glandulas mestrado
Post on 05-Oct-2015
13 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
-
PROGRAMA DE PS-GRADUAO EM BIOLOGIA
CELULAR E MOLECULAR (CINCIAS BIOLGICAS)
ANATOMIA, HISTOLOGIA, HISTOQUMICA E ULTRA-ESTRUTURA DAS GLNDULAS SALIVARES
CEFLICAS DE ABELHAS EUSSOCIAIS (HYMENOPTERA, APIDAE)
SILVANA BEANI POIANI
Dissertao apresentada ao Instituto de Biocincias do Cmpus de Rio Claro, Universidade Estadual Paulista, como parte dos requisitos para obteno do ttulo de Meste em Cincias Biolgicas -Biologia Celular e Molecular.
Agosto - 2007
-
ii
ANATOMIA, HISTOLOGIA, HISTOQUMICA E ULTRA-ESTRUTURA DAS GLNDULAS SALIVARES
CEFLICAS DE ABELHAS EUSSOCIAIS (HYMENOPTERA, APIDAE)
SILVANA BEANI POIANI
Orientadora: Carminda da Cruz Landim
Dissertao apresentada ao Instituto de Biocincias do Cmpus de Rio Claro, Universidade Estadual Paulista, como parte dos requisitos para obteno do ttulo de Meste em Cincias Biolgicas -Biologia Celular e Molecular.
Agosto - 2007
-
iii
A toda minha famlia: Pais, irms, avs, tios e primos
Dedico.
-
iv
AGRADECIMENTOS
Agradeo a Deus por me guiar e pela famlia que me deu. Aos meus pais
Osvaldo e Adlia e irms Cludia e Mrcia pelo amor, apoio e unio. minha
orientadora Carminda da Cruz Landim pela oportunidade de trabalharmos juntas mais
uma vez, pela seriedade profissional e por compartilhar seus conhecimentos, guiando-
me pelo caminho da pesquisa cientfica.
Agradeo aos tcnicos dos laboratrios de Histologia (Grson), de Microscopia
Eletrnica (Mnika e Antnio) e, especialmente ao Srgio do Biotrio por valiosas
informaes. Aos amigos de orientao Vagner, Thasa, Luciana, Fernanda e Bruno.
Aos amigos da minha turma de Biologia que tornam a vida em Rio Claro mais
prazerosa, especialmente ao Pablo pelas ajudas com computador e discusses
produtivas, ao Fbio (Morcego) que me auxiliou nas anlises estatsticas e ao Eduardo
por estar presente nos momentos-chave, sempre me apoiando.
Agradeo aos amigos de So Paulo (Deivis, Fernando, Luciana, Samantha e
Lorena) pelo apoio e amizade verdadeira.
Agradeo s amigas do peito Mirella, Juliana e Cintia pela convivncia divertida
e companheirismo e CAPES pelo suporte financeiro para a realizao deste trabalho.
-
1
NDICE
Pgina
INTRODUO GERAL..................................................................................................4
OBJETIVOS GERAIS....................................................................................................10
CAPTULO 1 - Anatomia e Morfometria das Glndulas Salivares Ceflicas de Apis
mellifera e Scaptotrigona postica (Hymenoptera, Apidae) em Fmeas e Machos com
Diferentes Idades.............................................................................................................13
RESUMO.............................................................................................................13
ABSTRACT.........................................................................................................14
1. INTRODUO...................................................................................................15
2. MATERIAL E MTODOS.................................................................................16
2.1. Material.........................................................................................................16
2.2. Mtodos.........................................................................................................17
2.2.1. Anatomia e Morfometria..............................................................17
2.2.2. Microscopia Eletrnica de Varredura (MEV)..............................18
3. RESULTADOS...................................................................................................18
3.1. Anatomia......................................................................................................18
3.1.1. Microscopia de Luz (ML)............................................................18
3.1.2. Microscopia Eletrnica de Varredura (MEV)..............................20
3.2. Morfometria..................................................................................................21
3.2.1. Apis mellifera...............................................................................21
3.2.2. Scaptotrigona postica...................................................................21
4. FIGURAS E TABELAS......................................................................................22
5. DISCUSSO.......................................................................................................31
5.1. Anatomia......................................................................................................31
5.2. Morfometria..................................................................................................34
6. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS................................................................37
CAPTULO 2 - Histologia e Histoqumica das Glndulas Salivares da Cabea de Duas
Espcies de Abelhas Eussociais, Apis mellifera e Scaptotrigona postica (Hymenoptera,
Apidae)............................................................................................................................42
-
2
RESUMO.............................................................................................................42
ABSTRACT.........................................................................................................43
1. INTRODUO...................................................................................................44
2. MATERIAL E MTODOS.................................................................................45
2.1. Material.........................................................................................................45
2.2. Mtodos........................................................................................................45
2.2.1. Histologia (HE)............................................................................45
2.2.2. Histoqumica................................................................................46
2.2.2.1. Identificao de Protenas Pelo Mtodo de Colorao por
Azul de Bromofenol (PEARSE, 1960)............................................................................46
2.2.2.2. Identificao de lipdios Pelo Mtodo de Colorao por
Sudan Black e Azul do Nilo............................................................................................47
3. RESULTADOS...................................................................................................47
3.1. Histologia......................................................................................................47
3.1.1. Apis mellifera...............................................................................47
3.1.2. Scaptotrigona postica...................................................................48
3.2. Histoqumica.................................................................................................49
3.2.1. Identificao de Protenas Pelo Mtodo de Colorao por Azul de
Bromofenol (PEARSE, 1960).........................................................................................49
3.2.2. Identificao de Lipdios Pelos Corantes Sudan Black e Azul do
Nilo..................................................................................................................................49
4. FIGURAS............................................................................................................51
5. DISCUSSO.......................................................................................................58
6. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS................................................................68
CAPTULO 3 - Ultra-Estrutura das Glndulas Salivares Ceflicas de Operrias e
Rainhas de Apis mellifera e Scaptotrigona postica (Hymenoptera, Apidae) em
Diferentes Fases da Vida.................................................................................................77
RESUMO.............................................................................................................77
ABSTRACT.........................................................................................................78
-
3
1. INTRODUO...................................................................................................78
2. MATERIAL E MTODOS.................................................................................80
2.1. Material.........................................................................................................80
2.2. Mtodos........................................................................................................80
3. RESULTADOS...................................................................................................81
3.1. Ductos e Bolsa Salivar..................................................................................81
3.2. Poro Secretora...........................................................................................82
3.2.1. Apis mellifera...............................................................................82
3.2.1.1. Caractersticas Comuns...................................................83
3.2.1.2. Caractersticas Particulares.............................................83
3.2.2. Scaptotrigona postica...................................................................84
4. FIGURAS............................................................................................................86
5. DISCUSSO.......................................................................................................97
6. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS..............................................................104
DISCUSSO E CONCLUSES FINAIS....................................................................110
PERSPECTIVAS FUTURAS.......................................................................................116
REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS..........................................................................117
-
4
INTRODUO GERAL
As diferentes espcies de abelhas variam em tamanho, forma e hbitos. Contudo, a
grande maioria tem como fonte de energia o nctar ou leo e, de protena, o plen
(MICHENER, 1974). Existem trs espcies comprovadamente carnvoras (ROUBIK,
1992) e outras ainda so cleptobiticas, vivem s custas do roubo do nctar e plen
colhidos pelas espcies que visitam as flores. As abelhas que tm hbitos sociais mais
avanados pertencem subfamlia Apinae e, dentro da tribo Apini, as subtribos Apina,
Meliponina e Bombini so as que esto em um estgio social mais avanado e so as
chamadas abelhas eussociais (SILVEIRA et al., 2002). As caractersticas que definem
as abelhas eussociais so: a sobreposio de geraes, o cuidado com a prole e a diviso
do trabalho reprodutivo entre as fmeas. A grande maioria dos outros grupos de abelhas
tem hbitos solitrios ou so sociais primitivos (ROUBIK, 1992; WINSTON, 1987).
Apini a tribo da qual fazem parte as espcies do gnero Apis. A subtribo
Meliponina composta pelas abelhas cujo ferro atrofiado, entre as quais esto as
abelhas indgenas brasileiras sem ferro, tal como Scaptotrigona postica (SILVEIRA et
al., 2002).
As colnias das abelhas eussociais so formadas por trs tipos de indivduos
adultos: rainha, operrias e machos. Conforme a espcie tambm podem estar presentes
rainhas virgens. Alm dos adultos, tambm est presente a cria em vrias fases do
desenvolvimento.
As rainhas e as operrias constituem castas do sexo feminino, responsveis por
diferentes funes na colnia. As rainhas fecundadas so as principais responsveis pela
-
5
postura de ovos fecundados ou no, os quais do origem, respectivamente, s operrias
e aos machos, mantendo a populao das colnias. As operrias so responsveis pela
construo, abastecimento e manuteno da colnia, alm de dispensarem cuidados
cria e aos adultos, especialmente rainha.
O trabalho realizado pelas operrias obedece a uma seqncia determinada de
acordo com a idade (polietismo etrio), maturidade fisiolgica do indivduo e
necessidades da colnia. Tarefas realizadas dentro do ninho incluem o cuidado com a
cria, limpeza, construo e manipulao de alimento e, fora da colnia, coleta de
alimento, gua e resina. H tambm uma fase de guarda antes da fase de campeira
(FREE, 1980).
Os machos s esto presentes na colnia nas ocasies favorveis para reproduo,
so responsveis pela fecundao da rainha e, em Apis mellifera, pouca ou nenhuma
tarefa desempenham alm desta. Ao contrrio dos zanges de A. mellifera, os machos
dos meliponneos se alimentam nas flores, trabalham com o cerume (resina misturada
com cera), desidratam nctar, incubam clulas de cria, defendem o ninho e seguem
pistas de odor (IMPERATRIZ-FONSECA, 1973; KERR, 1951, 1990). Nogueira-Neto
(1997) de opinio que tais tarefas desempenhadas pelos machos devem ser eventuais,
j que no substituem as das operrias nas colnias.
As abelhas eussociais apresentam uma variedade de glndulas excrinas
distribudas por todo o corpo, cujos produtos so usados no desempenho de suas tarefas.
A cera na construo dos ninhos, a gelia real na alimentao da cria, feromnios no
controle da atividade de outros indivduos da mesma ou de outras colnias, defesa e
comunicao e tambm em processos fisiolgicos prprios como digesto e lubrificao
dos apndices articulados.
Todos insetos apresentam glndulas ligadas aos apndices bucais, as quais recebem
denominaes de acordo com o apndice a que esto conectadas. Nas abelhas adultas,
as principais destas glndulas esto ligadas ao lbio (glndulas labiais), s mandbulas
(glndulas mandibulares) e ao assoalho da cavidade bucal (glndulas hipofarngeas).
