Você provavelmente já viu formigas cortadeiras carregando pedaços de plantas, talvez em um documentário sobre a natureza, em um museu de ciências ou na canção “Ciclo Sem Fim” no início do filme animado da Disney de 1994, “O Rei Leão”.
Essas formigas não comem as folhas — em vez disso, elas as levam de volta para seus ninhos para alimentar um jardim de fungos, que produz alimento para as formigas.
Pesquisadores agora usaram análise de DNA para descobrir há quanto tempo as formigas cultivam fungos, como descrito em um estudo publicado nesta quinta-feira (3) na revista Science. Descobriu-se que esses insetos são alguns dos menores agricultores do mundo há 66 milhões de anos, em parte graças ao asteroide que atingiu a Terra e desencadeou uma cadeia de eventos que levou à extinção dos dinossauros.
Os fungos pertencem a um reino da vida mais intimamente relacionado aos animais do que às plantas, e muitos deles consomem matéria vegetal em decomposição. Alguns microrganismos produzem corpos frutíferos que conhecemos como cogumelos, parte de seus ciclos reprodutivos, mas também produzem uma rede de estruturas ramificadas chamadas hifas.
Exatamente 150 anos atrás, cientistas descobriram pela primeira vez que as formigas cortadeiras cultivavam jardins de fungos dentro de seus ninhos, alimentando-os com pedaços de folhas e, em troca, comendo as pontas das teias fúngicas.
“Esses insetos praticam agricultura assim como os humanos”, disse o autor principal do estudo, Dr. Ted R. Schultz, entomologista de pesquisa e curador de himenópteros no Museu Nacional de História Natural do Smithsonian, em Washington, DC. “Elas têm cérebros pequenos, e ainda assim conseguem realizar esse conjunto complexo de comportamentos.”
Um melhor entendimento das práticas agrícolas das formigas, que beneficiam tanto os insetos quanto os fungos há milhões de anos, pode, segundo Schultz, um dia ajudar os seres humanos a desenvolver métodos de cultivo mais eficazes.
Formigas agricultoras cultivam jardins de fungos
Schultz estuda formigas que cultivam fungos, incluindo as cortadeiras, há mais de 35 anos para tentar entender como esse comportamento incomum evoluiu.
Para rastrear a evolução dessa relação entre esses insetos e os microrganismos, Schultz e seus colegas construíram árvores genealógicas complexas.
Usando o DNA de 475 espécies de fungos, incluindo 288 espécies conhecidas por serem cultivadas por formigas, os pesquisadores montaram como todos esses organismos estão relacionados. A equipe de estudo fez o mesmo com 276 espécies dos animais, incluindo 208 de formigas agricultoras de fungos.
As árvores genealógicas são baseadas nas semelhanças ou diferenças entre os genomas dos diferentes grupos, e o comprimento dos ramos das árvores é determinado pela quantidade de mudança genética de uma espécie para outra.
Essas diferenças geralmente estão ligadas ao tempo, com mais variação exigindo mais tempo para evoluir. Ao combinar cada árvore genealógica com fósseis raros de fungos e formigas, os cientistas conseguiram determinar há quanto tempo esses insetos e os microrganismos se ramificaram nas famílias e espécies que existem hoje.
Os pesquisadores descobriram que os ancestrais dos fungos modernos cultivados por formigas começaram a evoluir há 66 milhões de anos — na mesma época em que um asteroide massivo colidiu com o que hoje é a Península de Yucatán, em Chicxulub, no México.
A nuvem de poeira do impacto bloqueou a luz solar, causando uma extinção dramática de plantas e animais, incluindo os dinossauros (exceto as aves). Mas essa destruição e decomposição parecem ter sido uma oportunidade de ouro para os fungos que decompunham as plantas mortas.
“Há evidências de que os fungos proliferaram brevemente logo após o evento Cretáceo-Paleogeno”, disse Schultz.
Os ancestrais das formigas cortadeiras modernas e outras formigas agricultoras de fungos também se diversificaram por volta dessa época, e parece que evoluíram em conjunto com os fungos ao longo dos anos, a ponto de algumas formigas “domesticarem” espécies que hoje são encontradas apenas nos ninhos desses insetos.
A Dra. Corrie Moreau, professora de entomologia e biologia evolutiva na Universidade Cornell, no estado de Nova York, concorda com a hipótese de Schultz de que o impacto do asteroide levou à evolução da agricultura de fungos em formigas.
“É uma daquelas coisas que eles nunca poderão provar, a menos que consigamos uma máquina do tempo, mas eles alinham o que estava acontecendo com os microrganismos e os insetos com o que estava ocorrendo globalmente”, disse Moreau, que não participou do estudo. “Você pode ver essa relação quase um para um.”
Laços mutuamente benéficos
Essa história evolutiva compartilhada parece ter beneficiado tanto as formigas quanto os fungos em um fenômeno conhecido como mutualismo. Os animais obtêm alimento, e os microrganismos ganham abrigo e cuidados, além da chance de se espalhar à medida que os insetos colonizam novos territórios.
“Quando uma rainha filha se prepara para deixar o ninho de sua mãe e começar seu próprio ninho, ela leva um pouco do fungo de sua mãe na boca”, explicou Schultz.
Os organismos ajudam uns aos outros, mas também podem ajudar os agricultores humanos no futuro.
“Os humanos têm praticado a agricultura por 12.000 anos”, disse Schultz. “As formigas, por 66 milhões de anos.”
Esses insetos utilizam bactérias benéficas para manter suas colheitas de fungos saudáveis e parecem ter mais sucesso do que os agricultores humanos frequentemente têm com suas plantações.
“Estamos constantemente lidando com a resistência a antibióticos e tentando encontrar novos medicamentos para superar isso”, disse Schultz. “Se conseguirmos descobrir como elas têm feito isso, não vejo por que isso não poderia informar a prática da agricultura humana e melhorá-la.”
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