Tomada de decisão individual e aprendizado em Dinoponera quadríceps (Ponerinae, Hymenoptera) forrageando em ambientes dinâmicos

When searching for food, animals often make decisions of where to go, how long to stay in a foraging area and whether or not to return to the last visited spot. These decisions can be enhanced by cognitive traits and adjusted based on previous experience. In social insects such as ants, foraging efficiency have an impact on both individual and colony level. The present study investigated, in the laboratory, the effect of distance from food, capture success and food size, and reward rate on decisions of where to forage in Dinoponera quadriceps, a ponerine ant that forage solitarily and individually make their foraging decisions. We also investigated the influence of learning on the performance of workers over successive trips searching for food by measuring the patch residence time in each foraging trip. Four scenarios were created differing in food reward rates, food size offered and distances colony-food site. Our work has shown that as a rule-of-thumb, workers of D. quadriceps return to the place where a prey item was found on the previous trip, regardless of distance, food size and reward rate. When ants did not capture preys, they were more likely to change path to search for food. However, in one of the scenarios, this decision to switch paths when unsuccessful was less evident, possibly due to the greater variation of possible outcomes ants could experience in this scenario and cognitive constraints of D. quadriceps to predict variations of food distribution. Our results also indicated a learning process of routes of exploration as well as the food site conditions for exploration. After repeated trips, foragers reduced the patch residence time in areas that they did not capture food and quickly changed of foraging area, increasing their foraging efficiency.

No presente trabalho, avaliamos o efeito da distância do alimento, sucesso de captura e tamanho do alimento e taxa de recompensa nas decisões de forrageio tomadas por formigas da espécie Dinoponera quadriceps. Também investigamos, medindo o tempo de permanência em cada área, a influência do aprendizado no desempenho das operárias ao longo de sucessivas viagens. Foram simulados quatro cenários. Cada operária realizou 10 viagens em cada cenário. Cenário 1: operárias sempre encontravam alimento de alta qualidade; Cenário 2: operárias encontravam alimento de alta qualidade em somente 50% das viagens; Cenário 3: operárias encontravam alimento de alta e baixa qualidade com probabilidades de ocorrência de 0,5 para cada tamanho de alimento. Cenário 4: operárias tinham três possibilidades, encontrar alimento de alta qualidade (33%), encontrar alimento de baixa qualidade (33%) e não encontrar alimento. Em todos os cenários, havia duas rotas possíveis de exploração, uma com 300 cm e outra com 600 cm de comprimento. A pesquisa mostrou que operárias da espécie D. quadríceps tendem a retornar ao mesmo local onde o alimento foi encontrado na viagem anterior, não importando a distância, tamanho do alimento ou taxa de recompensa. Nos casos de viagens sem captura, operárias eram mais propensas a trocar de área em busca de alimento. No entanto, no cenário 4 essa decisão de “troca” foi menos evidente, possivelmente pela maior dinâmica do cenário. Resultados também indicaram um processo de aprendizado das rotas de exploração assim como das condições das áreas de exploração. Com a repetição das viagens, forrageadoras reduziram o tempo de busca nas áreas nas viagens que não capturavam alimento e rapidamente trocavam de área.