Quando um asteróide com pelo menos 10 quilómetros de largura atingiu a Terra há 66 milhões de anos, a vida no nosso planeta sofreu uma das piores extinções em massa de todos os tempos. O cataclismo não só eliminou quase todos os dinossauros, deixando para trás apenas pássaros com bico, mas também desencadeou extinções e colapsos ecológicos em todo o mundo. Os sobreviventes do calor e do fogo no primeiro dia tiveram que enfrentar mais de três anos de impacto no inverno que se seguiu, a fotossíntese quase foi interrompida enquanto a vida lutava para sobreviver. Durante esse período sombrio, porém, novos relacionamentos começaram a evoluir. Num mundo onde as plantas lutavam para voltar a crescer, os fungos proliferaram e as formigas começaram a cultivar este novo recurso abundante para sobreviver. À sombra da quinta extinção em massa da Terra, as formigas desenvolveram a agricultura.
Embora a agricultura possa parecer uma tarefa humana, muitas espécies de formigas desenvolveram relações interligadas com fungos. Até agora, os entomologistas reconheceram cerca de 250 espécies diferentes de formigas nas Américas e no Caribe que cultivam fungos. Na sua forma mais básica, as formigas recolhem e espalham fungos, defendendo a sua fonte de alimento numa relação mutuamente benéfica. No entanto, não está claro quando esse relacionamento próximo começou. Para descobrir, o curador de formigas do Museu Nacional de História Natural do Smithsonian, Ted Schultz, e uma equipe multi-institucional de colegas analisaram uma biblioteca de amostras genéticas de formigas e fungos para estimar quando sua conexão começou.
“Tenho trabalhado com formigas criadoras de fungos há mais de 35 anos, desde que era estudante de graduação”, diz Schultz. Durante todo esse tempo, os pesquisadores não tinham certeza de como as formigas e os fungos evoluíram juntos. “Como não tínhamos uma boa amostra de fungos não cultivados por formigas, intimamente relacionados com os fungos cultivados por formigas, não sabíamos de que ancestrais fúngicos surgiram os fungos formigas”, diz Schultz. A relação não poderia ser compreendida sem o conhecimento das formigas e dos fungos que elas cultivam. No entanto, pesquisas recentes preencheram a lacuna, permitindo aos cientistas finalmente mapear quando as formigas e os fungos começaram a sua estreita relação.
Publicado quinta-feira em Ciência a pesquisa de Schultz e colegas examinou dados genéticos de 276 espécies de formigas e 475 espécies de fungos para criar árvores evolutivas de ambos os grupos. As árvores resultantes não apenas indicam como as formigas criadoras de fungos e seus cultivares se relacionam entre si, mas também podem ser calibradas com evidências adicionais para estimar quando características específicas evoluíram. Os resultados sugerem que a catástrofe semeou o terreno para o surgimento de novas relações entre as espécies sobreviventes.
As formigas agrícolas evoluíram há cerca de 66,65 milhões de anos, descobriram os investigadores, exactamente na altura em que a vida lutava para recuperar das consequências do asteróide. “Isso realmente me surpreendeu e me pareceu muito além da coincidência”, diz Schultz. Os paleontólogos já documentaram picos de esporos de fungos no período logo após o impacto, o que teria fornecido às formigas bastante forragem para cultivar. Os especialistas levantam a hipótese de que a agricultura de formigas se originou apenas uma vez e, portanto, parece que as consequências do impacto marcam o início da agricultura de fungos com a qual muitas espécies de formigas se ocupam hoje.
“Penso que o artigo apresenta um argumento sólido”, afirma o entomologista da Universidade de Copenhaga, Jonathan Shik, que não esteve envolvido no novo estudo. Pesquisas anteriores propuseram que as formigas agrícolas surgiram há cerca de 66 milhões de anos, e a nova pesquisa indica agora que a evolução dos fungos também mostra sinais de mudança, como seria de esperar numa relação evolutiva tão próxima. Num mundo onde a fotossíntese foi reduzida e quase interrompida, “os detritívoros dominaram”, observa Shik, e as formigas que já se alimentavam de fungos tiveram uma vantagem inesperada que floresceu numa forma mais profunda de interação.
Naqueles dias nublados de 66 milhões de anos atrás, as formigas cultivavam fungos ajudando-os inadvertidamente a se espalhar e defendendo a fonte de alimento de outros organismos que pudessem comê-los. Com o tempo, porém, algumas formigas desenvolveram relações mais multifacetadas com seus alimentos fúngicos. Hoje, as formigas cortadeiras, por exemplo, cortam folhas para levar de volta aos ninhos e depositá-las como alimento para o fungo que depois comem. Os especialistas referem-se a isto como “agricultura superior”, que o novo estudo indica que começou entre as formigas há cerca de 27 milhões de anos.
“A agricultura, seja ela praticada por humanos ou por formigas, é um processo complexo”, diz Schultz, observando que “as culturas precisam de ser plantadas, eliminadas de ervas daninhas e nutridas, e precisam de ser transmitidas de uma geração de agricultores para a seguinte”. É um empreendimento enorme, mas que poderia ter permitido que formigas e fungos sobrevivessem durante outro período de mudanças significativas nos habitats da Terra.
Há cerca de 27 milhões de anos, a Terra estava passando por um período frio. As florestas densas e úmidas recuaram à medida que as pastagens se espalharam nas condições climáticas mais frias e secas. As formigas que cultivavam fungos nas florestas antigas começaram a se espalhar pelas pastagens mais abertas, locais que não eram úmidos o suficiente para que o fungo preferido se espalhasse por conta própria. As formigas, entretanto, precisavam do fungo e, portanto, abrigaram o fungo em seus ninhos e alimentaram-no com materiais como folhas, para que seu alimento pudesse crescer. As formigas criaram seus próprios jardins numa época em que nossos ancestrais ainda subiam pelas árvores em busca de frutas.
Com um cronograma estabelecido, observa Schultz, os pesquisadores podem investigar melhor como as formigas evoluíram suas habilidades agrícolas. Os humanos podem pensar sobre o que cultivar e como cultivar, mas as formigas realizam tarefas semelhantes sem a nossa capacidade de previsão ou planeamento. Estudos mais aprofundados provavelmente revelarão novas evidências de como as mudanças ecológicas levaram algumas formigas a se tornarem agricultoras cuidadosas e como alguns fungos conseguiram sobreviver graças ao seu cultivo. Tão distantes quanto há 66 milhões de anos do nosso momento presente, as formigas agrícolas são emblemas de como os ecossistemas da Terra recuperaram de um dos seus piores desastres de todos os tempos.