Todas estas glndulas fazem parte de um sistema designado sistema salivar, apesar de
apresentarem funes diversificadas, muitas vezes com pequena ou nenhuma relao
com a ingesto ou digesto de alimento.
-
6
Nas abelhas adultas, as glndulas labiais descarregam sua secreo no premento da
glossa estando, portanto, em condio de misturar seus produtos ao alimento ingerido.
Seja por este motivo, ou porque so homlogas das glndulas salivares dos outros
insetos, ou ainda porque se originam das glndulas salivares larvais, elas so
consideradas as glndulas salivares propriamente ditas (CRUZ-LANDIM, 1967; SILVA
DE MORAES, 2002; SNODGRASS, 1956).
Em todos os insetos, um par de glndulas salivares est localizado no trax e seus
ductos penetram na cabea onde se unem em um nico ducto excretor comum que se
abre entre a base da hipofaringe e o premento do lbio. A funo dessas glndulas
muito variada dependendo da dieta do inseto, de modo que impossvel atribuir-lhe
nome funcional consistente, mas, embriologicamente, so glndulas labiais porque se
desenvolvem como invaginaes ectodrmicas do segmento labial da cabea (CRUZ-
LANDIM; MELLO, 1967; SNODGRASS, 1956).
Nas abelhas eussociais da subfamlia Apinae, pertencentes s subtribos Euglossina,
Bombina, Meliponina e Apina, as glndulas labiais ou salivares dos adultos so
formadas por um par de glndulas localizado no trax, como nos demais insetos, e por
um par localizado na cabea, sendo denominadas de glndulas salivares (ou labiais) da
cabea. Estas glndulas ceflicas no esto presentes em outros himenpteros, nem em
outros insetos e, por isso, constituem uma caracterstica especial destas tribos, no
sendo encontradas, plenamente desenvolvidas, nas outras abelhas (CRUZ-LANDIM,
1967, 2000; SILVA DE MORAES, 2002).
Parece que ao longo da filogenia, h grande variao morfolgica da glndula
salivar ceflica entre as abelhas. De um modo geral, parece ocorrer um aumento no grau
de desenvolvimento dessa glndula em espcies com maior grau de sociabilidade. Nas
abelhas em que as glndulas salivares ceflicas no esto presentes, o ducto excretor
comum das glndulas salivares torcicas, no interior da cabea, apresenta-se como uma
fita oca, reforada por tendeas. Em algumas espcies de abelhas pertencentes s
famlias Halictidae, Megachilidae e Anthophorini, o mesmo ducto apresenta expanses
laterais foliceas que podem ser interpretadas como prenncios da glndula salivar
ceflica. No se sabe se essas expanses so funcionais. Nos Anthophorini, tais
prenncios aparecem como expanses unilaterais, digitiformes. J em Halictidae e
Megachilidae as expanses so bilaterais com forma folicea conectadas ao ducto
-
7
excretor comum das glndulas torcicas por canais cilndricos (CRUZ-LANDIM,
1967).
O par da glndula salivar presente na cabea formado durante a pupao, por
evaginaes do epitlio do ducto excretor comum da glndula salivar larval, que
atravessa a cabea (CRUZ-LANDIM; MELLO, 1967). Nos Meliponina e Bombina, na
juno dos ductos das glndulas salivares torcicas com os ductos da poro glandular
ceflica permanece uma dilatao, denominada bolsa salivar ou reservatrio, o qual no
est presente nos Apina e Euglossina (CRUZ-LANDIM, 1967). Contudo, Salles e Cruz-
Landim (1998) no identificaram bolsa salivar em Camargoia nordestina, um
meliponneo, e sim estruturas globulares recobrindo a juno dos ductos.
Apesar de terem a mesma origem e desembocadura comum, os pares de glndulas
torcicos e ceflicos so distintos morfolgica e funcionalmente. As glndulas salivares
torcicas so formadas por unidades secretoras tubulares enquanto a poro ceflica
formada por unidades secretoras alveolares. Cada conjunto lateral de unidades
secretoras considerado uma glndula, portanto, as glndulas salivares da cabea so
estruturas pares (CRUZ-LANDIM, 1967).
De acordo com a terminologia dada s clulas glandulares dos insetos, com relao
ao modo pelo qual a clula secreta seus produtos (NOIROT; QUENNEDEY, 1974,
1991), os alvolos das glndulas salivares ceflicas so constitudos por clulas
glandulares da classe I as quais esto organizadas de modo a formar um rgo interno
no corpo da abelha (CRUZ-LANDIM, 2002). Nesta classe de clulas glandulares, cada
clula alveolar est envolvida no processo de produo e descarga da secreo e
diretamente recoberta pela cutcula.
A secreo das glndulas salivares do trax aquosa e segundo Delage-Darchen et
al. (1979), Simpson (1960) e Simpson et al. (1968) contm enzimas digestivas,
enquanto a secreo das glndulas salivares da cabea tem aspecto oleoso. Segundo
Simpson (1960), essa secreo oleosa serve para lubrificar as peas bucais. Foi tambm
sugerida a funo de amolecer a cera durante sua manipulao na construo do ninho
(HESELHAUS, 1922), a qual foi posta em dvida por Simpson (1960) j que nem todas
as abelhas que apresentam a glndula salivar ceflica desenvolvida trabalham com a
cera.
-
8
Engels et al. (1997) demonstraram a presena de pelo menos 68 diferentes
substncias volteis pertencentes a 5 grupos qumicos com potencial para
desempenharem papel feromonal em extratos da cabea de rainhas de Scaptotrigona
postica sem, contudo, determinarem onde eram produzidas. Porm, levando em
considerao a natureza dos compostos, apenas as glndulas hipofarngeas poderiam ser
excludas da funo de produzir tais compostos.
Entre as glndulas da cabea, as mandibulares tm sido apontadas como as mais
provveis fontes de feromnios. Contudo, Jarau et al. (2004) e Schorkopf et al. (2007)
demonstraram, atravs de bioensaios, que as glndulas salivares da cabea de operrias
campeiras de, respectivamente, Trigona recursa e T. spinipes (Subtribo Meliponina)
produzem componentes volteis que esto relacionados comunicao por trilhas de
cheiro.
As substncias produzidas pelas glndulas excrinas nas abelhas so em sua
maioria feromnios usados para comunicao e reconhecimento da posio social de
cada indivduo e para inter-relacionamentos dos mais diferentes tipos, necessrios na
comunidade. Assim, o ciclo funcional das glndulas determina a funo do indivduo na
sociedade ou vice-versa (CRUZ-LANDIM, 1994).
Como j mencionado anteriormente, as abelhas passam por fases da vida em que
desempenham tarefas diferentes. Silva de Moraes (1978) verificou que desde o incio da
diferenciao das clulas das glndulas salivares da cabea, seus ncleos se apresentam
poliplides, mas que o grau de ploidia atingido por eles mais baixo que aquele
alcanado pelos ncleos das torcicas, o que desde logo evidencia diferenas de funo,
principalmente quanto intensidade de sntese protica. Cruz-Landim e Akahira (1966)
constataram que as glndulas salivares torcicas e ceflicas nas operrias das espcies
sociais apresentam um nico ciclo secretor durante a vida adulta, o qual est
correlacionado diviso de trabalho, desenvolvendo-se em um certo perodo da vida e
regredindo posteriormente. Dias (1992) estudando o processo de desenvolvimento e de
regresso das glndulas salivares da cabea e alguns aspectos morfo-funcionais de
operrias de S. postica, observou um desenvolvimento progressivo dessas glndulas,
desde a emergncia da operria at ao fim da vida. Esta verificao est de acordo com
o observado nas glndulas salivares ceflicas de Camargoia nordestina, um
meliponneo, por Salles e Cruz-Landim (1998).
-
9
As glndulas das abelhas ocorrem de maneira bastante diferente entre machos e
fmeas, sendo mais abundantes nas fmeas (CRUZ-LANDIM, 1994). A presena e o
grau de desenvolvimento das glndulas salivares, tanto do trax quanto da cabea,
diferem entre os dois sexos intra e inter-especificamente. Operrias e rainhas de A.
mellifera apresentam ambos pares de glndulas, mas nos machos as da cabea so
vestigiais (GRAF, 1968; SIMPSON, 1962).
J em Bombus, o grau de desenvolvimento varia entre os sexos nas diferentes
espcies. Machos de Bombus pomorum (RIBBANDS, 1953), B. atratus e B. morio
(LAUER, 1992) possuem a glndula salivar da cabea mais desenvolvida que nas
fmeas de sua espcie, porm em B. campestris (RIBBANDS, 1953) e B.
(Rhodobombus) mesomelas (TERZO et al., 2005) elas so rudimentares nos machos e,
nesta ltima espcie, grandes nas rainhas e operrias. Alguns machos de mamangavas
usam a secreo de suas glndulas salivares ceflicas para marcar com cheiro rotas de
vo e atrair rainhas virgens (BERGMAN; BERGSTRM, 1997; KULLENBERG et al.,
1973), entretanto em B. mesomelas esta funo no encontra paralelo e a secreo
corresponde aos hidrocarbonetos cuticulares.
Variaes morfolgicas ocorrem tambm entre os meliponneos. Em alguns
Meliponina esta glndula nas operrias to desenvolvida que ramos alcanam o trax
(CAVASIN-OLIVEIRA, 1995; CRUZ-LANDIM, 1967; SILVA DE MORAES, 1978).
Portanto, apesar da morfologia, ocorrncia e aspectos morfo-funcionais das
glndulas salivares da cabea virem sendo estudados desde h bastante tempo, pouco se
sabe sobre seu ciclo secretor, diferenas entre rainhas, operrias e machos de espcies
eussociais e sua funo ainda no se encontra completamente esclarecida. Neste sentido,
um estudo da morfologia geral e da ultra-estrutura celular da glndula salivar ceflica
foi proposto para compreender melhor a biologia celular, o ciclo funcional e o papel
desta glndula em espcies sociais, Apis mellifera e Scaptotrigona postica, comparando
seu desenvolvimento em indivduos de ambas as castas femininas e entre os sexos, com
diferentes idades.
-
10
OBJETIVOS GERAIS
Em vista do exposto, os objetivos deste trabalho so:
1. Atravs da anatomia e morfometria, caracterizar as glndulas salivares ceflicas
nas espcies Apis mellifera e Scaptotrigona postica, comparando seu desenvolvimento
entre as idades dentro de cada casta e sexo;
2. Estudar as glndulas salivares da cabea nos nveis histolgico, histoqumico e
ultra-estrutural em operrias, rainhas e machos das espcies acima mencionadas, em
vrias fases da vida;
3. Comparar a morfologia das glndulas com a finalidade de detectar diferenas
passveis de serem correlacionadas funo secretora, nesses indivduos.
