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As formigas eram os primeiros agricultores do mundo?

Os humanos praticam a agricultura há cerca de 10.000 anos. Mas os attine formigas da América do Sul (que incluem os cortadores de lenha bem conhecidos) nos derrotaram por um longo caminho.

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De acordo com um novo artigo em co-autoria do entomologista Ted Schultz, curador de formigas no Museu Nacional de História Natural do Smithsonian, as formigas-atendente, que cultivam em escala industrial semelhante a humanos, cultivam jardins cuidadosamente com uma divisão complexa de trabalho para crescer um fungo comestível. A equipe de Schultz descobriu que as formigas vêm fazendo isso muito mais tempo do que se acreditava anteriormente - até 65 milhões de anos - e que temos muito a aprender com elas.

Schultz e seus co-autores, liderados por Sanne Nygaard, Guojie Zhang e Jacobus Boomsma da Universidade de Copenhague, conduziram uma análise dos genomas das várias espécies de formigas e dos fungos que cultivam. Seus resultados respondem a algumas questões evolutivas de longa data.

As 210 espécies de attine formigas, incluindo as 47 espécies de leafcutters, forrageiam as florestas da América Central e do Sul em busca de folhas e outras vegetações, que esculpem em pedaços usando suas poderosas mandíbulas e levam de volta aos seus ninhos. Mas eles nunca comem as folhas diretamente. A matéria vegetal é usada como meio de crescimento para certas variedades de fungos comestíveis, que a equipe de Schultz diz terem sido cultivadas e transmitidas por gerações de formigas que remontam a dezenas de milhões de anos.

Quando um grupo de formigas-caçadoras na América do Sul passou há séculos atrás para comer fungos, a criação de formigas começou a evoluir.

Schultz diz que a mudança ancestral de um estilo de vida caçador-coletor para a agricultura foi provavelmente irreversível. Muitos genes desapareceram das formigas quando fizeram a transição.

“Parece que, possivelmente logo após o ancestral dessas formigas ter começado a cultivar fungos, a formiga perdeu a capacidade de produzir um dos aminoácidos, a arginina. Então a ideia é que isso depende do fungo desse aminoácido. . . Eles provavelmente não podem voltar.

Embora a arginina seja encontrada na carne e em muitas plantas, a necessidade de encontrar fontes silvestres suficientes do aminoácido pode dificultar que as formigas abandonem sua dependência dos fungos que usam as formigas tanto quanto as formigas usam os fungos. .

“Quando comecei a fazer isso, a maneira como pensamos nisso era que os fazendeiros de formigas eram como pequenos humanos”, diz Schultz. “E temos certeza de que estamos no comando de nossas colheitas. Quando comecei a trabalhar com micologistas, eles tinham uma visão diferente sobre isso. A colônia fúngica está enviando as formigas para trazer comida. Eu costumo pensar nisso como ninguém está no controle. É uma simbiose e a seleção está atuando na combinação ”.

Attine formigas começaram sua relação simbiótica com seus fungos, começando em algum lugar entre 45 milhões de anos atrás e 66 milhões de anos atrás. Anotar mais de perto o momento pode nos ensinar muito sobre por que eles mudaram seu modo de vida. Há 66 milhões de anos, a aurora da criação de fungos coincidiria com o período em torno do impacto do asteroide, que a maioria dos cientistas acredita ter eliminado a maior parte dos dinossauros e uma grande parte da outra vida na Terra.

"Esse seria um momento em que muitas das coisas em que você teria confiado no mundo vegetal teriam caído", diz Schultz. “Provavelmente seria um grande boom para coisas como fungos e coisas que se alimentavam de material em decomposição. Então poderia ter sido uma época de crescimento para as coisas que se alimentavam desses organismos ”. Muitas plantas produzem defesas químicas que impedem os insetos de comê-las. Mas os lenhadores e outros animais conseguiram evitar esse problema, alimentando folhas venenosas com fungos comestíveis. Em um mundo pós-impacto que provavelmente se assemelhava ao nosso conceito de inverno nuclear, provavelmente seria útil não ser exigente quanto às plantas que você colhe.

Mas por que essas formigas prosperaram, diversificaram e continuaram a cultivar fungos durante dezenas de milhões de anos que não são um pesadelo pós-apocalíptico? Na superfície, eles parecem ter uma estratégia de sobrevivência arriscada e especializada. Completamente dependente de uma única fonte de alimento que está sujeita a doenças e mudanças climáticas.

"Parece que as formigas gastam tanta energia sendo agricuturalistas quanto caçadores-coletores", diz Schultz. “Tem havido estudos mostrando que os humanos agrícolas primitivos eram menos bem nutridos do que os caçadores-coletores. Então, qual seria a vantagem, em humanos ou em formigas? Estabilidade? Muito de ser uma formiga é proteger-se do ambiente. … Se você está alimentando seus filhotes com base no que os catadores trazem e a oferta de presas flutua, isso pode ser ruim. Com os [cortadores de lenha], a qualquer momento, a colônia tende a ter mais comida do que a colônia pode comer. Algumas semanas de fornecimento, pelo menos. "

As formigas-presas morrerão de fome se seu fungo morrer e elas não conseguirem encontrar uma amostra de uma cepa semelhante para cultivar. Algumas das cepas de fungos usadas por certas espécies de formigas não são mais encontradas em nenhum lugar na natureza (todos os fungos cultivados pelas formigas são descendentes de um único ancestral). Eles podem produzir cogumelos ocasionalmente, mas os esporos não parecem ser bem sucedidos. Tanto o fungo quanto a formiga são completamente dependentes um do outro para a sobrevivência.

Os humanos podem ter lições importantes para aprender com as formigas attine. Temos lutado para proteger a sobrevivência de nossas plantações por apenas cerca de 10.000 anos. “Estamos constantemente criando herbicidas ou antibióticos para controlar pragas. E as pragas estão constantemente desenvolvendo contramedidas contra essas coisas ”, diz Schultz.

A variedade economicamente mais importante de banana tornou-se funcionalmente extinta na década de 1960 e outra variedade está indo na mesma direção. "De alguma forma, esse sistema com as formigas está em equilíbrio há milhões de anos", acrescenta ele.

Shultz observa uma importante diferença entre a evolução da agricultura humana versus a da attine.

“Pelo menos tecnicamente, os seres humanos não são biologicamente dependentes de qualquer cultura. Se quiséssemos nos tornar caçadores novamente, biologicamente, poderíamos.

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