Similar a humanos, microbiota das formigas muda conforme a alimentação

Microbiota das formigas se adapta à dieta, semelhante aos humanos

Uma pesquisa recente investigou como a microbiota das formigas, especialmente as saúvas-limão, varia de acordo com a alimentação. Esses insetos cultivam fungos, que são sua principal fonte de alimento, em jardins específicos dentro de suas colônias.

A busca por alimento é fundamental em sociedades animais, influenciando a organização social e a sobrevivência dos grupos. Os humanos, por exemplo, começaram como nômades, mudando-se conforme a disponibilidade de recursos. Com o advento da agricultura, há cerca de 12 mil anos, algumas populações começaram a se estabelecer permanentemente.

As formigas cultivadoras de fungos, com uma história que remonta a 66 milhões de anos, também demonstram essa relação entre dieta e adaptação. Após a extinção dos dinossauros, elas começaram a incluir fungos na alimentação, o que mais tarde evoluiu para o cultivo desses organismos em suas colônias.

A pesquisa de Mariana de Oliveira Barcoto, concluída no Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas da Unesp, revelou que a microbiota das formigas se modifica conforme a dieta, assim como ocorre com a microbiota intestinal humana. O estudo, orientado pelo professor André Rodrigues, contou com a colaboração de uma equipe multidisciplinar.

Durante o projeto, Mariana desenvolveu um protocolo para avaliar como diferentes dietas influenciam a composição do fungo cultivado e seu impacto nas colônias de saúvas-limão. O artigo resultante foi publicado na revista NPJ Biofilms and Microbiomes.

Alterações na composição do fungo

As formigas cortadeiras, conhecidas como pragas em lavouras por sua voracidade, coletam folhas não para consumo direto, mas para cultivar fungos, que são sua única fonte de alimento. O "jardim" onde esses fungos são cultivados atua como um sistema digestivo externo, onde a digestão das plantas ocorre.

Assim como em humanos, a microbiota intestinal das formigas se adapta à dieta. Uma alimentação rica em fibras, por exemplo, favorece a proliferação de bactérias específicas. Alimentações desequilibradas podem comprometer a saúde geral.

Experimento com diferentes dietas

Para entender as alterações na microbiota, Mariana realizou um experimento com quatro grupos de colônias expostos a diferentes dietas. O primeiro grupo recebeu apenas folhas, enquanto o segundo teve uma dieta composta por frutas e cereais. Os outros dois grupos variaram entre as duas dietas.

O estudo, que durou 56 dias e envolveu 28 colônias, revelou mudanças significativas na microbiota. Nas coletas, já foi possível notar alterações na composição do jardim dependendo da dieta.

Nos grupos que consumiram apenas folhas, as bactérias do gênero Bacillus e Weissella se proliferaram. Já a dieta baseada em frutas e cereais favoreceu Carnimonas e Mesoplasma. As dietas intercaladas apresentaram uma mistura de microrganismos, mostrando uma resistência às mudanças.

Embora a microbiota se adapte, os pesquisadores notaram que ela não retornou à composição original após as alterações na dieta. Esse fenômeno sugere que a alimentação determina quais grupos microbianos prevalecem.

Impactos das dietas

Embora não tenha sido possível identificar uma dieta ideal, a dieta estritamente composta por frutas e cereais foi letal para algumas colônias, levando ao término do experimento antes do previsto. Nas primeiras semanas, essa dieta parecia atrativa, mas logo resultou em declínio da saúde das colônias.

As mudanças no fungo foram drásticas, afetando sua aparência e aroma. O jardim saudável, que possui características distintas, tornou-se denso e com odor fermentado.

Novas abordagens científicas

O estudo também contribuiu para o avanço das metodologias científicas ao desenvolver métodos de análise para as colônias de formigas, um grupo frequentemente negligenciado em pesquisas. O trabalho envolveu uma equipe diversificada, com especialistas de biologia, física e genética.

Com 192 amostras de DNA e dados de ressonância magnética, os pesquisadores conseguiram um entendimento sem precedentes do funcionamento das colônias de saúva-limão.

Futuras pesquisas e aplicações

Os pesquisadores esperam que o novo protocolo possa ser usado em estudos futuros, não apenas com formigas, mas também com outros organismos. A expectativa é que essa metodologia ajude na compreensão das respostas da microbiota em diferentes condições, incluindo mudanças climáticas e conservação de espécies ameaçadas.