A apresentao dos resultados foi organizada em 3 artigos aqui denominados
captulos:
Captulo 1 Anatomia e Morfometria das Glndulas Salivares Ceflicas
de Apis mellifera e Scaptotrigona postica (Hymenoptera, Apidae) em
Fmeas e Machos com Diferentes Idades.
-
11
Captulo 2 Histologia e Histoqumica das Glndulas Salivares da
Cabea de Duas Espcies de Abelhas Eussociais, Apis mellifera e
Scaptotrigona postica (Hymenoptera, Apidae).
Captulo 3 Ultra-Estrutura das Glndulas Salivares Ceflicas de
Operrias e Rainhas de Apis mellifera e Scaptotrigona postica
(Hymenoptera, Apidae) em Diferentes Fases da Vida.
-
13
Anatomia e Morfometria das Glndulas Salivares Ceflicas de Apis mellifera e
Scaptotrigona postica (Hymenoptera, Apidae) em Fmeas e Machos com Diferentes
Idades.
Silvana Beani Poiani, Carminda da Cruz-Landim1
Departamento de Biologia, Instituto de Biocincias de Rio Claro (UNESP/RC),
Av. 24A, no.1515, Bela Vista, CEP 13506-900, Rio Claro, So Paulo, Brasil
RESUMO: Os insetos apresentam glndulas associadas aos apndices bucais, dos quais
recebem suas denominaes e constituem um sistema designado sistema salivar. As
glndulas labiais ou salivares fazem parte desse sistema e so estruturas pares
localizadas no trax dos insetos adultos. Nas abelhas da subfamlia Apinae, um par de
glndulas salivares tambm se desenvolve na cabea. Deste modo, as glndulas
salivares ceflicas constituem uma caracterstica exclusiva de algumas espcies de
abelhas. Estudou-se a anatomia, atravs de microscopia de luz e eletrnica de varredura,
e o grau de desenvolvimento da glndula salivar ceflica, atravs de morfometria, em
operrias, rainhas e machos, em diferentes idades, das espcies Apis mellifera e
Scaptotrigona postica. Os resultados mostram que as glndulas salivares ceflicas
encontram-se igualmente desenvolvidas nas fmeas de Apis mellifera e Scaptotrigona
postica e tambm nos machos maduros sexualmente desta ltima espcie. J nos
machos maduros de A. mellifera so vestigiais. Ocorre variao da morfologia dos
alvolos secretores e ductos conforme a espcie. Em ambas espcies, o
desenvolvimento da glndula progressivo, atingindo grau mximo nas operrias
campeiras e nas rainhas em postura. Nos machos de A. mellifera ocorre o inverso, a
glndula degenera com o passar da idade. Machos de S. postica apresentam
desenvolvimento glandular semelhante ao das operrias de sua espcie. A microscopia
eletrnica de varredura revelou que fmeas jovens apresentam alvolos e ductos
colapsados enquanto as mais velhas apresentam alvolos trgidos e, em A. mellifera,
ductos robustos. Em A. mellifera existem pontuaes na superfcie dos alvolos e
ductos, j perceptveis nas glndulas das operrias nutridoras e bem evidentes nas das
campeiras e rainhas em postura, tais estruturas correspondem a aberturas dos espaos
-
14
intercelulares. Anlises estatsticas confirmaram que h diferena significativa (p0,05)
na rea alveolar das glndulas nas diferentes fases da vida das operrias das duas
espcies e entre rainhas virgens e em postura de S. postica.
PALAVRAS-CHAVE: abelha, glndula labial, operria, rainha, microscopia eletrnica
de varredura
ABSTRACT: Insects present exocrine glands attached to mouthparts which take their
names and form a system designated salivary system. Adult insects labial or salivary
glands take part in this system and are structures paired located at torax. Apinae
subfamily bees have a pair salivary glands develop in head constituting exclusive
feature of some bees species. This work studied the anatomy of cephalic salivary glands
by ligth and varredure eletron microscopy, and development degree by morphometric
analises, in workers, queens and males of Apis mellifera and Scaptotrigona postica in
various ages. The results show the cephalic salivary glands are equally developed in
females of Apis mellifera, and females and sexually mature males of Scaptotrigona
postica. Mature males of A. mellifera exhibit vestigial glands. The head salivary glands
consist of alveolar secretory units and ducts. The morphology of alveoli and ducts vary
according to the species. In both species, the development of the gland is progressive,
reaching its maximum level in foragers and egg-laying queens. In A. mellifera males,
the inverse occurs, the gland degenerates as aging progresses. Gland development in S.
postica males is similar to that of workers of its species. Scanning electron microscopy
revealed collapsed alveoli and ducts in young females, while older ones exhibit turgid
alveoli and, in A. mellifera, robust ducts. In the latter, a punctured surface in alveoli and
ducts can be observed in glands of nurse bees, and better conspicuous in foragers and
egg-laying queens. These structures correspond to openings of intercellular spaces.
Statistical analysis confirmed significant differences (p0.05) in the area of alveoli of
glands of workers in different life stages of both species and between S. postica virgin
and egg-laying queens.
KEYWORDS: bee, labial gland, worker, queen, scanning eletron microscopy
-
15
1. INTRODUO
Todos os insetos so dotados de um sistema salivar composto por pares de
glndulas, os quais esto conectados aos apndices bucais. Em abelhas adultas, as
principais glndulas so as labiais, mandibulares e hipofarngeas que, apesar de
constiturem o sistema salivar, apresentam funes variadas de modo que nem sempre
esto relacionadas com a ingesto ou digesto de alimento.
As glndulas labiais tambm so designadas como glndulas salivares
propriamente ditas, seja porque descarregam sua secreo na base da lngua, condio
esta que permite a mistura imediata da secreo com o alimento ingerido, ou porque so
homlogas das glndulas salivares dos demais insetos, ou ainda porque originam-se das
glndulas salivares larvais (CRUZ-LANDIM, 1967; SILVA DE MORAES, 2002;
SNODGRASS, 1956).
Em todos os insetos, as glndulas salivares dos adultos esto localizadas no
trax. Porm, uma caracterstica que distingue algumas espcies de abelhas dos demais
insetos a presena de um par de glndulas salivares tambm na cabea. A glndula
salivar ceflica s encontrada plenamente desenvolvida em algumas espcies de
abelhas da subfamlia Apinae (CRUZ-LANDIM, 1967).
A glndula salivar ceflica forma-se durante a pupao, por evaginaes do
epitlio do ducto excretor comum, remanescente da glndula salivar larval, no interior
da cabea (CRUZ-LANDIM; MELLO, 1967). Nos Meliponina e Bombina, existe uma
dilatao no local de convergncia dos ductos das glndulas salivares torcicas com os
das ceflicas, que chamada de bolsa salivar ou reservatrio.
As glndulas salivares torcicas e ceflicas tm origem ectodrmica e
desembocadura comum, porm diferem quanto funo. Estudos feitos por Delage-
Darchen et al. (1979), Simpson (1960) e Simpson et al. (1968) verificaram que a
secreo da glndula salivar torcica aquosa e contm enzimas digestivas, enquanto a
secreo da poro ceflica da glndula tem aspecto oleoso.
As glndulas das abelhas ocorrem de modo diferente nos machos e nas fmeas,
sendo mais abundantes nas fmeas. As operrias realizam tarefas na colnia,
obedecendo a uma seqncia de acordo com a idade, estado fisiolgico ou necessidades
da colnia, e essas mudanas de fases da vida esto correlacionadas ao desenvolvimento
-
16
e regresso das glndulas excrinas espalhadas pelo corpo da abelha (CRUZ-LANDIM,
1994). Observaes feitas por Heselhaus (1922), Inglesent (1940) e Simpson (1960,
1961, 1963) apontam que, em A. mellifera, na fase de campeira da operria que a
glndula salivar ceflica atinge maior grau de desenvolvimento. Anos mais tarde
Katzav-Gozansky et al. (2001) comprovaram tal observao atravs de anlises
estatsticas mas, abordaram apenas em operrias.
Rainhas so responsveis pela oviposio e integrao dos membros da colnia e
os machos tm a funo de fecundar a rainha e, nos meliponneos, podem
eventualmente desempenhar algumas outras tarefas (NOGUEIRA-NETO, 1997).
O presente trabalho tem por finalidade abordar caractersticas morfo-anatmicas
e morfomtricas das glndulas salivares ceflicas, relacionando o desenvolvimento da
glndula com as diferentes fases da vida de operrias, rainhas e machos de duas
espcies de abelhas eussociais, Apis mellifera Linnaeus (1758) e Scaptotrigona postica
Latreille (1807).
2. MATERIAL E MTODOS
2.1. Material
Operrias, rainhas e machos de Apis mellifera e Scaptotrigona postica foram
coletados no apirio e meliponrio mantidos pelo Instituto de Biocincias da
Universidade Estadual Paulista (UNESP), em Rio Claro, SP.
Para ambas espcies, as operrias recm-emergidas foram capturadas ao
emergirem da clula de cria, as nutridoras enquanto aprovisionavam as clulas de cria e
as campeiras ao voltarem da coleta para as colnias. Rainhas virgens de A. mellifera
foram criadas em laboratrio enquanto as de S. postica e as rainhas em postura de
ambas espcies foram retiradas de colnias fortes. Machos recm-emergidos de A.
mellifera coletados no interior da colnia e os maduros sexualmente nos agregados de
machos, prximos s colnias. Os indivduos recm-emergidos de S. postica foram
analisados sob estereomicroscpio e separados em fmeas (operrias recm-emergidas)
e machos jovens, conforme presena ou ausncia de corbcula.
-
17
2.2. Mtodos
2.2.1. Anatomia e Morfometria
As reas (m2) dos alvolos das glndulas salivares ceflicas foram medidas em
operrias em diferentes fases da vida (recm-emergidas, nutridoras e campeiras), e em
rainhas (virgens e em postura) de ambas espcies, S. postica e A. mellifera. Machos no
foram analisados devido dificuldade de encontrar a glndula, j que nem sempre foi
possvel observ-la, ou porque encontrava-se envolvida pelo corpo gorduroso, no
sendo possvel distinguir os alvolos.
As glndulas foram dissecadas em soluo fisiolgica para inseto tamponada
(NaCl Na2HPO4 KH2PO4), colocadas em lminas, fixadas em Bouin aquoso e levadas
ao microscpio de luz. As reas alveolares foram medidas usando um sistema de
tratamento e captura de imagem (Leica Qwin 550 Servers Image and Peripheral
Server Software). As imagens capturadas serviram tambm para a anlise anatmica das
glndulas.
