade deste feromônio possa estar
tendo uma grande relação com os altos índices enxameatórios ocorridos em Ribeirão Preto e
até mesmo em Mossoró. Como o papel da rainha e de seus feromônios é muito importante
para coesão e manutenção da colônia, a baixa quantidade de 9 ODA provocaria uma
desestabilização e qualquer stress ou distúrbio ocasionado por fatores ambientais
IV Capítulo 2 _______________________________________________________________
98
(principalmente temperatura) permitiria a evasão da população ou até mesmo a constante
substituição das rainhas na colônia.
De acordo com Winston (2003), as quantidades destes dois feromônios (9ODA e
9HDA) produzidas pela rainha e, conseqüentemente, os efeitos dessas secreções dependem da
idade da rainha (fecundada ou não), da hora do dia e da estação do ano. Nos estudos dele,
rainhas virgens, com menos de 2 dias de idade, produzem em média só 7µg de 9 ODA,
enquanto rainhas virgens com 5 a 10 dias de idade produzem 108 a 133µg, e rainhas
fecundadas em postura com menos de 18 meses de idade, produzem 100 a 200µg (Winston,
2003). Rainhas velhas, em postura, mostraram produção reduzida de 9-ODA. Segundo
Winston, esta baixa produção pode estar associada à substituição de rainha pelas operárias.
Em rainhas em postura o 9-HDA é produzido em quantidades consideravelmente menores que
o 9-ODA, aproximadamente 5 µg por rainha. Uma das funções do 9-ODA e 9-HDA é a
inibição do desenvolvimento e criação de rainha, o que previne a reprodução pela
enxameação ou substituição da rainha (Winston, 2003). Se compararmos as quantidades de
9ODA, encontradas em nossos estudos com as abelhas africanizadas, com as quantidades
relatadas por Winston poderemos verificar que são bastante inferiores. Esta quantidade mais
baixa (96,4 µg) de 9ODA também foi verificada em abelhas africanizadas reprodutivas do
México em relação às européias (Pankiw et al.,1996). Porém em nossos resultados as
quantidades de 9 ODA são bem menores (19,63 µg).
Nas rainhas de abelhas africanizadas, o 9 HDA (Tabela 2) também foi encontrado em
grande quantidade em rainhas reprodutivas que enxamearam e pouca quantidade em rainhas
virgens. Esta maior quantidade nas rainhas que enxamearam deve estar relacionada com a
grande quantidade utilizada para estabilização e manutenção do enxame para a partida até
encontrar um novo sítio de nidificação. O feromônio 9 HDA presente nas rainhas analisadas
foi maior em relação ao 9ODA das mesmas rainhas, principalmente em rainhas reprodutivas
em condições normais (média= 179,40µg /abelha) e rainhas reprodutivas em condições de
enxameação por falta de alimento (109,95µg /abelha). As rainhas virgens apresentaram baixa
quantidade de 9 HDA (média= 2,08 µg /abelha), assim como, rainhas que enxamearam por
indução do aumento de temperatura, comparadas com as rainhas que enxamearam por falta de
alimento (43,65µg /abelha). Poderíamos inferir que a menor quantidade de 9HDA nas rainhas
que enxamearam por indução do aumento de temperatura deve-se ao gasto deste feromônio
durante o comportamento enxameatório para estabilização enquanto que as que enxamearam
por falta de alimento, o enxame já havia se estabelecido em uma arvore e o feromônio estava
mantendo o enxame coeso.
IV Capítulo 2 _______________________________________________________________
99
Em estudos com componentes da glândula mandibular com africanizadas do México e
Européias as quantidades de 9 HDA (Pankiw et al.,1996) encontradas nas africanizadas
reprodutivas foram altas (68,2 µg) em relação às rainhas virgens européias (17 µg). Outros
estudos relatam 55 µg (Slessor et al, 1988) e 150 µg de 9 HDA (Slessor et al, 1990). Em
nossos estudos as quantidades de 9 HDA são altas comparadas com outros estudos e isso deve
estar relacionado aos altos índices enxameatórios encontrados nas abelhas africanizadas em
Ribeirão Preto e Mossoró porque este feromônio é um agente estabilizante de enxames
voadores e causam dispersão do Cluster.
