O planeta das formigas

VVermelha, delicada e gordinha, a joaninha é um dos insetos mais simpáticos que existem. Ela é considerada um sinal de boa sorte, e também conhecida como “besouro de Nossa Senhora”: diz a lenda cristã que, na Idade Média, fazendeiros rezaram pedindo proteção para suas plantações – e foram atendidos com o surgimento de joaninhas, que eliminam as pragas da lavoura.

Para uma dessas pragas, o pulgão, ela é a morte em pessoa. A não ser que haja formigas por perto. Porque, aí, algo curioso acontece: as formigas atacam as joaninhas e defendem os pulgões, que depois elas criam.

Pois é, criam. As formigas mantêm rebanhos de pulgões, que protegem e cultivam como se fossem vacas leiteiras. Só que, em vez de leite, querem o honeydew: uma secreção doce que os pulgões produzem, e serve de alimento.

As formigas cortam as asas deles, para que não tentem fugir, ao mesmo tempo em que empregam uma tática mais gentil: suas patas liberam substâncias tranquilizantes, que acalmam os pulgões (1).

As formigas também praticam agricultura, montam armadilhas, constroem pontes e até fabricam seus próprios remédios (mais sobre isso daqui a pouco).

Tudo isso tendo um cérebro incrivelmente pequeno e simples, com míseros 250 mil neurônios: quase nada perto dos 70 milhões presentes no cérebro de um rato, por exemplo (que, mesmo com 300 vezes mais neurônios, não sabe fazer nenhuma dessas coisas).

O segredo das formigas, que surgiram entre 150 e 100 milhões de anos atrás, está na cooperação: elas trabalham e se organizam coletivamente, colocando a inteligência e o esforço de cada uma em prol do grupo.

E que grupo. Existem 16 mil espécies, que juntas somam incríveis 20 quatrilhões de formigas, espalhadas por todos os cantos do mundo exceto a Antártida. Foi o que constatou um estudo (2)  publicado em setembro de 2022 por cientistas chineses e australianos.

Eles conseguiram estimar, pela primeira vez, a quantidade total desses insetos – somando os dados de 489 trabalhos científicos, que empregaram duas técnicas para aferir a quantidade de formigas em 3.900 pontos do planeta.

No primeiro método, os pesquisadores coletam 1 metro quadrado de serrapilheira (camada de folhas mortas no chão) e contam a quantidade de formigas ali.

O outro se chama pitfall trap, e nada mais é do que um copo com água enfiado na terra – as formigas que estão passando por ali caem dentro. O número de 20 quatrilhões impressiona, mas a quantidade total pode ser ainda maior.

Isso porque algumas espécies, como as formigas-tecelãs (pertencentes ao gênero Oecophylla), habitam as árvores, não o solo.

As formigas vivem em estruturas sociais complexas, com castas e funções definidas. Para que isso dê certo, elas precisam se comunicar – o que fazem por meio de sons, toques e feromônios, substâncias químicas que indicam determinadas situações (como perigo ou presença de alimento).

Em 2014, pesquisadores europeus analisaram os feromônios de 75 espécies de formiga e identificaram nada menos do que 168 substâncias diferentes (3). É quase como se elas tivessem um “vocabulário químico”, em que as palavras são os feromônios. Eles só foram descobertos graças a um cientista determinado a fazer algo insólito, e à primeira vista até meio amalucado: ele queria falar com as formigas.

EEstamos no auge do verão de 1936. Edward Osborne Wilson, de sete anos, tenta pescar numa praia da Flórida. Um lagodon, peixe de 10 cm que também é conhecido como pinfish, morde a isca – e o menino se empolga.

Puxa a vara com tanta força que o peixe salta para fora d’água, e acerta em cheio o rosto dele. O problema é que o lagodon possui uma espécie de crina com espinhos, e um deles perfura o olho direito de Edward.

O atendimento médico tardio e uma cirurgia mal feita o deixam cego desse olho. Tempos depois, por uma condição genética, ele perde parte da audição (se torna incapaz de ouvir sons mais agudos). Essa sequência de acontecimentos infelizes poderia ter sido traumática – mas acabou selando o destino de um jovem talhado para o mundo da ciência.

Por suas limitações físicas, Wilson não conseguiria identificar o canto dos pássaros e também não enxergava direito os animais. “Sou cego de um olho e não consigo ouvir sons de alta frequência; portanto, sou entomologista”, escreveu ele na autobiografia Naturalist, publicada em 1994.

Estudar insetos virou sua obsessão. “A atenção do meu olho esquerdo voltou-se para o chão.” Mais especificamente, para as formigas.