Para operrias, foram capturados 10 indivduos em cada fase da vida, ou seja, 10
recm-emergidas, 10 nutridoras e 10 campeiras. Cada indivduo forneceu um par de
glndulas salivares ceflicas. Foram tomadas, aleatoriamente, as medidas da rea de 10
alvolos de cada glndula de cada indivduo. Ou seja, para cada idade obteve-se 100
medidas alveolares.
Quanto s rainhas, ocorreu uma variao na quantidade de medidas feitas devido
disponibilidade desses indivduos nas colnias, porm, como feito com as operrias,
foram medidas, aleatoriamente, as reas de 10 alvolos de cada glndula de cada
indivduo. Para S. postica foram usadas 4 rainhas virgens (40 medidas) e 5 fecundadas
(50 medidas), e em A. mellifera 10 rainhas virgens (100 medidas) e 1 fecundada (10
medidas).
Para as anlises estatsticas, as medidas alveolares foram transformadas em log e
os resduos apresentaram normalidade e distribuio homognea. O teste estatstico
paramtrico aplicado foi a anlise de varincia - ANOVA, com o qual se avaliou a
ocorrncia de diferenas significativas (p 0.05), ou no, entre os grupos. Nos casos em
-
18
que houve diferena significativa, aplicou-se o teste Tukey para verificar entre quais
grupos tal diferena ocorreu.
2.2.2. Microscopia Eletrnica de Varredura (MEV)
As glndulas salivares da cabea de 5 operrias em cada fase da vida (recm-
emergida, nutridora e campeira) e 4 rainhas virgens e 2 em postura de A. mellifera e S.
postica, foram dissecadas e fixadas em Karnovisky (paraformaldedo 2% e
glutaraldedo 2,5% em tampo cacodilato de sdio 0,1M, pH 7,4), durante 1 hora, em
seguida, lavadas em gua destilada, desidratadas com etanol 70%, 90%, 95% e 3 banhos
de lcool 100%, 10 minutos cada banho. A seguir, levadas ao Critical Point Drying
para a retirada do lquido, coladas em suporte de alumnio, metalizadas com ouro e
examinadas ao microscpio eletrnico de varredura.
3. RESULTADOS
3.1. Anatomia
3.1.1. Microscopia de Luz (ML)
A glndula salivar ceflica, tanto de A. mellifera quanto de S. postica, formada
por dois ramos laterais independentes, os quais esto localizados um de cada lado da
cabea, apresentando-se como estrutura par. Cada glndula formada por conjuntos de
unidades secretoras alveolares e, sendo uma glndula excrina, por ductos. Os alvolos
so constitudos por um epitlio secretor recoberto na face luminal por cutcula. Dos
alvolos partem ductos que, progressivamente, unem-se at formarem ductos nicos de
cada uma das glndulas ceflicas que, com os ductos das glndulas salivares do trax,
do origem ao ducto excretor final, o qual se abre no premento da glossa.
Cada glndula salivar ceflica de S. postica divide-se em um ramo supra-
cerebral, o qual contm maior quantidade de alvolos, e um ramo sub-cerebral, o qual
contm menor quantidade de alvolos (Figura 1), porm, na figura, torna-se difcil
-
19
apontar cada uma dessas regies devido ao emaranhado formado pelos ductos e
alvolos. Os alvolos so esfricos ou ovais e os ductos assumem distribuio esparsada
em ambos os ramos. Os ductos que partem dos alvolos so pouco calibrosos.
As operrias recm-emergidas de S. postica possuem alvolos glandulares
murchos (Figura 2), enquanto que operrias campeiras e rainhas em postura os possuem
trgidos (Figura 1). Operrias nutridoras e rainhas virgens apresentam desenvolvimento
glandular intermedirio entre os indivduos jovens e velhos, ou seja, alguns alvolos j
encontram-se cheios de secreo (Figura 3).
Em A. mellifera os alvolos so predominantemente piriformes e formam uma
massa mais uniforme e compacta (Figura 4, 5 e 6), a qual se apia na parede ltero-
posterior da cabea e se divide em ramos sub e supra-cerebrais. Os ductos apresentam-
se mais calibrosos quando comparados com os da glndula salivar ceflica de S. postica.
Tal como para S. postica, operrias recm-emergidas de A. mellifera possuem
alvolos colapsados (Figura 4) que tornam-se progressivamente mais trgidos conforme
os indivduos envelhecem, atingindo grau mximo de desenvolvimento nas operrias
campeiras e rainhas em postura (6) e situao intermediria em nutridoras e rainhas
virgens (Figura 5).
Igualmente para ambas espcies, em cada glndula, os ductos que partem dos
alvolos so chamados de coletores e unem-se para formarem os ductos condutores.
Cada glndula possui 2 ductos condutores, um da poro supra-cerebral e outro da
poro sub-cerebral. Estes, ento, se fusionam e formam o ducto excretor da glndula.
Os ductos excretores, por sua vez, unem-se na regio mediana central da cabea aos
ductos excretores das glndulas torcicas para formarem a bolsa salivar da qual parte o
canal excretor final das glndulas torcicas e ceflicas, no caso de S. postica, ou com o
canal excretor comum das glndulas torcicas, no caso de A. mellifera. O canal excretor
final cilndrico, com aspecto mais calibroso em A. mellifera, e fino em S. postica.
Ento, em S. postica, no local de convergncia dos ductos excretores torcicos e
ceflicos, existe uma dilatao, denominada bolsa salivar ou reservatrio, da qual parte
o canal excretor final (Figura 1). Em A. mellifera, os ductos excretores da glndula
salivar torcica unem-se ainda no trax, de modo que formado um canal excretor
comum da poro glandular torcica. Este canal penetra na cabea atravs do formen
occipital e, ento, une-se aos ductos excretores de cada glndula salivar ceflica para
-
20
formar o canal excretor final. Neste caso, no se observa uma dilatao no local de
convergncia dos ductos.
Comparando-se as espcies, estas diferem ainda pela quantidade de alvolos, ou
seja, grau de desenvolvimento. Mesmo levando em conta a diferena de tamanho dos
indivduos das espcies estudadas, a glndula mais desenvolvida em A. mellifera. No
mais, o padro anatmico geral das glndulas das duas espcies bastante semelhante.
Machos recm-emergidos de S. postica no foram analisados, porm os maduros
possuem glndula desenvolvida como nas fmeas de sua espcie (Figura 7).
Convm observar que a glndula, em machos recm-emergidos de A. mellifera
(Figura 8), envolvida por clulas do corpo gorduroso e nos maduros, alm disso,
sofreu regresso, de modo que na disseco possvel visualizar apenas os ductos que a
formavam.
3.1.2. Microscopia Eletrnica de Varredura (MEV)
A anlise ao MEV confirmou o observado ao microscpio de luz, que em ambas
as espcies, nas operrias recm-emergidas, os alvolos e ductos esto colapsados
(Figuras 9 e 13). Geralmente nas operrias nutridoras e rainhas virgens, a maioria dos
alvolos encontram-se colapsados, embora alguns j assumam aspecto trgido (Figura
10), enquanto que indivduos mais velhos, como as operrias campeiras e rainhas em
postura, apresentam alvolos completamente trgidos (Figuras 11, 14 e 15) e, no caso
de A. mellifera, ductos robustos (Figura 12).
Em A. mellifera o formato dos alvolos varia podendo ser alongado,
arredondado ou piriforme (Figura 11). Nas operrias recm-emergidas, os limites
celulares na superfcie dos alvolos e ductos so bem marcados (Figura 9). J em
operrias nutridoras, campeiras e rainhas virgens e em postura no so perceptveis
(Figuras 10 e 11). Ainda, em relao A. mellifera, com exceo das operrias recm-
emergidas, a superfcie dos alvolos e ductos apresenta pontuaes externas,
semelhantes a poros (Figuras 10, 11 e 12).
As pores secretoras da glndula em S. postica so predominantemente
arredondadas (Figuras 13, 14), mas em rainha em postura predominam alvolos
alongados (Figura 15). No se observa a superfcie dos alvolos e ductos marcada pelos
-
21
poros, mas a superfcie alveolar em rainha em postura apresenta contornos celulares. Os
ductos so cilndricos e finos (Figuras 13, 14 e 15). Os alvolos so bem supridos por
traqueolas (Figuras 13, 14 e 15).
3.2. Morfometria
3.2.1. Apis mellifera
Tratando-se de operrias, os resultados dos testes estatsticos mostram que no
s h diferena significativa dentro da casta (p=0,001), mas tambm dentro de cada
grupo etrio (p=0,002) (Tabela 1). Atravs do teste Tukey verificou-se que os grupos
que diferem entre si so das operrias nutridoras e das campeiras (p=0,0007) (Tabela 2).
As abelhas recm-emergidas apresentam valor mdio da rea alveolar entre as
nutridoras e campeiras, no diferindo destes grupos. A Figura 16 mostra os grficos
representativos das mdias alveolares em cada grupo etrio das operrias.
Em relao s rainhas virgens e em postura no houve diferena significativa
entre os grupos (p=0,623) (Tabela 3 e Figura 17).
3.2.2. Scaptotrigona postica
No caso das operrias de S. postica, assim como o observado em operrias de A.
mellifera, existe diferena significativa entre as idades (p=0,000) e dentro de cada idade
(p=0,000) (Tabela 4). A tabela 5 mostra que, pelos resultados do teste Tukey, as
diferenas nas mdias das reas alveolares ocorrem entre todos os grupos (p=.000022).
A mdia da rea dos alvolos tende a aumentar conforme o indivduo envelhece, sendo
encontrados, ento, valores baixos para recm-emergidas e os valores maiores para as
campeiras, como mostra o grfico da Figura 18.
Entre as rainhas tambm constatou-se diferena significativa entre virgens e em
postura (p=0,000) (Tabela 6), sendo que rainhas virgens apresentam reas alveolares
menores que as em postura (Figura 19).
-
22
_______________Figuras e Tabelas
-
23
Figuras 1 a 8 - Aspecto anatmico das glndulas salivares ceflicas em Scaptotrigona
postica e Apis mellifera. 1 Aspecto geral da glndula em operria campeira de S.
postica mostrando os ductos (du) finos nesta espcie, alvolos (a) trgidos e bolsa
salivar (bs) na sua juno com os ductos torcicos (dt) e ducto excretor final (def). 2 e 4
- Nas operrias recm-emergidas de S. postica (2) e A. mellifera (4), os alvolos (a)
apresentam-se colapsados e, em A. mellifera, os ductos (du) so robustos e achatados. 3
e 5 Operrias nutridoras e rainhas virgens apresentam grau de desenvolvimento
glandular semelhante, com alguns alvolos (a) j contendo secreo, em S. postica (3) e
A. mellifera (5). 6 Nas rainhas em postura de A. melliferaa glndula atinge grau
mximo de desenvolvimento, com alvolos (a) trgidos contendo secreo de aspecto
oleoso. 7 Macho maduro de S. postica apresenta glndula to desenvolvida quanto as
operrias da mesma espcie. 8 Machos recm-emergidos de A. mellifera possuem a
glndula envolvida por clulas do corpo gorduroso (cg), de modo que apenas os ductos
so visveis.
