Uma interação de 100 milhões de anos

Lançado no Reino Unido, livro organizado por professor da Unicamp reúne estudos internacionais sobre o mutualismo entre formigas e plantas

Foto: Reprodução Fim de tarde de primavera. Luz artificial na sala de trabalho do biólogo Paulo Oliveira, professor do Instituto de Biologia (IB) da Unicamp. Nas paredes, livros, mapas, fotos de formigas, recortes de jornais, artigos, publicações científicas e lembranças de alunos, professores e cientistas. A janela entreaberta ameniza o calor e o tempo seco. O sol se põe do lado de fora. O canto dos pássaros invade o pequeno recinto.

“Muita gente pensa que aves e outros animais grandes são os responsáveis exclusivos pela dispersão de sementes na floresta. Os vertebrados são fundamentais, mas uma vez que a semente cai no chão, as formigas são as dispersoras”, afirma o cientista.

Oliveira, na Unicamp desde 1983, é especialista em interações entre formigas e plantas. Existem em torno de 15 mil espécies de formigas identificadas pela ciência. As formigas, insetos sociais, são responsáveis pela chamada dispersão secundária das sementes. O trabalho que realizam — de transporte da semente para o ninho e ingestão da energia contida na polpa do fruto que tomba no solo, deixando-o limpo e livrando-o de infestação por fungos — facilita a germinação da semente.

A dispersão primária cabe a aves, macacos, morcegos e outros animais maiores, como o lobo-guará, que são atraídos pelos frutos coloridos e com polpa saborosa. Esses animais percorrem longas distâncias e lançam as sementes dos frutos no solo, aumentando as chances de as plantas colonizarem outros territórios e garantirem a diversidade genética de um ecossistema.

A importância desses pequenos invertebrados, os mais numerosos entre os insetos, em um ecossistema terrestre, aumenta à medida que a ação do homem produz seus efeitos no planeta. Na era geológica atual, que leva o nome de Antropoceno, um desses efeitos é a onda de perda de biodiversidade, como a que cientistas projetam no Cerrado brasileiro, caracterizada pelo desaparecimento de parte dos animais grandes que realizam a dispersão primária.

As formigas sofrem menos as interferências da atividade humana. Elas interagem com outras espécies de insetos, plantas e vertebrados. Além disso, as formigas reinam no solo da maioria dos ecossistemas terrestres do planeta, sendo os animais — junto com os cupins — mais abundantes. “Imagine um quadrado na Amazônia de 100 metros por 100 metros — ou 1 hectare. Contaremos 8 milhões de formigas. Amplie agora isso para outras regiões tropicais do planeta e terá ideia do quanto a formiga é comum”, comenta Paulo.

Recém-lançado pela editora Cambridge University Press, o livro Ant-Plant Interactions: Impacts of Humans on Terrestrial Ecosystems (ainda sem tradução para o português) ressalta o papel ecológico estratégico das formigas para a sobrevivência dos biomas no mundo e dedica-se aos efeitos das alterações do homem no planeta na interação entre esses insetos sociais e as plantas.

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O professor e biólogo Paulo Oliveira mostra o livro organizado por ele: “Nove em cada 10 invertebrados que estão nas folhas das árvores são formigas” | Foto: Hélio Soares Jr.

O biólogo Paulo Oliveira e a pesquisadora Suzanne Koptur, da Florida International University, organizaram o trabalho no qual 52 pesquisadores do mundo todo demonstram, em 452 páginas, que as interações entre formigas e plantas podem ser extremamente benéficas. Os estudos foram realizados em ecossistemas temperados e tropicais de países das Américas e da África, no Japão, na Polinésia, na Indonésia e na Austrália.

Os caminhos evolutivos de formigas e plantas vêm se cruzando há 100 milhões de anos. Como representantes de diferentes reinos, o animal e o vegetal, formigas e plantas envolvem-se em diversos casos de mutualismo, gerando benefícios para as espécies envolvidas. “Nove em cada 10 invertebrados que estão nas folhas das árvores são formigas”, lembra Oliveira.

