A sobrevivência de uma colônia de formigas depende de seus membros serem capazes de distinguir suas próprias companheiras de formigas de uma colônia estrangeira – e possivelmente hostil. Esse chamado reconhecimento de companheiros de ninho é baseado em aromas emitidos por uma camada muito fina de cera que cobre o corpo de cada formiga. Ao mesmo tempo, esta camada de cera protege o corpo da formiga contra a perda de água. Cientistas da Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) descobriram agora que essas duas funções da camada de cera são mantidas mesmo em casos de necessidades conflitantes.
"As formigas podem adaptar simultaneamente sua camada de cera para atender a duas necessidades e, assim, otimizá-la de acordo", afirmou o biólogo evolutivo da JGU, Dr. Florian Menzel. "Eles podem adaptar sua camada de cera às temperaturas externas e, assim, ajustar-se a diferentes requisitos de impermeabilização. Isso altera a composição da camada, mas a informação codificada para reconhecimento mútuo permanece praticamente a mesma."

A camada de cera protege contra a dessecação e contém sinais de comunicação

Todos os animais terrestres precisam evitar que seus corpos percam água. Para fazer isso, quase todos os insetos têm uma camada de cera que cobre seus corpos como pele. Essa camada de cera consiste de várias dezenas a mais de cem compostos diferentes – hidrocarbonetos cuticulares – que são específicos e distintos para cada espécie. Os biólogos podem usar esses hidrocarbonetos cuticulares (CHCs) para distinguir facilmente até espécies intimamente relacionadas. Em insetos sociais como abelhas e formigas, essa camada de cera também tem outras funções. Ele contém informações sobre a pertença a uma determinada espécie e até mesmo a uma determinada colônia ou se um indivíduo é uma operária ou uma rainha.

À medida que as temperaturas sobem, a cera se liquefaz cada vez mais e não protege mais os animais contra a dessecação. As formigas, no entanto, são capazes de ajustar rapidamente a composição da cera para neutralizar a fusão do CHC. A equipe de biólogos evolucionistas liderada pelo Dr. Florian Menzel agora estudou se a adaptação da mistura de CHC à temperatura externa também altera a informação usada para reconhecer companheiros de ninho.

Estudo examina comportamento agressivo após diferentes tratamentos de temperatura

A equipe de cientistas expôs duas espécies de formigas do gênero Lasius a diferentes temperaturas e depois observou seu comportamento. A formiga de jardim preta, Lasius niger, é a espécie de formiga mais comum em nossos jardins e prados, enquanto a formiga de jardim de peito chato Lasius platythorax vive principalmente em florestas ou pântanos. Este último é muito semelhante ao seu parente e só foi reconhecido como uma espécie separada cerca de 30 anos atrás.

Pequenas colônias de ambas as espécies foram mantidas em temperaturas frias, quentes e flutuantes (ou seja, frias à noite e quentes durante o dia). Após três semanas, os biólogos analisaram a composição da cera e observaram o quão agressivamente as formigas se comportaram em relação às companheiras e não companheiras do mesmo ou de um grupo de temperatura diferente.

Separar funções é fundamental para a sobrevivência da colônia

“As formigas definitivamente poderiam dizer se sua contraparte era do mesmo ninho ou não”, relatou Marti Wittke, principal autor do estudo. "No entanto, ex-colegas de ninho de um ambiente de temperatura diferente foram recebidos com mais agressão." As formigas foram facilmente capazes de distinguir membros de sua própria colônia de formigas estrangeiras – mesmo que as companheiras de ninho tivessem sido submetidas a um ambiente de temperatura diferente.

"Os efeitos da temperatura no reconhecimento foram surpreendentemente pequenos, embora a composição da camada de cera difere drasticamente entre os grupos de temperatura", explicou Menzel, sugerindo que o reconhecimento dos membros da colônia é uma prioridade muito maior. "O reconhecimento da colônia é imensamente importante. Se estranhos, sejam da mesma espécie ou de outras espécies, não forem detectados e puderem entrar na colônia, isso pode levar a grandes problemas, por exemplo, se os predadores entrarem na colônia e comerem suas larvas. ser igualmente fatal se os companheiros de ninho reais de repente não fossem permitidos de volta."

Publicado em Ecologia Funcional , o estudo mostra que apenas alguns componentes da cera são suficientes para detectar a adesão em uma colônia. "Parece que alguns hidrocarbonetos servem mais para reconhecimento e alguns servem mais para proteção contra a dessecação, embora nenhum hidrocarboneto sirva claramente apenas para uma ou outra função. No final, é claro que é vital manter a troca de sinais de comunicação relativamente independente do função de impermeabilização, mesmo que ambas as funções estejam ancoradas na camada de cera. Por razões físicas, no entanto, as duas funções não podem ser completamente separadas."

Curiosamente, as duas funções – manter a impermeabilização e a comunicação – estavam mais entrelaçadas na formiga de jardim preta do que na formiga de jardim de peito chato. "Ainda não entendemos essa diferença", acrescentou Menzel. + Explorar mais

As propriedades de fusão determinam as funções biológicas da camada de hidrocarboneto cuticular das formigas