Figuras 9 a 15 - Micrografias eletrnicas de varredura. 9 - Operria recm-emergida de
A. mellifera. Alvolos (a) e ductos (du) achatados. Os limites celulares so bem visveis
na superfcie dos alvolos e ductos. 10 - Operrias nutridoras e rainhas virgens de A.
mellifera. Parte dos alvolos encontra-se trgido. 11- Alvolos (a) trgidos alongados,
arredondados ou piriformes em operrias campeiras e rainhas em postura de A.
mellifera. Com exceo das operrias recm-emergidas, todas as outras fmeas de A.
mellifera apresentam a superfcie dos alvolos (10 e 11) e ductos (12) marcada por
pontuaes (setas) que correspondem a aberturas intercelulares. 13 e 14 - Operrias de
S. postica, recm-emergida (13) e campeira (14). Alvolos (a) arredondados, trgidos
nas campeiras e ductos (du) cilndricos, achatados nas recm-emergidas. 15 Rainha
em postura de S. postica. Os alvolos (a) so mais alongados que nas operrias da
mesma espcie e as superfcies so marcadas pelos contornos celulares. tr = traqueolas.
-
24
100m
20 m
du
bs dt
def
40m
1 2
20 m 20 m
3
4
20 m 20 m
6 5
20 m
7
20 m
8
40m
40 m
10
9
40 m
40 m
11
13
20 m
12
20 m 40 m
14 15
a
dua
a
a
du
du dudu
a
a
a
a
a
a
a a dudu
cgdu
adu
du
a aa
du
du aa
a
tr
tr tr
tr
-
25
Tabela 1 Resultado da anlise de varincia (ANOVA), em operrias de Apis mellifera, com valor de p significativo entre as idades e entre as glndulas em cada idade (p0,05).
0.144 27038.753 Erro
0.002 2.040 0.293 277.905 GL(ID$)
0.0017.4021.06222.125ID$
P Razo F Mdia quadr-
tica
G.L.* Soma de quadrados
Fonte
Tabela 2- Teste Tukey em operrias de Apis mellifera, mostrando que os grupos que diferem entre si (p0,05) so o das operrias nutridoras e campeiras.
.000759.076601 Campeiras (3)
.000759.296688 Nutridoras (2)
.076601 .296688 Recm-emergidas (1)
Campeiras (3) 9.995360
Nutridoras (2) 9.790370
Recm-emergidas (1)
9.873780
Operrias
-
26
Figura 16 Grfico das mdias alveolares em diferentes fases da vida de operrias de Apis mellifera.
Operrias
re
a al
veol
ar u
m
(Log
)
9.3
9.5
9.7
9.9
10.1
10.3
10.5
Recm-emergida Nutridora Campeira
-
27
0.127 10813.718 Erro
0.623 0.244 0.031 10.031 ID$
P Razo-F Mdia quadrtica
G.L.* Soma de quadrados
Fonte
Tabela 3 - Anlise de varincia (ANOVA) das reas alveolares das glndulas salivares ceflicas de rainhas virgens e em postura de Apis mellifera. No houve diferena significativa (p>0,05) entre os grupos.
Figura 17- Grfico das mdias alveolares em diferentes fases da vida de rainhas de Apis mellifera.
*G.L. = Graus de liberdade
-
28
Tabela 4 Diferena significativa (p0,05) dada pela anlise de varincia (ANOVA) das reas alveolares das glndulas salivares ceflicas de operrias de Scaptotrigona postica, tanto entre as idades quanto entre as glndulas em cada idade.
0.075 27020.152 Erro
0.000 7.357 0.549 2714.827 GL(ID$)
0.000404.780 30.212 260.424 ID$
P Razo-F Mdia quadrtica
G.L.* Soma dos quadrados
Fonte
*G.L. = Graus de liberdade
Tabela 5 O teste Tukey em operrias de Scaptotrigona postica revelou que todos os grupos diferem entre si.
.000022.000022Campeira {3}
.000022.000022Nutridora {2}
.000022.000022Recm-emergida {1}
Campeira (3) 8.452050
Nutridora (2) 8.044490
Recm-emergida (1)
7.364160
Operrias
-
29
Figura 18 - Grfico das mdias alveolares em diferentes fases da vida de operrias de Scaptotrigona postica.
Operrias
re
a A
lveo
lar
um
(Log
)
6.8
7.2
7.6
8.0
8.4
8.8
9.2
Recm-emergida Nutridora Campeira
-
30
Tabela 6 - Anlise de varincia (ANOVA) das reas alveolares das glndulas salivares ceflicas de rainhas de Scaptotrigona postica. H diferena significativa (p
-
31
5. DISCUSSO
As abelhas passam por fases da vida em que desempenham tarefas diferentes e,
nas operrias das espcies eussociais, a diviso de trabalho est parte ou totalmente
relacionada ao ciclo funcional de glndulas excrinas (CRUZ-LANDIM, 1994).
Nas abelhas das espcies A. mellifera e S. postica, as glndulas salivares
ceflicas so igualmente desenvolvidas em operrias e rainhas. Nos machos
sexualmente maduros de S. postica as glndulas salivares ceflicas so to
desenvolvidas quanto nas fmeas, no entanto, so reduzidas nos machos maduros de A.
mellifera, o que pode ser relacionado com as tarefas desempenhadas por estas classes de
indivduos na comunidade.
5.1. Anatomia
A localizao, o arranjo e a forma dos alvolos variam entre as espcies
estudadas. Estas observaes concordam com estudo feito por Cruz-Landim (1967) em
que as caractersticas descritas para A. mellifera so semelhantes s observadas em
Bombus, Euplusia e Euglossa, mas diferem dos Meliponina.
Em S. postica foi encontrada bolsa salivar no local de convergncia dos ductos
provenientes das glndulas salivares torcicas e ceflicas. A presena de bolsa salivar
foi verificada tambm em Euplusia violacens, Euglossa cordata, Eulaema nigrita e
algumas espcies de Bombina e outros Meliponina (CRUZ-LANDIM, 1967), porm
no foi atribudo a ela significado funcional. A autora sugere tratar-se de uma estrutura
residual proveniente do canal excretor final que achatado em espcies de abelhas
solitrias que no tem a glndula ceflica, sendo, portanto, a sua ausncia em A.
mellifera um carter apomrfico. Os resultados aqui apresentados concordam com a
sugesto de Cruz-Landim (1967). A secreo acumula-se progressivamente na luz dos
alvolos no parecendo ser necessria a bolsa salivar para seu armazenamento.
As tendeas da cutcula que reveste os ductos de ambas as espcies conferem
rigidez e previnem o colapso dos mesmos. Estudo detalhado do canal salivar em
abelhas (GRAF, 1968) revelou nos Meliponina a parte do canal salivar que forma a
bolsa salivar, bem como parte dos ductos excretores torcicos que precedem a sua
-
32
fuso, perde a regularidade da estrutura cuticular com reforos em espiral e reorganiza-
se novamente no canal excretor final, que vai para o premento, e nos ductos condutores
das glndulas salivares da cabea. No presente estudo verificou-se que em A. mellifera
no h desaparecimento da espiral cuticular que se apresenta com regularidade.
Em operrias de alguns Meliponina, a glndula salivar ceflica to
desenvolvida que ramos alcanam o trax e se entremeiam aos alvolos da poro
torcica, da qual diferem nitidamente, j que a poro secretora torcica tubular e a
ceflica formada por alvolos arredondados (CAVASIN-OLIVEIRA, 1995; CRUZ-
LANDIM, 1967; GRAF, 1968; SILVA DE MORAES, 1978). Esta condio no
encontra paralelo no presente estudo, onde verifica-se que a poro secretora da
glndula em S. postica e A. mellifera limita-se cabea.
As glndulas de ambas espcies diferem quanto morfologia dos alvolos e
ductos. Em A. mellifera os alvolos so predominantemente piriformes e esto
arranjados de modo a formarem uma massa uniforme e compacta, e os ductos so
robustos. J em S. postica os alvolos so esfricos ou ovais e os ductos so finos e
assumem distribuio esparsada. Apesar das diferenas anatmicas, a atividade
glandular semelhante entre as operrias e rainhas das duas espcies e machos de S.
postica, nos quais a secreo se acumula nos alvolos conforme os indivduos
envelhecem, diferindo apenas em relao aos machos de A. mellifera, nos quais a
glndula sofre regresso.
Machos recm-emergidos de A. mellifera apresentam a glndula salivar ceflica
envolvida pelo corpo gorduroso e, medida que envelhecem, a visualizao dos ductos
e unidades secretoras torna-se mais difcil e, s vezes, no so encontrados, indicando
regresso. Os zanges de A. mellifera so designados para uma nica e importante
funo, a fecundao da rainha. Desde que o zango no realiza trabalhos na colnia e
alimentado pelas operrias, as estruturas relacionadas s tarefas, nos machos, so
reduzidas ou ausentes (WINSTON, 1987), como parece ser o caso da glndula salivar
ceflica. Interessante ressaltar que machos de S. postica apresentam atividade glandular
semelhante a das operrias de sua espcie e, segundo Nogueira-Neto (1997),
eventualmente desempenham tarefas na colnia. O mesmo raciocnio pode ser usado
para explicar a regresso da glndula nos machos de A. mellifera, os quais no realizam
nenhuma atividade na colnia e no se alimentam mais depois que a abandonam. Os
-
33
machos de Bombus pomorum (RIBBANDS, 1953), B. atratus e B. morio (LAUER,
1992) possuem a glndula salivar da cabea desenvolvida, porm em grau maior que
das fmeas de sua espcie. Machos de B. pratorum e B. lapidarius marcam territrio e
atraem fmeas com a secreo da glndula salivar ceflica (BERGMAN;
BERGSTRM, 1997).
