Spatial orientation in the arboreal crepuscular ant : Odontomachus hastatus (Formicidae: Ponerinae)

Abstract

Em matas de restinga da Ilha do Cardoso (SP), forrageadoras da formiga arborícola crepuscular/noturna Odontomachus hastatus podem caçar a > 8 m do ninho. O forrageamento se dá principalmente no dossel, em uma intricada rede de galhos, onde esta formiga deve ser capaz de aprender o caminho de retorno ao ninho. O ambiente do dossel e seu hábito noturno tornam esta espécie um interessante modelo para pesquisa em orientação espacial. Para investigar os mecanismos de orientação empregados por O. hastatus, realizamos experimentos sob condições controladas em laboratório, usando uma arena circular onde marcas visuais e químicas poderiam ser manipuladas. Testamos a influência de: (i) um padrão de dossel artificial; (ii) pistas visuais horizontais; (iii) uma pista tridimensional (cilindro); e (iv) pistas químicas na superfície do chão da arena. Nossos resultados demonstram que O. hastatus se guia principalmente por pistas visuais (pistas do dossel e pistas horizontais), o que está de acordo com o encontrado em formigas diurnas. A luminosidade noturna (lua/estrelas) é aparentemente suficiente para produzir silhuetas contrastantes do dossel e vegetação circundante, e podem ser importantes referenciais de orientação. Por outro lado, substâncias químicas não funcionaram como pistas para o retorno de forrageadoras. Ao contrário do chão plano da arena circular, é possível que marcas químicas sejam importantes na marcação de rotas arbóreas bifurcadas de O. hastatus. O uso de pistas químicas por formigas é geralmente considerado importante para orientação noturna e este trabalho é a primeira demonstração experimental do uso de pistas visuais por uma formiga noturna e arborícola. O presente estudo contribui para o desenvolvimento de estudos comparativos sobre a evolução da orientação espacial em formigas e outros insetos.In the 'restinga' sandy plain forest of Ilha do Cardoso (SP), foragers of the crepuscular/nocturnal arboreal ant Odontomacus hastatus may hunt > 8 m away from their nests. Foraging takes place mainly in the canopy amongst the intricate net of branches and bifurcations, where ant foragers must be able to learn the way back to the nest. The canopy environment together with the nocturnal habit makes this species an interesting model for research on spatial orientation. In order to investigate orientation mechanisms employed by O. hastatus, we performed controlled laboratory experiments using a circular arena where chemical and visual cues could be manipulated. We tested the influence of: (i) an artificial canopy pattern; (ii) horizontal visual cues; (iii) a tridimensional cue (cylinder); (iv) chemical cues on the ground surface. Our results demonstrate that O. hastatus is guided mainly by visual cues (canopy and horizontal cues), which is in accordance with other diurnal arboreal ants. Nocturnal luminosity (moon/stars) is apparently sufficient to produce contrasting silhouettes from the canopy and surrounding vegetation, which may be important as orientation references. On the other hand, chemical substances provided no cues to returning foragers. Contrary to the plain floor of the circular arena, it is possible that chemical cues are important for marking bifurcated arboreal routes of O. hastatus. The use of chemical cues by ants is generally considere