A química do cheiro é a cola que mantém uma colónia de formigas a funcionar: cada indivíduo carrega, sobre o corpo, uma espécie de “distintivo” de pertença feito de hidrocarbonetos com odor. Um novo estudo de investigadores do Instituto Max Planck indica que a poluição atmosférica gerada por atividade humana está a perturbar este sistema, ao interferir com os aromas característicos que permitem às formigas reconhecerem quem é “da casa”.
Assinatura olfativa das formigas: alcanos estáveis e alcenos frágeis
O “perfume” de cada espécie resulta de alcanos relativamente estáveis, combinados com uma mistura de alcenos específica de cada colónia. O problema é que os alcenos reagem com facilidade com o ozono, um poluente oxidante cuja presença no ar aumentou devido à ação humana.
Fora das zonas urbanas, os níveis de ozono tendem a atingir apenas cerca de 10 partes por mil milhões (ppb). Já o ar das cidades pode conter entre 30 e 200 ppb, dependendo do grau de poluição.
Ozono e formigas: degradação de alcenos e reconhecimento de companheiros de ninho
A equipa quis perceber se a exposição a concentrações mais elevadas de ozono alteraria a assinatura de odor das formigas e, por consequência, desencadearia agressividade quando regressassem à colónia. Como explica a autora principal do estudo, Nan-Ji Jiang: “Queríamos saber se a exposição a níveis aumentados de ozono alteraria a assinatura de odor das formigas, levando à agressão aquando do seu regresso à colónia.”
E foi exatamente isso que aconteceu. Os investigadores expuseram formigas de seis espécies diferentes a ar poluído com ozono numa dose de 100 ppb, semelhante à de cidades poluídas durante o verão.
Mesmo apenas 20 minutos de exposição a níveis urbanos de ozono tiveram um efeito marcante: os alcenos responsáveis por distinguir “amigo” de “inimigo” degradaram-se, comprometendo a capacidade de reconhecimento.
Em todas as seis espécies analisadas ocorreu degradação de alcenos nos hidrocarbonetos cuticulares. Em cinco dessas espécies, a perturbação do reconhecimento de companheiros de ninho foi tão grande que formigas da mesma colónia ameaçaram e atacaram os seus pares previamente expostos ao ozono.
O ecólogo químico Markus Knaden sublinha que a equipa já antecipava algum efeito: “Esperávamos que a exposição ao ozono afetasse o reconhecimento de companheiros de ninho, pois sabíamos que as formigas transportam pelo menos pequenas quantidades de alcenos facilmente degradáveis no corpo.” Ainda assim, o impacto comportamental foi além do previsto: “No entanto, surpreendeu-nos a mudança dramática de comportamento após as formigas terem sido expostas ao ozono. Aparentemente, apesar de estarem em pequenas quantidades, os alcenos são extremamente importantes para a especificidade do odor da colónia.”
Colónias funcionais expostas: cuidados com as larvas comprometidos
Num ensaio separado, pequenas colónias de formigas funcionais, bem como as ninhadas de larvas de que cuidavam, foram expostas a ozono em níveis urbanos. Segundo os autores, esta poluição “corrompeu o comportamento de cuidado das ninhadas dentro das colónias de formigas, resultando na morte das larvas”.
Um impacto potencialmente vasto nas colónias eusociais e nos ecossistemas
Existem cerca de 30 000 espécies de formigas no mundo, e os cientistas estimam que a sua biomassa total seja aproximadamente equivalente à de todas as aves e mamíferos combinados. As formigas remexem e arejam os solos, dispersam sementes e ajudam a limpar o ambiente. Além disso, as suas sociedades são tão complexas que ainda temos muito a aprender com elas.
Embora o declínio global de insetos seja frequentemente associado a pesticidas, alterações climáticas e perda de habitat, este trabalho lembra que podemos estar a interferir com as sociedades de insetos de formas que nem sequer tínhamos considerado.
Os autores recordam que os poluentes oxidantes como o ozono já demonstraram “corromper” interações entre flores e os seus polinizadores, assim como a comunicação por feromonas sexuais em várias espécies de moscas. Os dados deste estudo sugerem que os efeitos nocivos destes poluentes podem ser ainda mais abrangentes, ao colocar em risco a funcionalidade de colónias eusociais.
O que isto significa para cidades e gestão da qualidade do ar
Como o ozono ao nível do solo se forma a partir de reações fotoquímicas envolvendo outros poluentes, estratégias de melhoria do ar urbano que reduzam os seus precursores podem ter benefícios que vão além da saúde humana - potencialmente ajudando também a preservar sinais químicos essenciais à vida social das formigas.
Também abre caminho a novas perguntas: se a degradação de hidrocarbonetos cuticulares altera de forma tão rápida o comportamento em formigas, será importante avaliar como diferentes níveis de poluição atmosférica podem afetar, de modo semelhante, outras espécies com comunicação química sofisticada em ambientes urbanos e periurbanos.
Publicação
A investigação foi publicada nas Atas da Academia Nacional de Ciências.
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