Formigas famintas começaram a agir mais como cuidadoras e cientistas descobriram que circuitos ligados à fome podem ter sido reaproveitados pela evolução para criar comportamento parental

Quando a fome aumenta, seria intuitivo esperar que um animal abandone outras tarefas e procure comida. Em formigas clonais, porém, pesquisadores encontraram uma relação mais complexa. Dois neuropeptídeos ancestrais ligados à alimentação também regulam o cuidado parental, e mudanças no estado nutricional podem alterar quanto tempo as operárias passam cuidando das larvas ou procurando alimento fora do ninho.

Como o cuidado parental muda conforme as formigas envelhecem?

O estudo analisou Ooceraea biroi, conhecida como formiga-invasora-clonal, uma espécie sem rainhas tradicionais em que indivíduos geneticamente muito semelhantes podem ser comparados em condições controladas. Operárias jovens, com cerca de 12 dias, passam muito mais tempo próximas às larvas do que indivíduos com aproximadamente quatro meses.

Com a idade, ocorre uma mudança de divisão de trabalho. As jovens tendem a cuidar da prole, enquanto as mais velhas apresentam maior propensão a sair do ninho e procurar alimento. Os pesquisadores investigaram quais sinais químicos do cérebro poderiam ajudar a controlar essa transição comportamental.

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Quais moléculas alteraram a decisão entre cuidar e procurar comida?

Um rastreamento farmacológico de neuropeptídeos apontou duas moléculas com efeitos opostos: neuropeptídeo F, chamado NPF, e allatostatina A, ou AstA. Quando os cientistas manipularam esses sistemas, o NPF aumentou a frequência de comportamentos de cuidado com as larvas, enquanto AstA produziu o efeito contrário.

Essas moléculas não surgiram especificamente com sociedades de insetos. Elas pertencem a sistemas antigos envolvidos na alimentação e no estado nutricional de animais, tornando especialmente interessante sua participação em uma atividade social complexa como cuidar da prole de outros indivíduos da colônia.

• NPF favoreceu comportamentos de cuidado;
• AstA reduziu a atividade de cuidadora;
• Os níveis dos dois neuropeptídeos mudaram com a idade;
• O estado nutricional também modificou esses sinais;
• Fome e comportamento social ficaram ligados pelo mesmo sistema molecular.

Este vídeo da Universidade Rockefeller apresenta as formigas clonais usadas como modelo para investigar a organização e o comportamento das sociedades de insetos.

Por que a fome aumentou o cuidado parental em algumas formigas?

Quando os pesquisadores alteraram o estado nutricional dos animais, observaram mudanças nos níveis cerebrais de NPF e AstA acompanhadas por alterações comportamentais. Formigas privadas de alimento apresentaram maior tendência a determinadas atividades de cuidado, resultado que parece contraditório se a fome for considerada apenas um sinal para procurar comida.

A explicação proposta é que esses sistemas não funcionam como simples interruptores de “comer” ou “não comer”. Eles integram nutrição, idade e demandas sociais. Em uma colônia, atender às larvas também está intimamente relacionado ao fluxo de alimento, fazendo com que antigos circuitos metabólicos possam coordenar decisões sociais.

Isso prova que o comportamento parental evoluiu diretamente da fome?

Não de forma absoluta. Os experimentos mostram que moléculas ancestrais relacionadas à alimentação regulam atualmente o cuidado com a prole em O. biroi. A conclusão evolutiva é uma interpretação sustentada pela conservação antiga desses neuropeptídeos e por suas funções conhecidas em animais solitários.

O estudo publicado na Nature propõe que mecanismos originalmente envolvidos na alimentação foram cooptados durante a evolução das sociedades de insetos. Cooptar significa reutilizar um sistema biológico existente para executar uma nova função, e não criar um circuito completamente novo.

O que NPF e AstA fazem no cérebro dessas formigas?

NPF e AstA apresentaram padrões que mudavam naturalmente conforme as operárias envelheciam. Essas alterações eram coerentes com a passagem de tarefas internas, como atender às larvas, para atividades externas de forrageamento, sugerindo participação desses sinais na divisão de trabalho baseada na idade.

Os pesquisadores também destacam que ambos fazem parte de uma rede regulatória muito antiga ligada a insulina, hormônio juvenil, ecdisteroides, alimentação, crescimento e reprodução. Isso coloca a decisão social das formigas dentro de um sistema fisiológico muito mais amplo.

Por que o cuidado parental das formigas pode interessar ao estudo de outros animais?

Sistemas relacionados ao NPF possuem equivalentes funcionais amplamente conservados no reino animal. Em vertebrados, sinais ligados a alimentação, metabolismo e reprodução também interagem com comportamentos sociais, embora isso não signifique que formigas e mamíferos usem circuitos cerebrais idênticos.

A descoberta sugere um princípio evolutivo mais amplo: comportamentos novos podem surgir pela reorganização de mecanismos antigos. Em vez de construir do zero o cuidado parental, a seleção natural pode ter aproveitado redes que já conectavam fome, nutrição e decisões comportamentais, adaptando-as às necessidades de uma sociedade cooperativa.

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