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Por que a evolução recompensou as formigas que sacrificaram a defesa

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A questão é divertida e irrealista, mas aponta para uma ideia séria: a tensão entre quantidade e qualidade. Novas pesquisas mostram que este mesmo compromisso moldou a evolução, especialmente no desenvolvimento de sociedades animais complexas.

Como as formigas escolhem os números em vez da força

Um estudo publicado em 19 de dezembro de 2025 na revista Science Advances relata que algumas espécies de formigas organizam suas colônias favorecendo o número em detrimento da força individual. Essas formigas investem menos na cutícula de cada operária – a resistente camada externa do exoesqueleto – que libera nutrientes valiosos. Esses recursos podem então ser usados ​​para produzir mais trabalhadores. De acordo com os investigadores, esta abordagem de criar muitas formigas menos protegidas em vez de menos formigas fortemente blindadas provou ser um sucesso evolutivo. As descobertas ajudam a explicar como as pessoas podem mudar à medida que sociedades grandes e complexas se desenvolvem, incluindo aquelas observadas nos seres humanos.

“Na biologia, existe a questão do que acontece aos indivíduos à medida que a sociedade em que vivem se torna mais complexa. Por exemplo, os próprios indivíduos podem tornar-se mais simples porque as tarefas que um organismo solitário deve realizar podem ser resolvidas por um colectivo”, disse o autor sénior Evan Economa, presidente do Departamento de Entomologia da Universidade de Maryland.

Neste contexto, as pessoas podem tornar-se o que os cientistas descrevem como “mais baratas”. Isto significa que requerem menos recursos para serem criados e podem ser produzidos em maior número, mesmo que cada um seja menos durável fisicamente.

“Até agora, esta ideia não foi testada numa análise em larga escala de insectos sociais”, disse Economa, que também é professor James B. Gahan e Margaret H. Gahan na UMD.

Por que as formigas são ideais para estudar a evolução social

As formigas oferecem um sistema excepcionalmente bom para estudar como as sociedades complexas evoluem. Dependendo da espécie, as colônias de formigas podem variar de algumas dezenas de membros a muitos milhões.

“As formigas estão por toda parte”, disse o autor principal Arthur Matt, Ph.D. estudante de zoologia na Universidade de Cambridge. “No entanto, as estratégias biológicas subjacentes que permitiram as suas colónias massivas e a sua extraordinária diversificação permanecem obscuras”.

A equipe de pesquisa levantou a hipótese de que o tamanho das colônias pode estar relacionado à quantidade que as formigas depositam em suas cutículas.

O custo de construção de uma armadura corporal

A cutícula desempenha vários papéis importantes. Isso ajuda a proteger as formigas de predadores, dessecação e doenças, além de fornecer suporte estrutural para seus músculos. Ao mesmo tempo, sua produção é cara porque requer nutrientes limitados, como nitrogênio e vários minerais. A criação de uma cutícula mais espessa utiliza mais desses recursos, o que pode limitar o número de indivíduos que uma colônia pode suportar.

Para investigar esta ideia, os investigadores analisaram um grande conjunto de dados de varreduras tridimensionais de raios X de mais de 500 espécies de formigas. Eles mediram o volume corporal total e o volume da cutícula, descobrindo que o investimento na cutícula variava amplamente, de 6% a 35% do corpo da formiga. Quando estas medidas foram tidas em conta em modelos evolutivos, surgiu uma tendência clara: as espécies que dedicavam menos do seu corpo à cutícula tendiam a formar colónias maiores.

Colônias maiores devido à força coletiva

Embora cutículas mais finas tornem as formigas individuais mais vulneráveis, os autores sugerem que esta compensação pode, na verdade, promover o crescimento de sociedades maiores. A armadura reduzida pode andar de mãos dadas com outras características sociais benéficas, incluindo a procura de alimentos, a defesa partilhada do ninho e a divisão do trabalho, que se tornam mais pronunciadas à medida que as colónias crescem.

“As formigas reduzem o investimento por trabalhador num dos tecidos mais caros nutricionalmente para o benefício do colectivo”, explicou Matt. “Estão a passar do auto-investimento para uma força de trabalho distribuída, levando a sociedades mais complexas. Este é um modelo que replica a evolução da multicelularidade, onde as unidades cooperativas podem ser individualmente mais simples do que uma única célula, mas colectivamente são capazes de uma complexidade muito maior.”

Os pesquisadores também descobriram que o menor investimento nas cutículas estava associado a maiores taxas de diversificação. Os biólogos costumam usar a diversificação, que reflete a frequência com que novas espécies se formam, como um marcador de sucesso evolutivo. Economo observou que muito poucas características estavam associadas à diversificação nas formigas, o que torna este resultado particularmente surpreendente.

Por que menos armadura pode levar a mais espécies

Não está claro exatamente por que o investimento reduzido na cutícula favorece a especiação. Uma ideia importante é que as formigas com menores necessidades nutricionais podem se espalhar em ambientes com recursos limitados.

“Exigir menos nitrogênio pode torná-los mais versáteis e capazes de conquistar novos ambientes”, disse Matt, que começou o trabalho durante seu programa de mestrado enquanto estagiava no laboratório Economo do Instituto de Ciência e Tecnologia de Okinawa, no Japão.

Os autores também sugerem que, à medida que as sociedades de formigas se tornaram mais complexas, as defesas a nível de grupo, como a defesa colectiva dos ninhos e o controlo de doenças, reduziram a necessidade de armaduras individuais pesadas. Isto pode ter criado um ciclo de reforço. A camada subjacente da cutícula permite que as colônias cresçam, e colônias maiores reduzem ainda mais a pressão sobre cada formiga, o que requer forte proteção.

“Penso nisso como a evolução do squish”, riu Ekanama. “Muitas crianças descobriram que nem todos os insetos são igualmente duráveis”.

Outros organismos sociais, incluindo as térmitas, podem ter seguido caminhos evolutivos semelhantes, embora esta possibilidade ainda exija mais testes.

O que as comunidades de formigas podem nos ensinar sobre os humanos

As descobertas também têm implicações além dos insetos. Os pesquisadores traçam paralelos com a história militar da humanidade, onde cavaleiros com armaduras pesadas foram eventualmente substituídos por soldados especiais, como arqueiros e besteiros. Economo também chamou a atenção para as Leis de Lanchester, equações matemáticas desenvolvidas durante a Primeira Guerra Mundial que examinam quando um grande número de combatentes mais fracos pode derrotar uma força menor de combatentes mais fortes.

“Existe um compromisso entre quantidade e qualidade em todos os lugares. Está na comida que você come, nos livros que você lê, nos filhos que você deseja criar”, disse Matt. “Tem sido fascinante acompanhar como as formigas lidaram com isso ao longo de sua longa evolução. Pudemos ver as linhas tomando diferentes direções, sendo moldadas por diferentes restrições e ambientes e, em última análise, criando a extraordinária diversidade que vemos hoje.”

O artigo, “A evolução dos trabalhadores mais baratos promoveu sociedades maiores e acelerou a diversificação das formigas”, foi publicado na revista Conquistas da ciência 19 de dezembro de 2025

Esta pesquisa foi apoiada pelo Instituto de Ciência e Tecnologia de Okinawa, pela Sociedade Japonesa para a Promoção da Ciência KAKENHI (24K01785), pela Universidade de Cambridge e pelo Fundo Geral de Pesquisa 2022/2023 (17121922) do Conselho de Bolsas de Pesquisa de Hong Kong. Este artigo não reflete necessariamente as opiniões dessas organizações.

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