blog

Apr 19, 2023

Ensaios comportamentais revelam mecanismos de formação de supercolônias em formigas domésticas odoríferas

Relatórios Científicos volume 13,

Scientific Reports volume 13, Número do artigo: 9013 (2023) Citar este artigo

58 acessos

1 Altmétrica

Detalhes das métricas

A formação de supercolônias expansivas com múltiplos ninhos e múltiplas rainhas é talvez o fator mais importante responsável pelo sucesso ecológico das formigas invasoras. A formiga doméstica fedorenta, Tapinoma sessile, é uma formiga comum nativa da América do Norte. T. sessile é uma praga urbana desafiadora, mas também serve como um sistema interessante para estudar a organização social de formigas e a biologia de invasão. Isso se deve à sua notável dicotomia na estrutura social e espacial da colônia entre ambientes naturais e urbanos. As colônias naturais geralmente consistem em um pequeno número de operárias, habitam um único ninho e são monogínicas, enquanto as colônias urbanas mostram extrema poliginia e polidomia e formam grandes supercolônias. O estudo atual examinou até que ponto as colônias sésseis de T. de diferentes habitats (naturais vs. urbanos) e estruturas sociais (monóginas vs. poligínicas) exibem agressão contra coespecíficos alienígenas. Além disso, as interações entre colônias mutuamente agressivas foram examinadas em experimentos de fusão de colônias para avaliar o papel potencial da fusão de colônias como um mecanismo que leva à formação de supercolônias. Ensaios de agressão demonstraram altos níveis de agressividade em pareamentos envolvendo operárias de diferentes colônias urbanas e operárias de diferentes colônias naturais, mas baixa agressividade em pareamentos envolvendo rainhas de diferentes colônias urbanas. Testes de fusão de colônias demonstraram que as colônias urbanas de T. sessile são altamente agressivas entre si, mas capazes de se fundir em condições de laboratório quando competem por recursos limitados de nidificação e alimentação. Apesar das interações altamente agressivas e da mortalidade relativamente alta de operárias e rainhas, todos os pares de colônias se fundiram em 3 a 5 dias. A fusão ocorreu depois que a maioria dos trabalhadores morreu e os sobreviventes se fundiram. Este resultado sugere que o sucesso de T. sessile em áreas urbanas pode ser impulsionado, pelo menos em parte, por fusões bem-sucedidas de colônias não relacionadas que podem ser determinadas por restrições ecológicas, como escassez sazonal de ninhos e/ou disponibilidade de alimentos. Em resumo, dois fatores independentes, incluindo o crescimento de uma única colônia e/ou a fusão de múltiplas colônias, podem ser responsáveis ​​pela evolução de supercolônias em formigas invasoras. Ambos os processos podem estar acontecendo simultaneamente e podem agir sinergicamente para produzir supercolônias.

Uma das questões centrais na biologia da invasão diz respeito à invasibilidade das espécies e à invasibilidade dos habitats. Quais espécies são mais propensas a se tornarem invasoras? Quais habitats são mais suscetíveis à invasão? Apesar de décadas de pesquisa e gerenciamento, tem sido difícil identificar características que predizem consistentemente a invasividade1,2. A proporção de espécies introduzidas que acabam se tornando invasoras é estimada em menos de 1 por cento3 e uma questão intrigante na ecologia da invasão é por que certas espécies se tornam invasoras enquanto outras não. O sucesso da invasão pode depender de pré-adaptações presentes na faixa nativa, caracteres evoluindo de novo após a introdução e várias interações entre esses dois fatores.

As formigas invasoras são invasoras altamente prolíficas e estão entre as pragas mais prejudiciais do mundo4,5. As formigas invasoras geralmente compartilham um conjunto de características, incluindo estrutura de colônia multirainha, extensa polidomia e sucesso em habitats antropogênicos. Muitas espécies de formigas invasoras formam supercolônias, colônias extremamente grandes que consistem em milhões de indivíduos em grandes áreas geográficas (por exemplo, Linepithema humile6; Pheidole megacephala7; Anoplolepis gracilipes8; Nylanderia fulva9). Populações supercoloniais são caracterizadas pela ausência de comportamento territorial e agressão intraespecífica, densa rede de ninhos interconectados geneticamente indistinguíveis uns dos outros, altas densidades populacionais, dispersão de colônias por brotamento e dominância ecológica sobre organismos nativos10. Além disso, muitas formigas supercoloniais são pragas em habitats agrícolas, urbanos e selvagens11.