Panamá, uma colônia bem abaixo do solo da floresta Farinha Cefalotes Uma massa pálida e esponjosa tende ao tamanho de uma bola de futebol. Acima do solo, as formigas operárias carregam pedaços de folhas em forma de meia-lua maiores que seus próprios corpos, às vezes vagando por caminhos abertos por centenas de metros. As folhas não são almoço. Eles são composto. As formigas são agricultoras e a colheita que cultivam em suas câmaras subterrâneas úmidas é um fungo. Leucoagaricus gongylophorusUma raça que não existe mais na natureza e não pode sobreviver sem eles.
Em torno deste arranjo 66 milhões de anosDe acordo com um estudo genômico de 2024 liderado por Ted Schultz no Museu Nacional de História Natural Smithsonian. A agricultura humana, em comparação, tem cerca de 12 mil anos. Enquanto as formigas cortadeiras administravam a fazenda de fungos Tiranossauro rex O registro fóssil ainda estava fresco.
A coluna verde é uma cadeia de suprimentos
um maduro atta Uma colônia pode conter até oito milhões de formigas e pode desfolhar uma árvore madura em uma noite. As famosas procissões – fitas verdes serpenteando pela serapilheira – são a ponta visível de uma operação que atinge dez metros de profundidade e atravessa centenas de câmaras interligadas.
As próprias folhas são indigestas para as formigas. As paredes celulares das plantas são compostas de celulose e lignina, ainda protegidas por taninos e compostos secundários tóxicos que a planta produz especificamente para envenenar herbívoros. Uma formiga que tentasse comer um pedaço fresco de folha de uma floresta tropical não conseguiria quase nada.
Então as formigas terceirizam a digestão. Eles dão as folhas para algo que pode quebrá-las.
O que realmente acontece no subsolo
Dentro da célula fúngica, pequenas castas de trabalhadores assumem o controle. Eles lambem pedaços de folhas sem contaminantes, mastigam-nos até formar uma polpa e pressionam a polpa na superfície crescente do jardim de fungos. O fungo enfia suas hifas na cobertura morta, liberando enzimas que transformam polímeros vegetais em açúcares que as formigas nunca conseguiriam acessar por conta própria.
Pesquisadores do Centro de Pesquisa em Bioenergia dos Grandes Lagos passaram anos estudando esse sistema com precisão. Os fungos são surpreendentemente bons em degradar matéria vegetal Melhor em alguns aspectos do que as enzimas industriais utilizadas na produção de biocombustíveis. As formigas têm otimizado esse canal há milhões de anos, e o fungo evoluiu para uma fábrica metabólica projetada para converter folhas tropicais em algo comestível.
As formigas se alimentam das pontas de fungos inchados chamados Gangilidia
O fungo recompensa seus agricultores com estruturas especiais. Nas pontas de hifas específicas, ele se transforma em nódulos ricos em nutrientes chamados ganglídios – pequenas esferas claras repletas de lipídios, proteínas e carboidratos de fácil digestão. As formigas operárias rasgam-nas e alimentam as larvas e a rainha. Os trabalhadores adultos também obtêm alguns, embora suplementem a seiva das plantas nas viagens de forrageamento.
Gangilidia não é encontrada nesta forma em nenhum outro lugar do reino dos fungos. Leucoagaricus gongylophorus Aparentemente produzindo-as como uma oferenda evoluída aos agricultores, da mesma forma uma macieira domesticada produz frutos maiores e mais doces do que qualquer ancestral selvagem. O trigo foi totalmente moldado pelos humanos, assim como os fungos foram moldados pelas formigas.
Nenhum grupo pode sobreviver sem o outro grupo. Cultivado durante milhões de gerações em câmaras subterrâneas estéreis, o fungo perdeu a capacidade de se reproduzir sexualmente ou de competir na floresta aberta. As formigas, por sua vez, não conseguem digerir as folhas. Uma colônia é impedida de cultivar e morre de fome em poucos dias.
As fazendas têm ervas daninhas e as formigas têm pesticidas
Qualquer monocultura atrai parasitas. O jardim de corte de folhas não é exceção. Um fungo especializado é chamado de patógeno Escovopsis mirar Leucoagaricus Pomares em particular – parece comer outra coisa – e se não for controlado destruirá o abastecimento de alimentos de uma colónia numa questão de semanas.
As formigas lutam contra os antibióticos. Em seu exoesqueleto, especialmente na parte inferior da cabeça e do tórax, eles cultivam a cepa. Pseudonocardia Bactérias que produzem compostos antifúngicos ativos contra Escovopsis. As operárias jovens apresentam uma aparência branca como giz quando a camada bacteriana é espessa. Quando as infestações se espalham para as câmaras do jardim, as formigas aplicam antimicrobianos diretos, essencialmente pulverizando as suas culturas com os seus próprios inseticidas caseiros.
cheio de Teias simbióticas dentro de uma única colônia A coevolução estreita envolve pelo menos quatro organismos: formigas, fungos, parasitas Escovopsise bactérias produtoras de antibióticos. Trabalhos recentes adicionaram leveduras e parceiros bacterianos adicionais ao quadro, e a comunidade bacteriana muda dependendo de quais plantas a colônia está coletando.