Um dos casos de mutualismo de defesa descritos no livro acontece entre as formigas do gênero Crematogaster e as espécies de um arbusto dominante nas savanas africanas, do gênero Acacia. As formigas, que são agressivas, têm alto potencial para defender as plantas contra herbívoros, como os elefantes.

“Para aumentar a presença de formigas nos galhos e folhas, a acácia oferece em troca gotinhas de néctar, que são recursos alimentares, ou moradia — quer dizer, espaço para a formação de formigueiro”, aponta o biólogo da Unicamp. Toda a vez que o elefante aproxima a tromba para arrancar as folhas, as formigas avançam agressivamente para picá-la, afastando o grande mamífero e protegendo o formigueiro e o arbusto.

O livro também apresenta outros casos comuns de interação entre formigas e plantas: o transporte de sementes no solo. A Biologia chama isso de mutualismo de dispersão. No Cerrado e na Mata Atlântica, por exemplo, o chão está repleto de formigas. Oliveira observa que acontece um processo de dispersão secundária de sementes nas áreas em que a natureza está bem conservada nesses biomas.

O fruto cai naturalmente da árvore quando amadurece ou porque algum animal de maior porte deixou-o cair ou descartou-o. Uma vez no solo, há espécies de formigas que interagem com o fruto, interessando-se pela parte carnosa e nutritiva. As formigas operárias dessas espécies levam os restos de polpa para as que estão em estado larval dentro do formigueiro.

“Até mesmo as formigas carnívoras, que caçam outras formigas e lagartas, ficam interessadas nos frutos que têm na polpa gordura e proteína”, explica o biólogo. “Na Mata Atlântica, há um gênero de formigas, as Odontomachus (carnívoras), que pegam a semente que cai debaixo da árvore e ajuda a colonizar outro pedaço de terra. Isso tem um efeito muito importante no estágio inicial de vida da planta”, aponta.

O comportamento das Odontomachus e de outras 15 espécies para a dispersão da árvore Clusia criuva foi descrito pela primeira vez em estudo realizado na Ilha do Cardoso, no litoral sul de São Paulo. Quando retiram a polpa, as formigas limpam a semente e a descartam nas imediações do formigueiro. A semente germina com mais facilidade e as plantas têm mais chances de se desenvolver e chegar ao primeiro ano de vida. O entorno do ninho é rico em nutrientes, como nitrogênio e fósforo, em decorrência do material orgânico acumulado pelas formigas.

O futuro dos ecossistemas

A intervenção do homem no planeta tem provocado mudanças na configuração dos ecossistemas globais, como a destruição ou a degradação de áreas nativas. A comunidade científica também estuda a relação entre o aumento da temperatura média do planeta com as emissões de gases de efeito estufa (GEE) no Antropoceno. Os cientistas desconhecem com precisão como será o impacto dos efeitos das mudanças na vida de todas as espécies. O desequilíbrio dos ecossistemas é um dos indícios.

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Depois de descartadas nas imediações do formigueiro, onde o solo é rico em nutrientes, as plântulas crescem | Foto: Luciana Passos

“Há registros de áreas específicas nas savanas africanas em que a presença de formigas invasoras no ecossistema tem gerado desequilíbrio. Uma das consequências é que as acácias, antes protegidas pela interação com as formigas do gênero Crematogaster, estão sendo devastadas pela ação dos elefantes, que comem o arbusto desprovido de defesa”, diz Oliveira.

As formigas são indicadores do estado de conservação de um ecossistema. Na hipótese de os pequenos animais nativos desaparecerem, não haveria mais animal que aerasse o solo, que ficaria mais compactado. A adubação decairia consideravelmente. Muitas das plantas que as formigas protegem ficariam desprotegidas. Outras seriam mais comuns, sendo dominantes. Muitos dos herbívoros que as formigas combatem seriam preponderantes.

“É uma bola de neve. Quando há desequilíbrio, as formiguinhas são afetadas tanto quanto os outros animais”, destaca o biólogo.