Nova investigação mostra que as formigas aprendem a tolerar estranhas

Uma investigação recente mostra que as formigas lidam com indivíduos estranhos de forma muito mais flexível do que se pensava durante anos. Ao longo da vida, conseguem aprender a tolerar formigas de outras colónias - mas mantêm, ao mesmo tempo, uma bússola interna para identificar “verdadeiros parentes”.

Como as formigas organizam a sua “verificação de passaportes”

Para um formigueiro, controlar bem quem entra e quem sai é uma questão de sobrevivência. Se a formiga errada conseguir infiltrar-se no ninho, podem surgir parasitas, as reservas podem ser saqueadas ou, no limite, o abrigo pode ser tomado à força. Por outro lado, se as formigas atacarem por engano as suas próprias operárias, acabam por enfraquecer a colónia a partir de dentro.

A solução encontrada na natureza é, na prática, um sistema de identificação química. À superfície do corpo, as formigas têm uma película de substâncias cerosas. Essa mistura cria uma espécie de assinatura olfactiva. Cada colónia apresenta um “perfil de cheiro” próprio - com ingredientes semelhantes, mas em proporções diferentes.

"As formigas cheiram quem “pertence”. O odor corporal funciona como uma verificação de passaportes e desencadeia comportamento pacífico ou ataques agressivos."

Trabalhos anteriores sugeriam que este sistema de reconhecimento seria moldado sobretudo na fase juvenil e, a partir daí, ficaria praticamente fixo. Um novo estudo de uma equipa da Rockefeller University vem contrariar essa ideia.

Um superorganismo com capacidade de aprender

As colónias de formigas comportam-se como se fossem um único organismo. Milhares de indivíduos coordenam a procura de alimento, os cuidados com a cria e a defesa de forma tão apertada que os biólogos falam num “superorganismo”. Este nível de cooperação só é possível se as formigas conseguirem distinguir com precisão em quem podem confiar.

É comum os biólogos compararem este fenómeno ao corpo humano: o nosso sistema imunitário precisa de separar “tecido próprio” de “corpos estranhos”. Os invasores são atacados, enquanto as células do próprio corpo são poupadas. As formigas enfrentam um desafio semelhante - mas ao nível de indivíduos separados.

É precisamente aqui que entra a nova investigação: até que ponto esta linha entre “nós” e “eles” é rígida, ou pode ser remodelada pela experiência?

As formigas invasoras clonais como modelo: um laboratório genético

Para responder à pergunta, os investigadores recorreram a uma espécie particular, a chamada formiga invasora clonal (clonal raider ant), Ooceraea biroi. Estas formigas reproduzem-se de forma assexuada. Dentro de uma mesma linhagem, as descendentes são, na prática, geneticamente idênticas - uma vantagem enorme para o trabalho experimental.

• As colónias podem ser formadas apenas por uma linhagem genética.
• As investigadoras e os investigadores conseguem misturar linhagens diferentes de forma controlada.
• As diferenças de comportamento podem ser atribuídas com clareza ao cheiro e à experiência.

Numa primeira fase, a equipa demonstrou que cada linhagem genética tem o seu próprio “cocktail” de odores - um repertório de base semelhante, mas com proporções distintas.

Depois veio o teste mais exigente: colocaram uma única formiga, proveniente de uma linhagem estranha, dentro de uma colónia já estabelecida. O resultado correspondeu ao estereótipo de um formigueiro com segurança apertada: as residentes atacaram a intrusa, mordendo-a e pressionando-a de forma evidente.

Quando as estranhas passam a ser aceites

A situação tornou-se especialmente interessante quando a equipa introduziu indivíduos jovens - ainda com um odor próprio pouco marcado - em colónias alheias. Essas formigas jovens permaneceram durante bastante tempo no novo formigueiro, sem contacto com parentes genéticos.

Ao fim de semanas, aconteceu algo notável: o cheiro corporal dessas formigas foi-se ajustando lentamente ao perfil olfactivo da colónia que as acolheu. Em paralelo, o comportamento também mudou. Quando testadas em separado, já não reagiam com agressividade à sua “família de acolhimento”. Para quem observasse de fora, pareciam membros perfeitamente normais daquela colónia.

"As formigas conseguem alargar, na idade adulta, a sua noção interna do que é “pertencer a nós” - cheiros de colónias estranhas entram, pela experiência, na sua faixa de tolerância."

No entanto, esta capacidade de aprendizagem tem limites bem definidos. Mesmo indivíduos que cresceram desde o início longe da sua linhagem genética reconheceram, mais tarde, formigas com a mesma herança como “suas”. Isto aponta para um componente inato no sistema de reconhecimento - algo como um “modelo de base” do odor próprio, ancorado geneticamente.