Alguns pesquisadores, em estudos com feromônios 9 HDA e 9ODA (Butler & Fairey,
1964; Butler & Simpson, 1967), relataram que o 9 HDA, também das glândulas mandibulares
de uma rainha, causaram a dispersão do Cluster, e que embora as abelhas sem rainhas fossem
atraídas para uma fonte de 9 ODA, elas raramente se agruparam sobre ele e que somente
foram induzidas a formar um cluster estável quando o 9HDA estava presente. Parecia que o
9ODA e o 9HDA juntos eram tão efetivos quanto uma rainha reprodutiva viva, ou quanto a
uma cabeça de rainha que havia sido exprimida para liberar os feromônios; assim o 9ODA
parece agir como um atrativo e o 9HDA como agente estabilizante.
Em contraste, Morse & Boch (1971) e Boch et al., (1975) concluíram que os enxames
sem rainhas são menos atraídos para o 9ODA, ou 9ODA mais 9HDA juntos que para os
extratos das cabeças das rainhas, e que a adição de 9HDA ao 9ODA falharam para aumentar
sua atratividade ou a sua habilidade de estabilizar o enxame. Adicionando uma mistura de
feromônios Nasonov sintéticos ao 9ODA ou ao 9HDA estes atraíram e estabilizaram os
enxames sem rainha.
Segundo Free (1987), talvez, a maior atração inicial do 9ODA reflete sua maior
volatilidade; enquanto a maior persistência de 9HDA pode ajudar a prolongar o efeito de
aglomeração e explicar porque Bluter & Simpson (1967) supuseram que ele fosse necessário
para a estabilização do cluster.
Entretanto componentes produzidos pela rainha, diferentes de 9ODA, que ainda não
foram identificados e ainda não foram estudados possam contribuir para inicialização e ou
estabilização do cluster. Embora os feromônios da cabeça das rainhas pareçam ser a priori
mais importantes do que aqueles de outras partes do corpo da rainha, outros feromônios
podem estar envolvidos. Não é inconcebível que a rainha possa secretar componentes em
diferentes proporções, ou que as abelhas possam responder a diferentes componentes dos
feromônios da rainha quando ela estiver num enxame, sobre uma cria, em um cluster ou em
um enxame em transito (Free, 1987).
IV Capítulo 2 _______________________________________________________________
100
As comparações entre os nossos resultados e outros resultados com rainhas européias e
africanizadas demonstram que existem diferenças nas quantidades e proporções de 9ODA e
9HDA nestas várias raças e consequentemente isso se deve às variabilidades genéticas
existentes. A baixa quantidade de 9ODA e grande quantidade de 9 HDA nas nossas rainhas
africanizadas pode contribuir para explicação dos grandes números de enxameações por
abandono e pode refletir numa maior adaptação de nossa raça às atividades enxameatórias
existentes principalmente no nordeste do Brasil, já que estes dois feromônios contribuem na
coesão e estabilização dos enxames.
Acreditamos que os dois feromônios analisados (9-ODA e 9-HDA) em nosso estudo
devam estar relacionados com o comportamento enxameatório, já que verificamos a sua
diminuição ou o seu aumento nos dois fatores analisados causadores de saída em massa dos
indivíduos (temperatura e falta de alimento), em condições naturais ou artificiais. Em
condições normais as rainhas reprodutivas apresentam maior quantidade do que em rainhas
virgens ou que enxamearam, identificando a maior necessidade de volatilidade deste
feromônio para uma colônia.
A enxameação natural (reprodutiva) e enxameação por abandono, associados à alta
capacidade destas abelhas explorarem e sobreviverem em diferentes nichos permitiram a
dispersão das abelhas africanizadas, sendo necessárias técnicas de análise de caracterização
das populações, bem como o controle desta dispersão no intuito de prevenir e controlar
acidentes. Abandono ou “Absconding” é a deserção do ninho parental, enquanto colônia em
resposta a qualquer distúrbio (Hepburn & Radloff, 1998). Nossos estudos também indicam
que existem poucos estudos na literatura referentes a estes tipos de comportamentos e suas
relações com os feromônios. Mais estudos nesta linha poderiam explicar melhor o
comportamento enxameatório das abelhas africanizadas e muitos outros comportamentos,
inclusive a expansão dessas abelhas pelo mundo.
