Cristian L. Klunk
Doutorado | 2° ano
Morfologia funcional e o papel da dieta na evolução de operárias de Pheidole spp. (Hymenoptera: Formicidae)
Morfologia funcional e o papel da dieta na evolução de operárias de Pheidole spp. (Hymenoptera: Formicidae)
A evolução do polimorfismo da casta operária ocorreu em muitas linhagens de formigas (Hymenoptera: Formicidae). No gênero Pheidole ocorre o dimorfismo da casta operária, onde as operárias maiores desenvolvem uma cabeça desproporcionalmente grande, preenchida majoritariamente pelos músculos adutores das mandíbulas. Essas operárias são responsáveis por atividades específicas, como defesa da colônia e processamento de alimentos rígidos. A dieta entre espécies de formigas é muito variada, e a relação entre dieta e evolução de subcastas operárias é comumente sugerida para o grupo. Muitos autores investigaram a associação entre dieta e evolução das subcastas operárias em Pheidole spp., mas falharam em encontrar uma relação clara entre dieta e morfologia. Contudo, até o momento nenhuma abordagem biomecânica foi utilizada para investigar como as consequências mecânicas da mordida se relacionam com a morfologia das operárias. Com o objetivo de investigar o papel da morfologia da cabeça e mandíbulas nas demandas mecânicas da mordida em operárias do gênero Pheidole, simularemos a dissipação de tensões em modelos tridimensionais dessas estruturas, considerando distintos cenários de mordida, através da técnica de Análise de Elementos Finitos, em duas espécies com morfologias distintas. Para cada espécie e subcasta operária utilizaremos uma mandíbula para analisar seis cenários de mordida (pressão e batida com o dente apical, margem mastigatória e dente apical + margem mastigatória), totalizando 24 simulações. Considerando a cabeça, simularemos as consequências mecânicas da contração dos músculos adutores das mandíbulas, com uma simulação para cada espécie e subcasta. Nós hipotetizamos que as operárias maiores possuem a morfologia da cabeça e mandíbulas adaptadas para lidar com as demandas mecânicas do processamento de alimentos rígidos. Assim, as mandíbulas das operárias maiores devem apresentar maior resistência às mordidas por pressão, e suas cabeças devem ter um desempenho superior para lidar com os efeitos da contração muscular.
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