No reino animal, a natureza frequentemente oscila entre a produção de uma multidão de indivíduos menos resistentes e a criação de um número limitado de espécimes muito robustos. Esta ponderação entre número e robustez manifesta-se em muitas áreas, desde estratégias militares até sistemas biológicos.
Uma pesquisa publicada na revista
Science Advances examina precisamente este dilema no interior das colônias de formigas. Os cientistas observaram que algumas espécies diminuem o investimento na cutícula, a camada protetora do exoesqueleto, para gerar um maior número de operárias. Esta tática permite o desenvolvimento de colônias imponentes, que podem contar milhões de membros.
Reconstrução 3D do exoesqueleto de uma formiga operária (Myrmoteras sp.) a partir de tomografia de raios X.
Crédito: Julian Katzke Principalmente, a cutícula protege as formigas de predadores, da desidratação e de patógenos. Constitui igualmente um suporte estrutural para os músculos. A sua fabricação exige, no entanto, recursos limitados, como o azoto e alguns minerais. Uma cutícula mais espessa consome mais destes nutrientes, o que poderia restringir o número de indivíduos que uma colónia é capaz de manter.
Para testar esta hipótese, a equipa mediu o volume da cutícula e do corpo inteiro em mais de 500 espécies de formigas com a ajuda de scans 3D. As observações indicaram que o investimento cuticular oscila entre 6% e 35% do volume corporal. Cruzando estes dados com modelos evolutivos, uma tendência clara emergiu: as espécies que alocam menos recursos à sua cutícula apresentam geralmente colónias mais numerosas.
Se uma cutícula mais fina torna cada formiga mais vulnerável, pode, no entanto, favorecer a expansão das colónias. Segundo os autores, esta redução da armadura individual está associada a comportamentos sociais vantajosos, como a busca coletiva de alimento e a divisão de tarefas. Evan Economo, coautor do estudo, estabelece um paralelo com o surgimento da multicelularidade, onde unidades cooperativas, mais simples isoladamente, permitem o surgimento de uma organização coletiva elaborada.
Esta abordagem também está correlacionada com ritmos de diversificação acelerados, o que implica que as espécies com cutícula menos desenvolvida parecem diferenciar-se mais rapidamente. Os investigadores lançam a ideia de que uma necessidade reduzida em azoto poderia ajudar as formigas a estabelecerem-se em novos ambientes. Além disso, no interior das vastas colónias, a proteção de grupo diminui a necessidade de cada operária dispor de uma defesa corporal poderosa.
Podem estabelecer-se analogias com outros sistemas, inclusive humanos. Na história militar, por exemplo, os cavaleiros pesadamente protegidos deram lugar a unidades mais numerosas e especializadas. Arthur Matte, autor principal, nota que este balanço entre quantidade e robustez é omnipresente, e que as formigas oferecem uma ilustração convincente do ponto de vista evolutivo.
Fonte: Science Advances