A anlise por varredura permite maior detalhamento da anatomia dessas
glndulas. Uma caracterstica presente apenas em A. mellifera, mais especificamente
nas operrias nutridoras e campeiras e rainhas virgens e em postura, a superfcie
alveolar e dos ductos cheia de pontuaes ou poros que parecem adentrar alvolos e
ductos. Estas estruturas correspondem a aberturas dos espaos intercelulares na regio
basal, como pde ser observado ao microscpio de luz (Captulo 2) e eletrnico de
transmisso (Captulo 3), e que no exame com MEV assemelham-se a poros na
superfcie dos alvolos e ductos. Estas estruturas so perceptveis quando os alvolos
esto trgidos, condio encontrada nas operrias campeiras e rainhas em postura, mas
j observveis em operrias nutridoras e rainhas virgens. Alm disso, tais aberturas
foram confirmadas com o auxlio da anlise ao microscpio eletrnico de transmisso
(Captulo 3). A abertura dos espaos intercelulares para o meio externo indica funo de
absoro de substncias atravs dessas aberturas. A sua presena a partir da fase de
nutridora com intensificao na de campeira indica aumento desse tipo de atividade
glandular. Em alguns insetos, especialmente em Colembola, as glndulas salivares
torcicas apresentam caractersticas semelhantes e tm papel excretor (CHAPMAN,
1998). A absoro de material da hemolinfa atravs de espaos intercelulares abertos
parece indicar que tambm nas abelhas possam exercer essa funo.
O aspecto dos alvolos das operrias tanto ao ML como ao MEV mostra que
estes se apresentam mais trgidos nas operrias campeiras e rainhas em postura
significando que contm maior quantidade de secreo, embora nas operrias nutridoras
e nas rainhas virgens boa parte dos alvolos j se apresentarem trgidos. A maior
turgidez dos alvolos nos indivduos mais velhos deve-se ao acmulo de secreo no
seu interior. Como nestas glndulas o aumento do tamanho dos alvolos contnuo
desde a emergncia alcanando o mximo nas campeiras, isto parece indicar que a
secreo pouco utilizada nas tarefas intra-coloniais. Esta ltima hiptese, pelo menos
-
34
para S. postica, parece pouco provvel porque as clulas glandulares se achatam
medida que o alvolo se enche de secreo (Captulos 2 e 3).
Estudo de Blochtein (2006) com Plebeia emerina revelou que ao MEV, a
glndula salivar ceflica em operrias de meia vida (nutridoras) formada por alvolos
arredondados, assim como observado em S. postica. J nas operrias campeiras de P.
emerina, os alvolos so achatados lateralmente. Ou seja, nesta espcie, a glndula
salivar ceflica atinge desenvolvimento mximo em operrias de meia vida, diferente do
observado nas espcies aqui estudadas. A funo sugerida para P. emerina
(BLOCHTEIN, 2006) a de que a secreo produzida seja misturada s pelotas de
prpolis espalhadas pela colnia, como forma de defesa contra invasores. A secreo
amoleceria a prpolis tornando-a viscosa, acabando os invasores por ficarem presos a
ela. Uma vez que a glndula est mais desenvolvida nas operrias mais velhas, em S.
postica e A. mellifera, provvel que a secreo produzida auxilie principalmente nas
tarefas de coleta de resinas e no tanto nas atividades dentro do ninho, mostrando que a
secreo glandular pode ter funo diferente em diferentes espcies, mais uma vez
apoiando a conhecida plasticidade funcional das glndulas das abelhas.
5.2. Morfometria
Apesar de alguns estudos sobre as glndulas salivares ceflicas de abelhas
abordarem o grau de desenvolvimento das mesmas, comparando-o entre os indivduos
em diferentes fases da vida, poucos esto baseados em testes estatsticos, gerando
interpretaes subjetivas. Deste modo, a morfometria permitiu comparaes com base
estatstica entre os indivduos exercendo diferentes tarefas na colnia.
Quanto s operrias de A. mellifera, estudos tm revelado que as glndulas
salivares ceflicas atingem desenvolvimento mximo na faixa de 17 a 41 dias de idade,
fase de transio para tarefas de campo (17 dias) ou em que essas tarefas j esto
completamente estabelecidas (41 dias) (HESELHAUS, 1922; INGLESENT, 1940;
SIMPSON 1960, 1961, 1963). Apesar destes autores no se basearem em testes
estatsticos para essa afirmao, dados posteriores neles apoiados (KATZAV-
GOZANSKY et al., 2001) esto de acordo com os primeiros autores, mostrando que as
-
35
operrias campeiras de A. mellifera contm significativamente mais secreo que as
nutridoras, o que relacionaram com o comportamento da abelha e no com sua idade.
O aumento de tamanho dos alvolos das glndulas salivares ceflicas em
operrias de S. postica e A. mellifera seguem aproximadamente o mesmo padro:
progressivo durante a fase adulta e mximo quando a abelha exerce a funo de
campeira. Porm, as diferenas no tamanho alveolar entre as operrias com diferentes
idades de S. postica, parecem ser mais marcantes que em A. mellifera (Tabela 5, figura
7) j que todos os grupos diferiram entre si (recm-emergidas, nutridoras e campeiras).
Os resultados das anlises estatsticas no presente estudo, em operrias de A. mellifera,
esto de acordo com as observaes feitas por Katzav-Gozansky et al. (2001), embora,
como mostrado na tabela 2 e figura 16 a mdia da rea alveolar das recm-emergidas
seja ligeiramente menor em relao s campeiras, no apresentando diferena
significativa.
Uma primeira informao sobre a funo dessas glndulas nas operrias de A.
mellifera e S. postica pode ser extrada de sua simples presena e grau de
desenvolvimento. A variao do tamanho dos alvolos da glndula reflete a quantidade
de secreo produzida e, pode-se supor que, entre as operrias, a fase campeira a que
requer maior quantidade de secreo. A secreo requerida nas campeiras as quais
exercem funes de coleta, ou seja, a substncia produzida por estas glndulas pode
auxiliar de alguma forma as atividades de coleta, seja no manuseio de compostos
coletados, seja na identificao do indivduo ao chegar colnia, ou at mesmo no
informar a fonte de alimento s companheiras, como proposto por Jarau et al. (2004) e
Schorkopf et al. (2007) para, respectivamente, Trigona recursa e T. spinipes, ou at
como proposto por Simpson (1960) lubrificao das peas bucais e, como em outras
abelhas (BERTSCH et al., 2005) contribuio para a composio das substncias de
superfcie que identificam os indivduos.
As glndulas de rainhas virgens e em postura de S. postica tambm diferem
significativamente, apresentando-se maiores nas ltimas. No h estudos anteriores
feitos a respeito da glndula salivar ceflica de rainhas de S. postica. Ao contrrio das
operrias, a funo das rainhas est confinada oviposio de modo que no saem da
colnia, a no ser para acasalamento e enxameao. Supe-se, ento, que a glndula
salivar ceflica desempenhe funo diferente a das operrias. Alm disso, a glndula
-
36
salivar da cabea atinge mximo desenvolvimento em rainhas em postura, podendo
estar relacionada com a produo de feromnio, j que a histoqumica (Captulo 2)
revelou que a secreo de natureza lipdica.
Rainhas de A. mellifera no apresentaram diferenas significativas quanto ao
tamanho alveolar. Os resultados obtidos na anatomia e histologia (Captulo 2) mostram
que os alvolos das glndulas nas rainhas virgens so muito semelhantes aos das
operrias nutridoras, ou seja, j apresentam alguma secreo na luz de alguns alvolos,
o que evidencia um certo grau de atividade glandular e o motivo para no ter sido
constatada diferena significativa entre os dois grupos de rainhas. Entretanto, deve ser
levado em conta que a similaridade no tamanho dos alvolos da glndula, entre os dois
grupos de rainhas, pode estar relacionado ao nmero de medidas feitas nos dois grupos,
o qual foi bem maior nas virgens, ou seja, o nmero amostral no foi suficiente para
detectar disparidade entre os dois grupos analisados.
Sabe-se que o produto das glndulas mandibulares das rainhas de A. mellifera
(substncia de rainha) atrai operrias e promove a integrao das duas castas (BUTLER,
1957; BUTLER; SIMPSON, 1958; RIBBANDS, 1953), alm de atrair machos para o
acasalamento, agiria na formao de enxame na diviso de colnia e inibio do
desenvolvimento ovariano das operrias e do comportamento de criao de novas
rainhas. Porm, quando a glndula mandibular removida de rainhas em postura, estas
perdem 85% de sua atratividade para as operrias (GARY, 1963), mesmo assim
conseguem manter uma corte normal (VELTHUIS; VAN-ES, 1964). Este fato pode
estar relacionado presena de outras fontes adicionais de substncia de rainha que
Velthuis (1967, 1970) sugeriu estarem no abdmen da rainha de A. mellifera. Os
resultados obtidos no presente trabalho permitem sugerir que a glndula salivar ceflica
possa ser uma dessas fontes adicionais de feromnios que, em ao sinergstica com
os feromnios da glndula mandibular atue na integrao das castas. A secreo da
glndula salivar ceflica descarregada na base da lngua pode ser disseminada entre as
operrias atravs da trofalaxia.
-
37
6. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS
BERGMAN, P.; BERGSTRM, G. Scent marking, scent origin, and species specificity
in male premating behavior of two scandinavian bumblebees. J. Chem. Ecol., v.23 n.5,
p.1235-1251, 1997.
BERTSCH, A.; SCHWEER, H.; TITZE, A.;TANAKA, H. Male labial gland secretions
and mitochondrial DNA markers support species status of Bombus cryptarum and
Bombus magnus (Hymenoptera, Apidae). Insect. Soc., v.52, n.1, p.45-54, 2005.
BLOCHTEIN, B. Poliestismo etrio relacionado prpolis e ao desenvolvimento das
glndulas intramandibulares e salivares da cabea de operrias de Plebeia emerina
(Meliponina). Anais do VII Encontro sobre abelhas. (CD-ROM). Ribeiro Preto, SP,
Brasil. 2006.
BUTLER, C.G. The process of queen supersedure in colonies of honeybees (Apis
mellifera). Insect. Soc., v.4, p.211-223, 1957.
BUTLER, C.G.; SIMPSON, J. The source of queen substance of the honeybee (Apis
mellifera). Proc. Roy. Entomol. Soc., London sr.A, v.33, p.1200-1222, 1958.
CAVASIN-OLIVEIRA, G.M. Histoqumica e Ultra-Estrutura das Glndulas
Salivares de Algumas Espcies de Abelhas (Hymenoptera, Apoidea). Tese de
Doutorado, Unesp, IBRC, Rio Claro, 1995. 85p.
CHAPMAN, R.F. 1998. The Insects: Structure and Function. 4th.ed. London: English
Universities. 1998. 420p.
CRUZ-LANDIM, C. 1967. Estudo Comparativo de Algumas Glndulas das Abelhas
(Hymenoptera, Apoidea) e Respectivas Implicaes Evolutivas. Arq. Zool., So Paulo,
v.15, n.3, p.177-290, 1967.