Tolerância temporária: porque a paz com estranhas é frágil

A equipa não ficou apenas pela constatação de que as formigas conseguem aprender. Quis também perceber até que ponto essa nova tolerância se mantém. Para isso, separaram as “formigas de acolhimento” - antes aceites - da colónia onde tinham vivido.

Em cerca de uma semana, a agressividade começou a regressar. A impressão química dos indivíduos deslocou-se novamente em direcção ao perfil original, compatível com a sua linhagem genética. Pouco depois, as antigas companheiras de “acolhimento” passaram a atacar as formigas que agora cheiravam de modo diferente.

Este fenómeno não se explica por uma simples habituação ao cheiro. A adaptação olfactiva clássica nas células sensoriais costuma durar minutos a horas. Nos ensaios, a tolerância manteve-se mesmo após cinco dias de separação, e só foi desaparecendo gradualmente.

Há ainda um detalhe relevante: encontros curtos e ocasionais bastavam para manter a aceitação aprendida. Um pouco de contacto, alguns sinais olfactivos - e a fronteira continuava mais permeável.

Paralelos com o sistema imunitário humano

Os investigadores consideram natural a comparação: a dinâmica observada lembra a tolerância imunológica. Na terapia para alergias, por exemplo, os doentes recebem doses muito pequenas de pólen ou de outros alergénios. O objectivo é que o sistema imunitário continue a reconhecer a substância como estranha, mas responda com menos intensidade.

Processo nas formigas	Paralelo no sistema imunitário
Contacto repetido com o odor de uma colónia estranha	Administração repetida de pequenas quantidades de alergénio
Atenuação das reacções agressivas de defesa	Atenuação da resposta imunitária alérgica
Manutenção da tolerância com “reforços” ocasionais	Doses de reforço para estabilizar a tolerância

Claro que, ao nível molecular, os mecanismos são completamente diferentes. Ainda assim, o estudo ilustra como princípios semelhantes podem emergir em frentes evolutivas muito distintas: quem vive em grupo tem de aprender a tolerar alguns sinais externos, sem abdicar por completo da protecção.

Onde nasce no cérebro da formiga o “sentimento de nós”?

Os resultados dão à neurociência uma tarefa comportamental muito precisa: as formigas conseguem aprender a aceitar odores alheios, mas preservam uma base de reconhecimento geneticamente determinada. E essa tolerância depende de estímulos repetidos.

Isto abre caminho a novas perguntas:

• Em que zona do cérebro da formiga fica armazenada a memória olfactiva?
• Que neurónios alteram a sua actividade quando uma formiga passa do ataque para a tolerância?
• Será possível observar este processo de aprendizagem no cérebro em tempo real?

O grupo de investigação planeia combinar ferramentas neurobiológicas modernas com este modelo comportamental. Enquanto as formigas encontram companheiras do ninho ou estranhas, os investigadores querem tornar visível, ao mesmo tempo, a actividade de neurónios. Assim, será possível decifrar, passo a passo, como algumas centenas de milhares de células nervosas conseguem reger regras sociais complexas.

O que isto significa para a nossa compreensão de grupos e fronteiras

O estudo evidencia o grau de afinação necessário para a vida colectiva. Um formigueiro precisa de ser suficientemente aberto para permitir cooperação e, simultaneamente, suficientemente duro para se proteger de exploração. Esse equilíbrio não nasce apenas de instintos rígidos: também resulta da experiência.

Isto ajuda igualmente a pensar noutros animais sociais - do enxame de abelhas à multidão humana. Os grupos beneficiam quando os seus membros não rejeitam automaticamente os estranhos, mas aprendem gradualmente a distinguir entre o que é “inofensivo” e o que é “perigoso”. Ao mesmo tempo, certas fronteiras mantêm-se, por exemplo em relação aos parentes mais próximos ou à própria comunidade.

Para quem não é especialista, pode ajudar uma imagem do dia-a-dia: quem entra numa empresa é, no início, “o novo” ou “a nova”. Com o tempo, em pausas para café e em projectos partilhados, torna-se um rosto familiar. Ainda assim, tende a existir uma ligação mais profunda a pessoas com quem se partilha biografia, origem ou uma grande quantidade de experiências em comum. As formigas parecem ter uma versão extremamente simplificada e comandada por química deste mesmo mecanismo.

Também é relevante que a tolerância exija manutenção constante. Sem contacto, a aceitação começa a desfazer-se e o impulso antigo volta a dominar. Isso lembra como os encontros regulares são importantes para que grupos consigam viver em paz - seja no interior de um formigueiro, seja no quotidiano humano.