66 milhões de anos e um ponto de partida fixo
Uma análise de 2024 feita pela equipe de Schultz atribui a origem da agricultura de formigas ao impacto de Chicxulub – o ataque de asteróide que encerrou o Cretáceo e matou os dinossauros não-aviários. Nos anos escuros e cheios de poeira que se seguiram, os fungos prosperaram em grandes quantidades de matéria vegetal morta. Algumas linhagens ancestrais de formigas começam a vasculhar esses tapetes de fungos e enraízam uma colônia.
Durante aproximadamente os primeiros 40 milhões de anos, essas primeiras fazendas de formigas foram modestas. As formigas tendem a abrigar fungos que ainda podem, em princípio, viver de forma independente. Depois, há cerca de 27 milhões de anos, no clima árido da América do Sul, uma linhagem cruzou o que Schultz chama de agricultura superior: os fungos tornaram-se totalmente domesticados, as formigas tornaram-se totalmente dependentes e as duas espécies já não eram distinguíveis.
Cortador de Folhas – Clã atta E Acromyrmex — A expressão mais recente e extensa deste gênero. Eles surgiram apenas nos últimos milhões de anos e levaram o sistema ao seu extremo industrial. solteiro atta Os ninhos podem mover mais solo do que um grande mamífero e consumir mais vegetação por hectare do que qualquer animal pastando na mesma floresta.
Sistemas de castas desenvolvidos em torno das culturas
As fazendas precisam de especialistas. atta Os trabalhadores vêm em uma faixa de tamanho que abrange duas ordens de magnitude em peso, e cada espécie tem funções ligadas aos fungos. Soldados gigantes com mandíbulas que podem tirar sangue de dedos humanos protegem a colônia. Animais de médio porte cortam folhas e as levam embora. Pequenos trabalhadores processam celulose. Os menores – às vezes chamados de minimes – patrulham o jardim, eliminando micróbios contaminantes e observando as hifas com o que veem no microscópio, inconfundivelmente como o gado.
Alguns minim também levam restos de folhas para casa, usando espingardas para afugentar moscas parasitas que tentam botar ovos nos pescoços expostos dos caçadores furtivos. A coluna inteira é uma linha de abastecimento protegida e móvel.
A rainha carrega a fazenda com ela
Quando uma rainha virgem deixa sua colônia natal em seu vôo de acasalamento, ela leva consigo uma pelota do fungo, guardada em uma pequena bolsa abaixo de seu aparelho bucal, chamada bolsa infrabucal. Ele acasala no ar, pousa, perde as asas, escava uma câmara e expele esporos de fungos. Esse minúsculo inóculo é a semente de uma nova fazenda.
Na primeira semana ela o mostra sozinha, alimentando-o com gotas de suas próprias fezes quando o primeiro ovo é posto. Quando o fungo morre, a colônia morre. Na verdade, ele pegou num pedaço de cultivo com 66 milhões de anos do ninho da sua mãe e plantou-o no escuro, da mesma forma que um agricultor de subsistência poderia levar sementes para um novo campo. Uma colónia cultivada hoje na Costa Rica é descendente genética, através de propagação vegetativa contínua, do fungo de que os seus antepassados se alimentavam quando os mamíferos eram pequenos e nocturnos.
Os fungos dão o que as folhas não podem
Trabalhos metabólicos recentes esclareceram exatamente o que as formigas extraem do sistema. O fungo fornece aminoácidos – muitos dos quais as formigas não conseguem sintetizar – juntamente com lipídios e enzimas que as formigas adicionam à sua própria digestão. Falar em público em instituições como Universidade do Texas em Austin destaca o quão profundamente a nutrição das formigas é terceirizada para as culturas. As formigas comem, no verdadeiro sentido bioquímico, folhas processadas – processadas por um organismo parceiro, em vez de apenas procurarem por conta própria.
Este é o mesmo truque que os ruminantes usam com micróbios em seus estômagos, e o mesmo truque que os humanos usam com massa fermentada e culturas de queijo. Os cortadores de folhas chegaram ao exterior de uma sala.
Sistemas agrícolas mais antigos que as flores dominam o mundo
Defina a escala de tempo também. Os humanos domesticaram o trigo há cerca de 10.000 anos. Arroz, cerca de 9.000. Milho, cerca de 9.000. Arados, cerca de 6.000. Fertilizantes industriais, cerca de 120. As primeiras culturas humanas cultivadas continuamente são um pontinho no registo geológico.
Leucoagaricus gongylophorusEnquanto isso, os Andes têm sido continuamente cultivados desde antes do fim da elevação. Passou de rainha em rainha, através de linhagens contínuas de plantas, da extinção da preguiça terrestre, da chegada dos humanos às Américas, da ascensão e queda de Tenochtitlan e da chuva da semana passada nas copas das árvores do Panamá. Em algum lugar abaixo da serapilheira esta noite, um trabalhador minimalista está arrancando ervas daninhas de um jardim que estava desatualizado quando nossa espécie aprendeu a andar.
A cobertura de investigação em curso da Sociedade Americana de Química diz claramente: as formigas chegaram lá primeiro, e chegaram lá por uma margem tão grande que a civilização humana se enquadra dentro do erro de arredondamento.