-
38
CRUZ-LANDIM, C. Polimorfismo na Ocorrncia de Glndulas Excrinas nas Abelhas
(Hymenoptera, Apoidea). Anais do Encontro Sobre Abelhas, Ribeiro Preto, v.1,
p.118-129, 1994.
CRUZ-LANDIM, C.; MELLO, M.L.S. The Post-Embryonic Changes in Melipona
quadrifasciata anthidioides Lep. (Hymenoptera, Apoidea). II Development of the
Salivary Glands System. J. Morphol., New York, v.123, p.481-502 1967.
DELAGE-DARCHEN, B.; TABEC, S.; DARCHEN, R. Secretion Enzymatique des
Glandes Salivaires et de LIntestin Moyen dune Abeille Sans Dard, Apotrigona
nebulata (Sur.) (Hymnoptres, Apids). Ann. Sci. Nat. Zool. Biol. Anim., v.13,
p.261-267, 1979.
GARY, N.E. Observations of mating behavior in the honeybee. J. Apic. Res., v.2, p.3-
13, 1963.
GRAF, V. Observaes Sobre o Canal Salivar Ceflico de Alguns Apidae. Boletim da
Universidade Federal do Paran, Zoologia III, Curitiba, v.3, p.65-78, 1968.
HESELHAUS, F. Die Hautchsen der Apiden und Verwandter formen. Zool. Jahrb.
Jena Abt. J. Anat., v.43, p.363-464, 1922.
INGLESENT, H. Zymotic function of the pharingeal and thoracic and post-cerebral
glands of Apis mellifera. J. Biochem., v.34, p.1415-1418, 1940.
JARAU, S.; HANCIR, M.; ZUCCHI, R.; BARTH, F.G. A Stingless Bee Uses Labial
Gland Secretions for Scent Trail Communication (Trigona recursa Smith, 1863). J.
Comp. Physiol.: A Neuroethology, Sensory, Neural and Behavioral Physiology, v.190,
n.3, p.233-239, 2004.
-
39
KATZAV-GOZANSKY, T.; SOROKER, V.; IONESCU, A.; ROBINSON, G.E.;
HEFETZ, A. Task-related chemical analysis of labial gland volatile secretion in worker
honeybees (Apis mellifera ligustica). J. Chem. Ecol., v.27, n.5, p.919-926, 2001.
LAUER, S.M.S. Estrutura Macro e Microscpica das Glndulas do Sistema salivar nas
Castas de Bombus atratus Franklin. (Hymenoptera, Apidae). In: SOARES, A.E.E et al.
(Ed.). Pesquisas com Abelhas no Brasil. Livro em Homenagem aos 70 anos do
professor Warwick Estevam Kerr. Ribeiro Preto: Revista Brasileira de Gentica,
p.237-238, 1992.
NOGUEIRA-NETO, P. Vida e Criao das Abelhas Sem Ferro. So Paulo:
Nogueirapis. 1997. 445p.
RIBBANDS, C.R. The behavior and social life of the honeybees. London: Bee
Resesrch Association. 1953. 352p.
SCHORCOPF, D.L.P.; JARAU, S.; FRANCKE, W.; TWELE, R.; ZUCCHI, R.;
HRNCIR, M.; SCHMIDT, V.M.; AYASSE, M.; BARTH, F.G. Spitting out
information: Trigona bees deposit saliva to signal resource locations. Proc. R. Soc. B.,
v.274, p.895-898, 2007.
SILVA DE MORAES, R.L.M. Variaes de contedo de DNA e Volume Nucleares nas
Glndulas Salivares de Operrias de Melipona quadrifasciata anthidioides Lep. Durante
a Diferenciao Ps-Embrionria e Ciclo Secretor. Papis Avulsos Zool., v.31, n.17,
p.251-281, 1978.
SILVA DE MORAES, R.L.M. Glndulas Salivares do Adulto. In: CRUZ-LANDIM, C.;
ABDALLA, F.C. (Eds.). Glndulas Excrinas das Abelhas. Ribeiro Preto: FUNPEC
RP, 2002. p.51-70.
SIMPSON, J. The Functions of the Salivary Glands of Apis mellifera. J. Insect
Physiol., v.4, n.2, p.107-121, 1960.
-
40
SIMPSON, J. The salivary glands of Apis mellifera and their significance in caste
determination. Proc. Symp. Genet. Biol. Ital., v.10, p.173-188, 1961.
SIMPSON, J. The source of the salivary honeybees use to moisten materials they chew
with their mandibles. J. Apic. Res., v.2, n.2, p.115-116, 1963.
SIMPSON, J.; RIEDEL, I.B.M.; WILDING, N. Invertase in the Hypopharyngeal Gland
of the Honeybee. J. Apic. Res., v.7, n.1, p.29-36, 1968.
SNODGRASS, R.E. Anatomy of the Honey Bee. New York: Vail-Ballow Press. 1956.
334p.
VELTHUIS, H.H.W. On abdominal pheromones in the queen honey bee. In:
PROCEEDINGS OF THE XXI. INTERNATIONAL APICULTURE CONGRESS,
Maryland, 1967. p.58-59.
VELTHUIS, H.H.W. Queen substance from the abdomen of the honeybee queen. Z.
Vergl. Physiol., v.70, p.210-222, 1970.
VELTHUIS, H.H.W.; VAN-ES, J. Some functional aspects of the mandibular glands of
the queen honeybee. J. Apic. Res., v.3, p.11-16, 1964.
WINSTON, M.L. The Biology of the Honey Bee. London: Harvard University Press.
1987. 281p.
-
42
Histologia e Histoqumica das Glndulas Salivares da Cabea de Duas Espcies de
Abelhas Eussociais, Apis mellifera e Scaptotrigona postica (Hymenoptera, Apidae).
Silvana Beani Poiani, Carminda da Cruz-Landim1
Departamento de Biologia, Instituto de Biocincias de Rio Claro (UNESP/RC),
Av. 24A, no.1515, Bela Vista, CEP 13506-900, Rio Claro, So Paulo, Brasil
RESUMO: As abelhas eussociais apresentam uma variedade de glndulas excrinas
distribudas por todo o corpo, cujos produtos so usados no desempenho de suas tarefas.
Em todos os insetos, pares de glndulas esto associados s peas bucais e, nas abelhas,
as principais destas glndulas esto ligadas ao lbio (glndulas labiais ou salivares), s
mandbulas (glndulas mandibulares) e ao assoalho da cavidade bucal (glndulas
hipofarngeas). O par de glndulas labiais ou salivares dos insetos adultos localiza-se no
trax, porm ramos ceflicos se desenvolvem em algumas espcies de abelhas,
formando as glndulas salivares ceflicas, as quais so plenamente desenvolvidas em
algumas espcies da subfamlia Apinae. O presente trabalho estudou a histologia e a
histoqumica das glndulas salivares ceflicas de fmeas e machos, em diferentes
idades, de Apis mellifera e Scaptotrigona postica. Os resultados mostram que a
histologia das glndulas salivares ceflicas difere entre as espcies. Enquanto as clulas
alveolares e dos ductos so predominantemente cbicas nas operrias e rainhas de A.
mellifera, em S. postica passam de cbicas a escamosas conforme a operria envelhece,
e os ductos, nesta espcie, so invariavelmente constitudos por clulas escamosas.
Machos recm-emergidos de A. mellifera apresentam a glndula com grau de
desenvolvimento semelhante ao das operrias recm-emergidas de sua espcie, porm
conforme atingem a maturidade sexual, ocorre regresso glandular de modo que nem
sempre foi possvel encontr-la. Por outro lado, machos velhos de S. postica so
dotados de glndulas to desenvolvidas quanto as fmeas de sua espcie. A
histoqumica no revelou incluses proticas, porm indicou que a secreo das
glndulas de operrias e rainhas de ambas espcies composta por lipdios neutros. A
secreo se acumula progressivamente na luz dos alvolos de modo que operrias
campeiras e rainhas em postura possuem alvolos mais trgidos que os indivduos mais
-
43
jovens. A partir dos resultados obtidos, algumas funes puderam ser sugeridas, tais
como: tratando-se de operrias, reconhecimento do indivduo ao voltar da coleta para a
colnia e auxiliar a coleta e manipulao de resinas vegetais (ambas espcies) e leos
florais (S. postica), marcao de trilha de cheiro (S. postica); nas rainhas, funo
feromonal de integrao dos membros da colnia (ambas espcies); e nos machos de S.
postica, atrao da fmea.
PALAVRAS-CHAVE: abelha, glndula labial, morfologia, lipdio, feromnio
ABSTRACT: Eusocial bees present a variety exocrine glands disperse on body whose
products are used in tasks performance. Pairs of glands are attached at mouthparts in
whole insects and, in bees, main glands are attached to labium (labial or salivary
glands), mandibules (mandibular glands) and floor mouth cavity (hiphofaringeal
glands). Adult insects labial or salivary pair glands are located in torax. However
cephalic branchs develop in some bees species, composing the cephalic salivary glands
which are completely develop in some species of Apinae subfamily. The present work
studied the histology and histochemic of females and males cephalic salivary glands of
Apis mellifera and Scaptotrigona postica in different ages. The histology results showed
cephalic salivary glands differs between species. While cells of alveoli and ducts are
primarily cuboidal in workers and queens of A. mellifera, in workers of S. postica, cells
undergo of cuboidal to squamous with age and ducts invariably consist of squamous
cells. Newly emerged males of A. mellifera exhibit glands in developmental stages
similar to that of newly emerged workers of their species. However, as males become
sexually mature, the gland degenerates difficulting its localization. Nevertheless, old
males of S. postica present glands as developed as those of females of their species.
Histochemical techniques demonstrate no protein inclusions and indicated the secretion
of glands of workers and queens of both species were neutral lipids. The secretion
gradually accumulates in the lumen of alveoli, and as a result, foragers and egg-laying
queens exhibit more turgid alveoli that younger individuals. Our findings suggest some
possible roles for the gland: in workers, recognition of nestmates upon returning to the
colony from the filed and to aid collection and manipulation of resins (both species) and
floral oils (S. postica), scent marking (S. postica); in queens, pheromonal role in
-
44
integrating all members of the colony (both species); and in males of S. postica, female
attraction.
KEYWORDS: bee, labial gland, morphology, lipid, pheromone
1. INTRODUO
As glndulas salivares dos insetos adultos so estruturas pares localizadas no
trax, constitudas por unidades secretoras e ductos. Existe um ducto excretor comum
que recebe a secreo das duas glndulas que formam o par e penetra na cabea do
inseto, atravs do formen occipital, e se abre na base da lngua onde descarrega a
secreo produzida por estas glndulas (CRUZ-LANDIM, 1967; SNODGRASS, 1956).
