Formigas sacrificam larvas doentes para proteger a colônia

Pesquisadores do Instituto de Ciência e Tecnologia da Áustria (ISTA) identificaram um mecanismo de defesa inédito em formigas da espécie Lasius neglectus. Pupas terminalmente doentes, diante de uma infecção incurável por fungos, emitem compostos químicos específicos. O odor sinaliza para operárias que há uma ameaça invisível, mas letal. Elas agem rapidamente: removem o casulo da pupa, rompem a cutícula e aplicam ácido fórmico, um potente desinfetante natural. O procedimento elimina o patógeno; e o hospedeiro.

O comportamento funciona como um sistema de alerta precoce. A comunicação entre pupa e operária ocorre antes da fase infecciosa da doença. Isso impede surtos e protege o coletivo.

Sinal químico e ação imediata

A resposta das operárias depende de dois hidrocarbonetos cuticulares: tritriacontadieno (C33:2) e tritriaconteno (C33:1). Ambos aumentam de forma significativa apenas nas pupas de operárias doentes que se encontram acompanhadas de operárias saudáveis. Isoladas, as pupas infectadas não produzem o sinal.

Os pesquisadores testaram se esse odor bastaria para ativar o comportamento de desinfecção. Para isso, extraíram os compostos de pupas infectadas e aplicaram em pupas saudáveis. A simples transferência da substância foi suficiente para provocar o “desempacotamento” e posterior desinfecção pelas operárias.

A composição do sinal é complexa. Além da quantidade total dos compostos, as operárias parecem reagir à presença de isômeros específicos. Em pupas doentes, por exemplo, a proporção do isômero 13-C33:1 aumenta consideravelmente. Outros, como o 12-C33:1, reduzem. Esse padrão detalhado, e não apenas a presença de um composto isolado, parece ser o gatilho para a resposta coletiva.

Altruísmo programado

As pupas não emitem o sinal logo após a infecção. Antes, tentam combater o patógeno com o sistema imune individual. Somente quando a infecção se mostra irreversível ocorre a sinalização para eliminação. Trata-se de uma forma de altruísmo programado. A pupa perde a vida, mas protege parentes com quem compartilha genes. Em termos evolutivos, aumenta sua aptidão indireta.

A pesquisadora Erika Dawson, primeira autora do estudo, afirma que esse sacrifício não é um comportamento irracional. “As pupas não reprodutivas não têm chance de gerar descendência. Seu valor adaptativo depende da sobrevivência da colônia”, afirma.

Rainhas não sinalizam

Curiosamente, o mecanismo não ocorre em pupas destinadas à realeza. Mesmo infectadas por doses mais altas do fungo Metarhizium brunneum, elas não alteram o perfil químico e não sinalizam. No entanto, também não colocam o formigueiro em risco. Isso porque possuem uma resposta imune mais eficiente. Dados do estudo mostram que, após um pico de infecção, as pupas de rainha reduzem a carga fúngica em até três vezes -- o oposto das pupas de operárias, cuja infecção apenas progride.

Essa diferença indica que o sistema de alerta depende do fracasso imunológico, e não apenas da presença do patógeno.

Superorganismo com sistema imunológico coletivo

A estrutura social das formigas se assemelha ao funcionamento de um organismo multicelular. Rainhas geram descendentes. Operárias cuidam da manutenção. Cada indivíduo desempenha uma função interdependente. Nesse modelo, a “imunidade social” emerge como mecanismo coletivo. Assim como células infectadas em um corpo humano emitem sinais para atrair fagócitos, pupas irrecuperáveis emitem odores que convocam operárias para a eliminação controlada.

Esse sistema não age de forma indiscriminada. Pupas com potencial de recuperação não são sacrificadas. Segundo Sylvia Cremer, líder do grupo de pesquisa, essa precisão evita perdas desnecessárias e reforça a eficiência do sistema. “A colônia age com base em sinais confiáveis. Só elimina o que realmente ameaça o coletivo.”

Outras informações em doi.org/10.1038/s41467-025-66175-z