V Conclusões Gerais _________________________________________________________
101
V .CONCLUSÕES GERAIS
¾ O sistema de monitoramento com registros automáticos em Câmaras climáticas
dotadas de sensores trouxeram uma inovação e novas perspectivas de estudos sobre a
biologia, atividade de vôo, termorregulação e comportamento enxameatório em
abelhas africanizadas.
¾ Os resultados dos experimentos de enxameação induzida por aumento de temperatura
e registros automáticos ao longo de 24 horas de monitoramento permitiram analisar
colônias caso a caso, identificando o momento exato da saída em massa dos
indivíduos da colônia, reconhecer o tipo de comportamento enxameatório e em qual
limiar de temperatura e umidade internos ocorre o processo enxameatório.
¾ O monitoramento das abelhas permitiu a detecção dos comportamentos de abandono
em condições naturais em Mossoró-RN por competição, assim como por efeito de
altas temperaturas em colônias instaladas em núcleos em ambiente natural.
¾ O mesmo monitoramento também permitiu a identificação e detecção da manutenção
da termorregulação interna da colônia, com temperatura de 35
o
C e umidade relativa a
80% nas colônias em condições normais.
¾ As abelhas africanizadas reagem às mudanças de temperatura mediante
termorregulação porém ao se atingir a temperatura interna de 41
o
C não mais
conseguem termorregular e iniciam o comportamento enxameatório de abandono.
¾ Os resultados dos experimentos de indução a enxameação detectaram a capacidade
termorreguladora e a reação das abelhas em relação a um ambiente em altas
temperaturas (38-43
o
C) e a resposta desta reação é a saída em massa dos indivíduos
da colônia, deixando cria e alimento.
¾ O tipo de comportamento enxameatório detectado é o de abandono tendo como
distúrbios ou fatores ocasionados, altas temperaturas, falta de água e invasão de
formigas.
V Conclusões Gerais _________________________________________________________
102
¾ As induções por temperatura demonstraram que as operárias têm um cuidado com a
rainha e com a prole no momento de fuga sendo que a rainha tem um papel decisivo
na decisão de grupo.
¾ Os estudos com identificação e quantificação dos feromônios 9ODA e 9HDA
demonstraram que a quantidade de 9ODA em abelhas africanizadas é muito baixa em
relação às outras raças já estudadas e que a quantidade deste feromônio possa estar
contribuindo para as altas taxas de comportamentos enxameatórios assim como o
9HDA em grande quantidade durante a saída em massa dos indivíduos por aumento de
temperatura. Tendo estes dois feromônios um efeito de agente estabilizante, atrativo e
dispersor do Cluster, o que demonstra a importância da rainha na estabilidade da
colônia.
¾ Os resultados das enxameações induzidas por aumento de temperatura nos permitem
chamar a atenção dos apicultores nordestinos sobre a importância de serem mantidas
as colméias à sombra ou meia sombra, e com disponibilidade de água limpa, uma vez
que essas variáveis exercem alta influência no comportamento enxameatório por
abandono observado nas abelhas africanizadas.
VI Resumo Geral ____________________________________________________________
103
A atividade de vôo no gênero Apis é definida como saída ou entrada dos indivíduos da colônia, com
ou sem material e está diretamente relacionada com os fatores bióticos e abióticos, sendo estas abelhas
altamente eficientes na regulação dos parâmetros biofísicos de suas colônias. Esta atividade é
altamente dependente das condições ambientais, principalmente temperatura. O controle da
temperatura interna da colônia é um dos mecanismos que garantem o equilíbrio interno. Este controle
é proporcionado pelas contrações da musculatura do vôo, aquecimento corpóreo e absorção do
ambiente, gerando calor no interior da colônia. O complexo padrão de organização dentro de uma
colônia de Apis tem componente genético e está relacionado também com a adaptação ao ambiente
externo em prol da sobrevivência e manutenção da colônia. Regulações hormonais (como os
feromônios) e comportamentais tanto nas rainhas quanto nas operárias são utilizadas para
comunicação entre seus integrantes. A saída em massa dos indivíduos da colônia (enxameação) pode
ser monitorada e vários comportamentos podem ser detectados. O sistema de monitoramento com
registros automáticos trouxeram uma inovação e novas perspectivas em estudos sobre a biologia,
atividade de vôo, termorregulação e comportamento enxameatório em abelhas africanizadas.