Exclusivamente em algumas espcies de abelhas, alm do par de glndulas
salivares do trax, existe um par tambm na cabea. A glndula salivar ceflica forma-
se durante a pupao, por evaginaes do ducto excretor das glndulas salivares larvais
(CRUZ-LANDIM; MELLO, 1967; SNODGRASS, 1956). Entretanto, as glndulas
salivares da cabea apresentam graus de desenvolvimento diferentes na filogenia das
abelhas e apenas em algumas abelhas da subfamlia Apinae estas glndulas esto
plenamente desenvolvidas (CRUZ-LANDIM, 1967, 2000; SILVA DE MORAES,
2002).
Apesar das glndulas salivares torcicas e ceflicas terem origem (ectodrmica)
e desembocadura comum, a morfologia e funo so diferentes. De acordo com Delage-
Darchen et al. (1979), Simpson (1960) e Simpson et al. (1968) a secreo da glndula
salivar torcica aquosa e contm enzimas digestivas, enquanto a poro ceflica da
glndula produz secreo de aspecto oleoso para a qual foram apontadas algumas
funes, tais como auxlio na manipulao de cera (HESELHAUS, 1922), lubrificao
das peas bucais (SIMPSON, 1960) e marcao de trilha de cheiro (JARAU et al.,
2004). Ainda, nos Bombina e Meliponina, existe uma bolsa salivar ou reservatrio no
local de unio dos ductos excretores torricos com os ceflicos, de onde, ento, parte o
ducto excretor final (CRUZ-LANDIM, 1967).
Entre as abelhas, as fmeas so dotadas de maior quantidade de glndulas que os
machos e geralmente so mais desenvolvidas nas primeiras. As glndulas salivares
-
45
ceflicas atingem diferentes nveis de desenvolvimento nos sexos e nas espcies de
abelhas. Em A. mellifera, as operrias e rainhas as possuem mais desenvolvidas que nos
machos, nos quais a glndula vestigial ou ausente (GRAF, 1968; SIMPSON, 1962).
Porm, em algumas espcies de Bombus, os machos as possuem bem desenvolvidas
(BERGMAN; BERGSTRM, 1997; KULLENBERG et al., 1973; LAUER, 1992).
Poucos estudos foram conduzidos para determinar a morfologia e funo das
glndulas salivares ceflicas, alm do que, nem sempre abordaram as mudanas que
ocorrem no desenvolvimento da glndula com o passar da idade, tanto nas operrias e
rainhas como nos machos. Deste modo, este trabalho tem por finalidade analisar
conjuntamente a histologia e histoqumica das glndulas salivares ceflicas de fmeas e
machos exercendo diferentes tarefas na colnia, nas espcies Apis mellifera e
Scaptotrigona postica, a fim de contribuir para elucidar a funo das glndulas nestas
espcies.
2. MATERIAL E MTODOS
2.1. Material
As abelhas das espcies Apis mellifera e Scaptotrigona postica utilizadas neste
trabalho foram coletadas no apirio e meliponrio do Instituto de Biocincias,
Universidade Estadual Paulista (UNESP), Campus de Rio Claro, SP.
Operrias foram retiradas das colnias exercendo funes caractersticas das
etapas da diviso de trabalho: recm-emergidas, nutridoras e campeiras. Rainhas
virgens, quando no presentes na colnia, foram criadas em laboratrio e rainhas em
postura retiradas de colnias fortes. Machos recm-emergidos de A. mellifera foram
coletados dentro da colnia e os sexualmente maduros foram capturados nos agregados
de machos, prximos s colnias, geralmente pousados em galhos de arbustos.
2.2. Mtodos
2.2.1. Histologia (HE)
-
46
Para microscopia de luz, foram utilizadas as glndulas salivares ceflicas de 13
operrias recm-emergidas, 13 nutridoras e 13 campeiras, 7 rainhas virgens e 3 em
postura, 7 machos recm-emergidos e 7 maduros sexualmente de A. mellifera; 15
operrias recm-emergidas, 15 nutridoras e 15 campeiras, 5 rainhas virgens e 2 em
postura.
As glndulas salivares da cabea foram dissecadas em soluo fisiolgica para
inseto tamponada e fixadas em Bouin aquoso por 2 horas. Em seguida, passaram por
banhos sucessivos de lcool 70%, 80%, 90% e 95%, durante 15 minutos cada banho
para desidratao, aps o que foram embebidas em resina Leica por 24h. A incluso foi
feita na mesma resina acrescida de catalisador. Aps a polimerizao da resina, os
blocos foram seccionados com 4 a 6m de espessura, postos em lminas e corados com
hematoxilina e eosina. As lminas foram montadas com lamnula e blsamo e seguiram
para anlise ao microscpio de luz.
2.2.2. Histoqumica
2.2.2.1. Identificao de Protenas pelo Mtodo de Colorao por Azul de
Bromofenol (PEARSE, 1960).
Este mtodo de colorao presta-se para detectar a presena e o teor aproximado
de protenas presentes nas clulas e na secreo celular. Dependendo do teor protico,
as clulas e a secreo so coradas com diferentes tonalidades de azul. O azul de
bromofenol evidencia as protenas, corando-as de azul intenso.
As glndulas salivares ceflicas, para esta anlise histoqumica, passaram pelo
mesmo procedimento e etapas da preparao histolgica (HE), at os cortes serem
postos nas lminas. As lminas foram colocadas no azul de bromofenol a temperatura
ambiente, por 2h. Aps esse perodo, foram lavadas com gua corrente por 5 minutos e
passadas rapidamente por cido actico 0,5%, para remoo do corante no fixado s
protenas. Em seguida, foram lavadas com gua destilada, passadas por lcool butlico
tercirio, secas e montadas em blsamo. A passagem pelo lcool butlico tercirio pode
no ser feita, pois foi observado que este descola ou enruga os cortes nas lminas.
-
47
2.2.2.2. Identificao de lipdios Pelo Mtodo de Colorao por Sudan Black e
Azul do Nilo
O Sudan Black cora quaisquer substncias de natureza lipdica em negro ou
cinza esverdeado. J o sulfato de Azul do Nilo uma mistura que contm 3
componentes com cores diferentes, as quais se dissolvem diferentemente nos lipdios
conforme a composio destes. Deste modo, os lipdios neutros coram-se pelo
componente rosa, enquanto os lipdios cidos e alguns outros componentes celulares
no lipdicos coram-se pelo azul (MELLO; VIDAL, 1980).
Para cada corante, foram utilizadas as glndulas de 5 operrias recm-emergidas,
5 nutridoras e 5 campeiras de S. postica e A. mellifera, 2 rainhas virgens e 1 em postura
de S. postica e 3 rainhas virgens e 1 em postura de A. mellifera.
A colorao das lminas foi feita em preparaes totais. As glndulas de
operrias e rainhas de ambas espcies foram dissecadas em soluo fisiolgica para
inseto e colocadas sob lmina contendo poly-lisina, uma tentativa para imobiliz-las, j
que ao colocar fixador as glndulas tendiam a emaranhar-se, dificultando a anlise das
amostras. Logo aps esticadas na lmina com o auxlio da poly-lisina, as glndulas
foram fixadas em Formol Ca 1% e coradas com os corantes para lipdios. As lminas
foram montadas em gelatina glicerinada.
3. RESULTADOS
Algumas caractersticas histolgicas so compartilhadas entre os indivduos das
duas espcies estudadas. As glndulas salivares ceflicas so de origem ectodmica e,
por isso, apresentam a luz dos alvolos e dos ductos revestida por cutcula. Nos ductos,
a cutcula apresenta tendeas que so reforos em espiral, semelhantes aos das traquias.
3.1. Histologia
3.1.1. Apis mellifera
-
48
As glndulas salivares ceflicas de operrias recm-emergidas so constitudas
por alvolos e ductos com luz estreita. Nos alvolos e ductos, as clulas so
predominantemente cbicas, o ncleo ocupa grande poro do citoplasma e apresenta
nuclolos bem evidentes, os quais so mais numerosos nos alvolos que nos ductos
(Figura 1).
O citoplasma das clulas alveolares e dos ductos cora-se fracamente pela eosina.
possvel identificar regies mais claras entre as clulas provavelmente refletindo a
presena de espaos intercelulares abertos.
Em operrias nutridoras e rainhas virgens, tal como nas operrias recm-
emergidas, as clulas dos alvolos e dos ductos so cbicas, os ncleos ocupam o centro
celular e os nuclolos ocorrem em grande quantidade. Porm, alguns alvolos
apresentam luz um pouco mais ampla que a encontrada nas operrias recm-emergidas
(Figura 2).
Em operrias campeiras e rainhas em postura a luz dos alvolos e ductos
ampla. As clulas so cbicas e os ncleos, em alguns casos, apresentam nuclolo. No
citoplasma das clulas, como j mencionado anteriormente, existem regies mais claras
pouco coradas pela eosina (Figura 3), semelhantes a vacolos, melhor visualizados com
a tcnica histoqumica de colorao com azul de bromofenol (Figura 4).
Em machos, pode-se observar a reduo da glndula conforme o indivduo
amadurece sexualmente. Machos recm-emergidos apresentam a glndula formada por
ductos e alvolos com luz estreita (Figura 5), muito semelhante glndula das operrias
recm-emergidas. As clulas alveolares so cbicas, ncleo central e nuclolo. O
citoplasma pouco acidfilo. J em machos maduros sexualmente, a glndula encontra-
se bem reduzida, envolvida por clulas do corpo gorduroso (Figura 6). Os alvolos so
de difcil visualizao, podendo ser confundidos com os ductos, pois aparecem
colapsados. As clulas que formam os alvolos e ductos so escamosas. Algumas
clulas alveolares e dos ductos ainda apresentam nuclolos nos ncleos, mas
predominam ncleos de colorao homognea. O citoplasma dessas clulas pouco se
cora pela hematoxilina e eosina.
3.1.2. Scaptotrigona postica
-
49
As clulas alveolares em operrias recm-emergidas so achatadas ou cbicas.
Os ncleos so homogneos e grandes, ocupando praticamente toda a clula. O
citoplasma apresenta-se claro quando corado com hematoxilina e eosina (Figura 7).
Nas operrias nutridoras e rainhas virgens os alvolos so formados por clulas
cbicas, quando h pouca ou nenhuma secreo (Figura 8). O citoplasma apresenta-se
um pouco mais corado em relao ao das operrias recm-emergidas. Os ncleos so
basais e contm nuclolos.
Em operrias campeiras e rainhas em postura as clulas alveolares so
predominantemente escamosas, com ncleos homogneos basais e citoplasma
perinuclear pouco corado pela hematoxilina e eosina. J na regio apical, o citoplasma
aparece acidfilo (Figur
top related