'Messor ibericus', a formiga que põe ovos de duas espécies diferentes

Com os primeiros dias quentes da primavera ou do verão, após as primeiras chuvas, as formigas ficam selvagens. As rainhas virgens vão em busca de um dos muitos machos de sua espécie que, sincronicamente, também deixam suas colônias. Durante esse voo nupcial, elas copulam com tantos machos quanto podem, acumulando seu esperma. Será a única vez em suas vidas. Uma vez em sua colônia, elas o usarão para criar uma jovem rainha, alguns machos e um exército de operárias por anos. É isso que a maioria desses himenópteros faz. Mas há uma rainha que copula com machos de duas espécies diferentes e, não apenas isso, mas põe ovos de ambas. A descoberta, publicada na Nature , pode nos forçar a redefinir o que é uma espécie.

Messor ibericus é, como o próprio nome sugere, nativa da Península Ibérica. Mas suas colônias estão presentes em toda a franja sul da Europa Mediterrânea, do sul da Espanha à Grécia. É uma colhedora de grama, por isso é fácil vê-la em pastagens caminhando em fila indiana com um grão que multiplica seu peso em suas costas. Ao analisar os genes de várias centenas de formigas do gênero Messor , um grupo de entomologistas descobriu que 164 delas eram, na verdade, híbridas. O que chamou sua atenção foi que todas eram operárias de M. ibericus . Ao observar seu DNA mitocondrial (herdado da mãe), eles confirmaram que pertenciam a essa espécie. Mas quando analisaram o DNA nuclear (que recebem da linha paterna), viram que o pai era um Messor structor . O mistério não terminou aí. Na verdade, estava apenas começando.

Entre as formigas, não é tão incomum que rainhas acasalem com machos de outras espécies. Existe um conceito para as situações mais extremas: parasitismo espermático, pelo qual elas forçam a cópula com membros não-formigas. Aqui, ela parasita um macho que viola uma regra básica da evolução: garantir a sobrevivência da espécie. Algo mais raro, mas não extraordinário no mundo dos formicidas, é que essa união produz as operárias que toda rainha precisa para manter sua colônia, como faz M. ibericus . Mas o que é extraordinário, o que surpreendeu os entomologistas consultados, é que ela põe ovos tanto de sua própria espécie quanto dos de M. structor .

“Rainhas podem produzir machos de sua própria espécie (como normalmente acontece em outros animais), mas também produzem machos de outra espécie”, resume Jonathan Romiguier, entomologista do Instituto de Ciências Evolutivas da Universidade de Montpellier (França) e autor sênior desta pesquisa. O que torna isso surpreendente é, por um lado, que as rainhas ibericus e structor, pertencentes ao mesmo gênero, divergiram há mais de cinco milhões de anos, portanto não são irmãs, nem mesmo primas distantes. Mas o segundo aspecto é ainda mais difícil de explicar: a área de distribuição das colônias de M. structor abrange desde o interior da Bulgária e Romênia, passando por vários outros países do leste europeu, até a Áustria, Suíça e leste da França. Somente na Suíça e em uma pequena parte da França elas coexistem com ninhos de M. ibericus . Então, como os híbridos existem tão ao sul quanto a Sicília ou Jaén? Como as rainhas de uma espécie conseguem encontrar machos de outra espécie que vivem a milhares de quilômetros de distância na área circundante a cada primavera?

