As formigas são a maior família de insetos sociais do planeta, com mais de 15 mil espécies espalhadas por quase todos os ambientes terrestres. Um estudo publicado na revista Science Advances sugere que parte desse sucesso começou com a catástrofe que encerrou a era dos dinossauros, há 66 milhões de anos, e com um tipo de DNA que por muito tempo foi visto como parasita do genoma.
A pesquisa internacional foi liderada pelo biólogo Lukas Schrader, do Instituto de Evolução e Biodiversidade da Universidade de Münster, na Alemanha.
Os genes que pulam
Os chamados elementos transponíveis, ou genes saltadores, são trechos de DNA que conseguem mudar de lugar dentro do genoma e fazer cópias de si mesmos. Durante décadas, foram tratados como parasitas genômicos, porque se multiplicam sem trazer benefício claro ao organismo e, em alguns casos, causam doenças.
Mais recentemente, os cientistas passaram a reconhecer que essas peças móveis também criam oportunidades para a evolução. Ao se inserir em pontos novos do DNA, podem duplicar genes, mudar a forma como eles funcionam e abrir caminho para novas características.
163 genomas comparados
A equipe comparou os genomas de 163 espécies de formigas, que representam 12 das 16 subfamílias vivas hoje. Com esses dados, reconstruiu como os genes saltadores mudaram de atividade ao longo dos últimos 100 milhões de anos.
O primeiro padrão foi claro: as linhagens de formigas com mais genes saltadores tendem a ser também as que têm mais espécies hoje. O segundo veio do tempo. Várias linhagens importantes passaram por surtos separados de atividade desses elementos no início do Paleógeno, logo depois do impacto do asteroide. Os surtos aconteceram pouco antes de esses grupos se diversificarem nos milhares de espécies que existem agora.
Para Schrader, o impacto teve consequências dramáticas para o ambiente, e os genes saltadores seriam o mecanismo genômico que liga essa reviravolta ecológica à rápida diversificação das formigas.
Um olfato mais afiado
O estudo também encontrou uma ligação entre os genes saltadores e a expansão das famílias de genes que permitem às formigas se comunicar por cheiro. Os destaques foram os genes de receptores de odor, que permitem detectar e reagir a substâncias químicas.
Esses receptores estão no centro da vida de uma colônia. É pelo cheiro que as formigas encontram o caminho, reconhecem quem é da própria colônia e coordenam tarefas como buscar comida, defender o ninho e cuidar das larvas. Uma comunicação química mais sofisticada pode ter ajudado a tornar possíveis as sociedades complexas que conhecemos.
Formigas vieram antes, mas explodiram depois
As formigas já existiam no tempo dos dinossauros. Fósseis presos em âmbar mostram formigas com mais de 100 milhões de anos, e pesquisadores brasileiros já descreveram exemplares muito antigos em rochas da Bacia do Araripe, no Ceará. Mas durante boa parte do Cretáceo elas eram um grupo discreto. Foi depois da extinção, num mundo com florestas tropicais em expansão e menos competidores, que as formigas passaram a dominar o solo e as copas das árvores. O novo estudo oferece uma explicação genética para essa virada.
Não só nas formigas
O padrão não é exclusivo desses insetos. Estudos anteriores já tinham encontrado períodos de maior atividade de genes saltadores associados ao surgimento de novas espécies em outros grupos, como primatas e morcegos.
Do asteroide às cortadeiras
No Brasil, um dos exemplos mais impressionantes do sucesso das formigas são as cortadeiras, como saúvas e quenquéns, que cortam folhas para cultivar um fungo dentro do formigueiro. Colônias gigantes podem reunir milhões de operárias organizadas inteiramente por sinais químicos. A nova pesquisa sugere que a base desse sistema começou a ser montada num planeta que se recuperava de uma das maiores extinções da história.
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