E. O. Wilson, como se tornaria conhecido, foi um dos biólogos mais importantes do século 20, um herdeiro moderno de Charles Darwin. Foi ele que, em 1958, decifrou a ação dos feromônios sobre as formigas.

Wilson extraiu essas substâncias delas, e então passou a desenhar trilhas, em seu laboratório na Universidade Harvard, com vários tipos de feromônio. Ele queria ver como os insetos reagiam.

“Se eu conseguisse encontrar esse pedaço da ‘pedra de Roseta’ das formigas, poderia ‘falar’ com uma colônia delas, e dizer onde deveriam ir para conseguir comida”, conta no livro EO Wilson: A Life in Nature (“Uma vida na natureza”, não lançado no Brasil).

Os feromônios eram conhecidos desde o século 19, mas Wilson foi o primeiro a mostrar como eles causam determinados comportamentos – podendo significar mensagens como “alimento” ou “perigo”.

Wilson morreu em 2021, aos 92 anos de idade, tendo alcançado seu objetivo: assim como a pedra de Roseta, descoberta em 1799, permitiu que a arqueologia finalmente decifrasse os hieróglifos egípcios, a compreensão dos feromônios abriu uma janela para o mundo das formigas. Nas décadas seguintes, a ciência começou a descobrir nelas uma série de comportamentos sofisticados.

Você já deve ter visto uma trilha de formigas carregando pedacinhos de folhas. Mas você sabe o que elas fazem com isso? Elas não comem as folhas em si. Levam para dentro do formigueiro e deixam lá, apodrecendo. Esse processo de decomposição é feito por fungos – que, aí sim, as formigas comem.

É uma maneira genial de transformar um alimento de baixo teor calórico (as folhas) em algo mais rico em energia (os fungos). Pelo menos 240 espécies de formiga praticam o cultivo de fungos – e fazem isso há pelo menos 55 milhões de anos (4).

E as formigas também são agricultoras. Elas têm inteligência o bastante para enterrar sementes e esperar até germinarem, para então comer os brotos. Mas a coisa pode ir bem além disso.

A Philidris nagasau, uma formiga que vive nas ilhas Fiji, mantém uma verdadeira lavoura: cultiva seis tipos de planta do gênero Squamellaria, que crescem em árvores. As formigas pegam as sementes dessas plantas e as enfiam em rachaduras nos galhos das árvores, onde elas se desenvolvem.

Cada colônia de formigas chega a ter dezenas de Squamellaria. Segundo cientistas da Universidade de Munique, que publicaram um estudo a respeito , isso provavelmente é uma adaptação evolutiva que teria ocorrido há 3 milhões de anos – quando essa espécie de formiga perdeu a capacidade de construir formigueiros e passou a viver nas árvores.

Muitos tipos de formiga mantêm uma relação simbiótica com as árvores. A planta atrai as formigas oferecendo alimento, na forma de um néctar expelido por suas folhas, e abrigo, em seu tronco. Em troca, elas servem como defesa contra outros insetos, que querem comer as folhas da árvore.

“No Cerrado, cerca de 20% das espécies de árvores oferecem nectários extraflorais, cuja função principal é atrair formigas”, explica Heraldo Luís Vasconcellos, biólogo da Universidade Federal de Uberlândia (UFU) e autor de vários  estudos sobre a organização social e ecológica das formigas.

Para se multiplicar, as plantas precisam que suas sementes sejam levadas para longe da árvore-mãe, o que pode ser feito pelo vento ou por pássaros. Mas as formigas também são peritas nisso – especialmente em locais secos, como a Caatinga.

Um grupo de pesquisa liderado pela bióloga Inara Leal, da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), descobriu que mais de 100 espécies de planta, da família das euforbiáceas, têm as sementes espalhadas quase exclusivamente por formigas.

“Elas são atraídas pelo cheiro dos elaiossomos, um corpo gorduroso e fofo que envolve as sementes”, explica Leal. As formigas comem os elaiossomos, e ao fazer isso acabam espalhando as sementes – que brotam e crescem. E o local é patrulhado por formigas-soldado, maiores que as demais, cuja função é impedir que outros insetos ataquem as mudas.

O formigueiro funciona com um sistema de divisão do trabalho: além das operárias e dos soldados, também há fêmeas aladas, machos reprodutores e uma formiga-rainha, que pode viver até 15 anos.

O destino de cada uma é traçado antes do nascimento. As larvas que recebem mais alimento dão origem a fêmeas aladas, que podem fundar outros formigueiros e se tornar rainhas deles [veja infográfico abaixo].