Experimentos induzidos e registros automáticos ao longo de 24 horas de monitoramento permitiram
analisar colônias caso a caso, identificar o momento exato da saída em massa dos indivíduos da
colônia, reconhecer o tipo de comportamento enxameatório (abandono), e em qual limiar de
temperatura (38-43
o
C) e umidade (90%) internos ocorre este tipo de processo enxameatório. O mesmo
monitoramento também permitiu a identificação e detecção da manutenção da termorregulação interna
da colônia, com temperatura de 35
o
C e umidade relativa a 80% nas colônias em condições normais. O
tipo de comportamento enxameatório detectado é o de abandono tendo como distúrbios ou fatores
ocasionados, altas temperaturas, falta de água e invasão de formigas. Os estudos com identificação e
quantificação dos feromônios 9ODA e 9HDA demonstraram que a quantidade de 9ODA em abelhas
africanizadas é muito baixa em relação às outras raças já estudadas e que a quantidade deste feromônio
possa estar contribuindo para as altas taxas de comportamentos enxameatórios assim como o 9HDA
em grande quantidade durante a saída em massa dos indivíduos por aumento de temperatura. Tendo
estes dois feromônios um efeito de agente estabilizante, atrativo, dispersor do Cluster o que demonstra
a importância das rainhas na estabilidade da colônia. As enxameações por abandono das abelhas
africanizadas, obtidas na presente tese, mediante indução artificial por aumento de temperatura,
simulando ambiente natural do Nordeste brasileiro, nos permitem chamar atenção do apicultor daquela
região sobre a necessidade de serem mantidas as colméias à sombra ou meia sombra e com
disponibilidade de água limpa, uma vez que essas variáveis exercem alta influência no comportamento
enxameatório.
Palavras chaves: Monitoramento, Atividade de vôo, Temperatura, Termorregulação, Comportmentos
enxameatórios, Abandono, Feromônios 9ODA e 9HDA.
VII Abstract ________________________________________________________________
104
Flight activity by honey bees is defined as colony individuals leaving or entering the hive, with or
without material; it is directly affected by biotic and abiotic factors. The bees are highly efficient at
regulating the biophysical parameters in their colonies. Nevertheless, their activities are highly
dependent on environmental conditions, especially temperature. Control of internal colony
temperature is one of the mechanisms that helps guarantee internal colony equilibrium. When
conditions are not sufficiently controlled the colony members may all suddenly leave and abandon the
hive (absconding). We used electronic monitoring of flight activity at the entrance to monitor and help
understand the components of this behavior. We also monitored internal and external hive temperature
and humidity. Some colonies were maintained inside a temperature controlled chambered to determine
how external heat can affect absconding behavior. The bees generally maintained the internal
temperature at 35
o
C and relative humidity at 80% and they abandoned the hives when they could no
longer maintain these parameters. We examined this behavior in Ribeirão Preto, in the state of São
Paulo, considered to have a subtropical climate, and in Mossoró, Rio Grande do Norte state, a
Caatinga region that is often extremely hot and dry. We also quantified the pheromones 9ODA and
9HDA and found that the 9 ODA levels were lower in the Africanized bees than the levels found for
other types of honey bees. Possibly these lower levels of this queen pheromone explain the greater
tendency of Africanized bees to abscond. The absconding behavior that we induced with high
temperatures simulates the conditions found in much of northeast Brazil, were beekeepers annually
lose 50 % or more of their colonies due to absconding. We suggest that shading and a nearby water
supply will help avoid such extreme conditions and reduce the loss of the colonies.
Keywords: Electronic monitoring, Flight activity, Temperature, Humidity, Absconding behavior,
9ODA and 9HDA pheromones.
VIII Referências Bibliográficas_________________________________________________
105
VIII. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Almeida, G.F. 2004. Estudo de componentes rítmicos detectados na colônia de Frieseomelitta
varia Hymenoptera: Apidae; Meliponini. Dissertação de Mestrado, Faculdade de Filosofia,
Ciências e Letras de Ribeirão Preto, USP, 96p.
Barbier, M.; Lederer, E. 1960. Structure chimie de la substance royale de la reine d’Abeille
(Apis mellifera L.). Completes Rendus de L´Académie Des. Sciences Paris 250: 4467-4469.
Bellusci S. 1998. Caracterização do ritmo de atividade/repouso em livre curso de
Scaptotrigona aff. depilis Moure, 1942 Hymenoptera, Apidae, Meliponinae. Dissertação de
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