Unesp de Botucatu avalia relação de mutualismo entre planta e formigas

Fruto de disciplina de Biologia, trabalho ganha destaque em revista britânica

Mais do que uma disciplina na grade curricular do curso de Ciências Biológicas do Instituto de Biociências da Unesp de Botucatu, a “Projetos Integrados em Ecologia” é espaço de aprendizagem, ensino e pesquisa aos alunos. Foi implantada em 2015, após reestruturação do curso em 2014, com o intuito de integrar diferentes campos da ecologia. E foi unindo teoria e prática que conseguiu gerar um expressivo resultado científico.

Caio Simões Ballarin, aluno de Ciências Biológicas, orientado pelo Prof. Felipe Amorim, idealizador da disciplina, teve o artigo “The resource-mediated modular structure of a non-symbiotic ant-plant mutualism” (A estrutura modular mediada por recursos de um mutualismo não-simbiótico entre formigas e plantas – na tradução literal) publicado no mês de julho na Ecological Entomology, prestigiosa revista científica Britânica. O trabalho ainda contou com a colaboração de Priscila Sanz Veiga e Leandro Hachuy Filho, alunos dos programas de Pós-Graduação em Zoologia e Botânica, respectivamente.

Os dados utilizados na pesquisa foram coletados em maio de 2018, durante tradicional viagem didática realizada pela disciplina, na Reserva Biológica da Serra do Japí, em Jundiaí, interior de São Paulo. A proposta foi testar se a quantidade e a qualidade do néctar poderia afetar a estrutura da rede de interação mutualística estabelecida entre formigas e plantas.

Também conhecida como “mutualismo defensivo”, a interação estudada pelos pesquisadores é caracterizada por uma relação benéfica, porém facultativa, para ambos os organismos em que plantas oferecem néctar – uma solução de água, açúcar e outros nutrientes – e em troca recebem proteção por parte das formigas contra a atividade de organismos que causam danos, como é o caso de insetos herbívoros.

Rede de interações

Em campo foram distribuídas soluções com água e açúcar (para simular o néctar), em diferentes concentrações, dentro de tubos de plástico fixados às plantas. Para evitar a interferência de outras variáveis, o experimento foi realizado com uma única espécie de planta: a orquídea terrestre Epidendrum secundum. Através de um ramo da matemática conhecido como “Teoria de Grafo”, os pesquisadores puderam entender melhor essa interação .

“Baseando-se no número de interações estabelecidas entre animais e plantas que compõem tal rede, podemos fazer cálculos que nos permitem inferir se as interações ‘planta-formiga’ seriam mais generalistas ou especialistas, por exemplo. Mas também podemos fazer uma série de outros cálculos que nos permitem fazer outras inferências importantes sobre a organização de uma comunidade biológica, como por exemplo, se duas espécies de formigas estão compartilhando ou dividindo as espécies de plantas com as quais interagem em busca de recurso”, explica o docente.

Como se trata de um recurso alimentar muito importante, sugere-se que o néctar das plantas possa também desencadear uma competição entre as espécies de formigas que compõem uma determinada comunidade. Isso resultaria em uma rede de interações cuja estrutura é chamada de modular, ou seja, com subconjuntos de espécies interagindo mais entre si do que com outros subconjuntos de espécies dentro da mesma rede.

“Apesar deste aspecto modular não ser muito comum em mutualismos facultativos, como é o caso de nosso estudo (no qual formigas visitam nectários extra-florais das plantas), nós observamos que na medida em que a qualidade e a quantidade do néctar aumentam, as espécies de formigas passam a interagir de forma mais específica com determinados indivíduos da espécie de orquídea em questão”, explica Ballarin.

 

Ainda segundo o estudante, isso gerou uma conformação mais modular, ou seja, mais compartimentalizada da rede de interações entre plantas e formigas. Neste sentido, o artigo sugere que tal conformação é resultante do aumento da agressividade e territorialidade de determinadas espécies de formigas em resposta à presença de um recurso alimentar mais valoroso.

“Em suma, nós mostramos que as características do néctar em termos de qualidade e quantidade afetam o mutualismo entre formigas e plantas já que a estrutura da rede de interação foi modificada. Isso é muito interessante porque outros sistemas biológicos que envolvam formigas ou que tenham o néctar como principal recurso mediador, tal como a polinização, podem potencialmente apresentar padrões semelhantes”, conclui.

Para o Prof. Felipe Amorim, mais que o resultado final do trabalho, a maior satisfação é ver a qualidade da formação dos alunos dentro de uma universidade pública e gratuita como a Unesp. “Nesse trabalho de disciplina, o IB faz uma ponte entre a graduação e dois de seus Programas de Pós-graduação (Botânica e Zoologia) para produzir ciência de qualidade e que atinge uma revista científica de ampla circulação e de prestígio internacional ”, comemora.

“Sou muito grato pelos recursos humanos e científicos que a Unesp me ofereceu durante toda a graduação e fico muito feliz que um trabalho realizado durante uma disciplina de graduação possa ter gerado um artigo que certamente contribuirá para futuras discussões nas esferas social e científica”, finaliza Ballarin.