A formiga-rainha coloca os ovos que dão origem a todas as demais. Ela é tão importante que bastaria matá-la para acabar com um formigueiro.

Mas, para fazer isso, seria preciso vencer os soldados e as operárias – que defendem a colônia de predadores, como tatus, ou dos ataques de outras formigas. Elas podem travar verdadeiras guerras pelo controle do território, em vários pontos do planeta.

A formiga-argentina (L. humile) se espalhou pelo mundo de navio, extinguiu várias espécies de formigas locais, e hoje luta entre si: na região do lago Hodges, na Califórnia, duas megacolônias de L. humile travam uma enorme batalha, que foi identificada pela primeira vez em 2004 e continua até hoje – com saldo estimado em 30 milhões de mortos por ano (6).

AAs formigas também são capazes de atos que nós, humanos, consideraríamos cruéis. A espécie Azteca brevis, típica da Costa Rica, constrói armadilhas que lembram um aparelho de tortura medieval.

São estruturas com muitos buraquinhos, coladas sobre os troncos de árvores. Quando algum gafanhoto passa por ali, uma das formigas aparece por um dos furinhos – e puxa um pedaço da vítima, que fica presa. Outras formigas aparecem por outros buracos e seguram as demais patas da vítima. Que, então, é retalhada viva.   

Mas nada se compara às formigas da espécie Polyergus breviceps, que vivem nos EUA e fazem algo realmente diabólico. Elas formam grandes filas, com até 10 metros de comprimento, e vão marchando até as colônias de outras espécies, do gênero Formica.

Chegando lá, invadem o formigueiro e roubam as larvas, que trazem de volta. Algumas elas comem. Outras, elas escravizam. Jogam feromônios em algumas das larvas de Formica – que, por isso, nascem achando que também são Polyergus, e passam a vida trabalhando para elas.

A rainha das Polyergus é especialmente cruel. Ela é capaz de invadir colônias de outras espécies e matar a rainha num ritual longo, que demora 25 minutos. Feito isso, ela usa seus feromônios para manipular as demais formigas – e se torna a nova rainha do formigueiro.

Em suma: as formigas nem sempre são tão “boazinhas” quanto aparentam. Uma de suas características mais engenhosas, inclusive, serve para lidar com as consequências de guerras com outros insetos.

As formigas surgiram das vespas, dentro da ordem dos himenópteros (na qual também estão as abelhas). Só que elas, ao contrário das antecessoras, não têm asas – e foram obrigadas a viver no solo, expostas a uma série de microrganismos.

Por conta disso, desenvolveram a chamada glândula metapleural, que fabrica uma substância antibiótica e antifúngica. Ela serve para desinfetar o formigueiro, evitando doenças. “A esterilização do ambiente é uma grande vantagem adaptativa para as formigas, que têm um comportamento de limpeza e cuidado do ninho muito presente”, explica Leal.

Mas essa habilidade também serve para a guerra. Cientistas da Universidade de Würzburg, na Alemanha, constataram que as formigas da espécie Megaponera analis, típica da África subsaariana, usam essa mesma substância em indivíduos machucados (7).

Elas carregam os feridos de volta para o formigueiro, onde “enfermeiras” aplicam a secreção nas lesões deles. Os pesquisadores analisaram a composição química da substância – e descobriram que ela inibe o crescimento de bactérias da espécie P. aeruginosa, que infecta as formigas.

O combate a doenças na colônia revela outro comportamento interessante. Quando alguns indivíduos começam a apresentar sinais de infecção pelo fungo M. anisopliae, por exemplo, as demais formigas não se afastam deles. Pelo contrário: vão até os doentes, e lambem seus machucados para limpá-los.

Além de ajudar os infectados, isso faz com que todos os habitantes do formigueiro sejam expostos a doses controladas daquele fungo, e com isso desenvolvam resistência a ele (8). Uma estratégia parecida com a que nós, humanos, empregamos na vacinação.

As formigas realmente fazem de tudo para salvar suas companheiras e a colônia em si. Se o formigueiro alagar, por exemplo, elas sobrevivem formando uma espécie de jangada, na qual conseguem flutuar por semanas (9). Elas também usam essa técnica, de emendar os próprios corpos, para construir pontes e atravessar obstáculos.

E fazem isso sem ter um líder, uma formiga que oriente as demais. O processo, que foi decifrado em 2017 por cientistas americanos (10), é o seguinte. Ao encontrar um obstáculo intransponível, a primeira formiga da fila para de andar.

Com isso, a que vem atrás tromba e sobe em cima dela – que interpreta isso como um sinal de que deve continuar parada. Isso se repete centenas ou milhares de vezes, com novas formigas chegando, esbarrando  e subindo em cima das outras.