“ M. ibericus agora pode clonar machos de M. structor , então não precisa de colônias de M. structor em seu ambiente”, explica Romiguier. No passado, milhares ou talvez milhões de anos atrás, as duas espécies compartilhavam uma geografia comum. Como ainda fazem hoje em uma pequena parte da França e da Suíça, as rainhas da primeira encontravam machos selvagens da outra. Em algum momento, começaram a parasitá-los e conseguiram o que agora é surpreendente: “Basicamente, M. ibericus inicialmente adquiriu espermatozoides de M. structor em áreas onde as duas espécies frequentemente se sobrepunham. Ao clonar a partir desses espermatozoides, ele pode manter essa linhagem clonal de forma independente”, acrescenta o entomologista. Aqui, as rainhas têm sua fonte eterna de espermatozoides, o que lhes permite “produzir novas operárias e machos nas gerações subsequentes, o que tornou mais fácil para M. ibericus colonizar áreas onde M. structor não é encontrado naturalmente, como a Sicília ou a Andaluzia”, acrescenta. Os autores tiveram que inventar uma palavra, xenoparidade (algo como dar à luz um estranho), para explicar por que uma fêmea de uma espécie gera vida a partir de outra.

Para Francisco Martín, biólogo da Universidade Autônoma de Madri, “o fato de a rainha produzir dois tipos de machos, um da sua espécie e outro não, é um tanto desconcertante”. Martín, que não participou deste trabalho e estuda comunidades de formigas e seu papel nos ecossistemas, acredita que “algo assim nunca foi visto na biologia; mas se houvesse algum grupo em que houvesse a chance de encontrar uma situação tão singular quanto esta, eu teria votado nas formigas”. Quando ambas as espécies se sobrepõem, as rainhas copulam com machos de colônias de M. structor ou com clones. “Mas na Espanha, onde não há sobreposição, há linhagens de machos domesticados que foram clonados por vários milhares de anos”, acrescenta. Graças a isso, a nova rainha M. ibericus , “quando funda uma nova colônia, já é capaz de produzir quatro tipos de descendentes”, conclui Martín.

“Em geral, a reprodução sexuada em formigas é haploide/diploide”, lembra a mirmecologista Silvia Abril, da Universidade de Girona. “Dentro da colônia, são criados indivíduos haploides e diploides. Os haploides vêm de óvulos não fertilizados; a rainha decide se os deposita sem fertilização ou os fertiliza com o esperma armazenado em seus espermatozoides”, explica. “O óvulo não fertilizado é haploide porque há apenas uma cópia genética, que geralmente é a da mãe, e dela sempre surgirão machos. Quando ela fertiliza os óvulos, temos um indivíduo diploide porque há duas cópias de cada cromossomo, uma da mãe e uma do pai [como ocorre em mamíferos]. Esses indivíduos diploides são as fêmeas, que mais tarde se tornarão rainhas ou operárias, dependendo da alimentação ou dos cuidados que as larvas receberem.” Mas agora vem M. ibericus e inverte tudo isso.

“O que é novo e muito pesado ”, nas palavras de Abril, é que as rainhas de M. ibericus são capazes de pôr ovos não fertilizados, haploides, dos quais retiram seu DNA, mas incluem o do macho, obtendo assim gerações sucessivas de clones. É o mesmo que os humanos conseguiram com as técnicas modernas de clonagem . Assim, na natureza, existe um animal que tem quatro tipos de descendentes: por partenogênese , tem machos de duas espécies, a sua própria e M. structor, alguns com DNA próprio e outros com material genético estranho. Ao cruzar com este último, cria a casta operária. E ao copular com um M. ibericus , produz a próxima geração de rainhas. “É maravilhoso”, conclui o mirmecologista.

Junto com Xabier Espadaler, agora aposentado, o ecologista Xim Cerdá, da Estação Biológica de Doñana (CSIC), deve ser o espanhol que mais conhece sobre formigas. Ele conhecia o trabalho da equipe de Romiguier, que havia discutido suas descobertas com ele em recentes conferências de mirmecologia antes de serem publicadas na Nature . Para Cerdá, o que descobriram muda o paradigma do que é uma espécie. "O conceito clássico diz que é um grupo de organismos com características físicas e genéticas semelhantes que podem se reproduzir entre si na natureza e produzir descendentes férteis", lembra. "Mas acontece que não é o caso; são necessárias duas espécies aqui. Vamos ter que repensar o conceito."