Quando a ponte está formada, as formigas que vão chegando conseguem atravessar livremente – e, por isso, não ficam paradas em cima das outras. Assim que todas elas passam, deixa de haver formigas em cima da ponte – esse é o sinal para que ela comece a se desfazer, seguindo o processo inverso.

Fortes, espertas e organizadas, as formigas parecem ter respostas para tudo. Exceto o ser humano.

NNada menos que 40% das espécies de inseto correm algum risco de extinção nas próximas décadas. A estimativa, alarmante, é de cientistas de duas universidades australianas, que analisaram 73 estudos sobre o declínio populacional de várias espécies pelo mundo (11).

Há causas diversas, mas as principais são o uso de pesticidas e fertilizantes, a urbanização e as mudanças climáticas. As borboletas e os besouros são os que mais correm riscos, mas as formigas também estão ameaçadas.

O avanço da agricultura intensiva já causa estragos. “A remoção da cobertura vegetal nativa, [trocada] por uma vegetação simplificada, gera uma perda de diversidade bastante severa nas formigas”, diz Vasconcellos.

Pouquíssimas espécies de formiga conseguem sobreviver em campos de soja, por exemplo – uma paisagem cada vez mais comum no Brasil. Na Amazônia, as queimadas arrasam a maior parte das colônias de formigas.

A ação humana também pode inviabilizar o trabalho ecológico das formigas – com consequências ruins para várias espécies de planta. Já existem sinais disso na Caatinga, em áreas modificadas pela agricultura ou pela pecuária.

“Nós temos visto que as perturbações crônicas realizadas pelo homem podem reduzir a população de formigas, e levar à extinção de espécies que realizam funções ecossistêmicas”, afirma Leal, da UFPE.

Trata-se de um efeito em cascata que, em última instância, poderia levar à extinção das euforbiáceas, que dependem das formigas para espalhar suas sementes.

O aquecimento global também pode ser uma ameaça. Esse é o foco de estudos orientados por Vasconcellos, da UFU, que está investigando a resistência de várias espécies ao calor.

“Poderemos projetar cenários para ver se há uma correlação entre o aumento da temperatura na Terra e oscilações no número de formigas”, explica ele, que estuda esses insetos há décadas – e, em 1985, esteve ao lado de E. O. Wilson em uma missão na Amazônia.

Depois de algumas noites em trabalho de campo, numa zona de mata 60 quilômetros ao norte de Manaus, o biólogo americano presenteou Vasconcellos com o desenho de uma saúva e uma cópia de seu livro The Insect Societies, clássico de 1971 (“As sociedades dos insetos”, não lançado no Brasil).

Wilson também é o criador da chamada “sociobiologia”, que tenta explicar o comportamento humano a partir de impulsos biológicos – como acontece nos insetos. É um conceito polêmico, com o qual a maioria dos cientistas não concorda, e rendeu muitas críticas a Wilson ao longo da vida.

Foi mesmo ao olhar para baixo, e se debruçar sobre as formigas, que ele alcançou seus grandes êxitos como biólogo. Inclusive ao definir essas criaturas tão onipresentes e espertas, organizadas em sociedades tão complexas, de uma forma especialmente feliz: elas são “as pequenas coisas que governam o mundo”.

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Fontes

 ⁽¹⁾ Ant semiochemicals limit apterous aphid dispersal. T Oliver e outros, 2007. ⁽²⁾ The abundance, biomass, and distribution of ants on Earth. P Schultheiss e outros, 2022. ⁽³⁾ A List of and Some Comments about the Trail Pheromones of Ants. X Cerdá e outros, 2014. ⁽⁴⁾ Reciprocal genomic evolution in the ant–fungus agricultural symbiosis. S Nygaard e outros, 2016.

 ⁽⁵⁾ Obligate plant farming by a specialized ant. G Chomicki e S Renner, 2016. ⁽⁶⁾ Adventures among ants: a global safari with a cast of trillions. M Moffet, 2010.

⁽⁷⁾ Infection signaling and antimicrobial wound care in an ant society. E Frank e outros, 2022. ⁽⁸⁾ Social Transfer of Pathogenic Fungus Promotes Active Immunisation in Ant Colonies. S Cremer e outros, 2012. ⁽⁹⁾ Small fire ant rafts are unstable. H Ko e outros, 2022. ⁽¹⁰⁾ Optimal construction of army ant living bridges. J Graham e outros, 2017.   ⁽¹¹⁾ Worldwide decline of the entomofauna: A review of its drivers. F Sanchez-Bayo e K Wyckhuys, 2019.