A tolerância extrema à temperatura das formigas pode informar como as populações de animais responderão às mudanças climáticas

Os pesquisadores da Drexel University coletaram amostras de uma variedade de colônias de formigas de correição (Eciton burchellii parvispinum) para testar como a distribuição de seu habitat afetava a tolerância das formigas a temperaturas extremamente baixas e altas. O que eles descobriram foi que as tolerâncias térmicas das colônias diferiam por zona de elevação – mas notavelmente – diferenças significativas de colônias na tolerância térmica existiam dentro de zonas semelhantes, levando a equipe a acreditar que a adaptação local às temperaturas não é o único fator que contribui para as diferenças na fisiologia térmica.

“Investigar como os animais são capazes de tolerar temperaturas extremas altas e baixas pode esclarecer como as mudanças climáticas podem afetar o comportamento animal e a ecologia”, disse Sean O'Donnell, PhD, biólogo e professor da Faculdade de Artes e Ciências de Drexel. “As formigas usadas neste estudo são expostas exclusivamente às condições de temperatura de seu habitat porque estão em condições ambientais o tempo todo enquanto forrageiam – enquanto outras formigas conduzem grande parte de suas atividades no subsolo, o que as protege da temperatura”.

A equipe coletou amostras de colônias no noroeste da Costa Rica, em uma ampla faixa de elevação – levando em consideração o tamanho do corpo e a geografia.

"Comparamos as tolerâncias térmicas médias das colônias entre as zonas de baixa e alta elevação para avaliar se a fisiologia do desempenho das colônias estava associada aos climas térmicos locais e testamos se diferenças significativas entre as colônias eram evidentes após contabilizar o tamanho e a elevação do corpo", disse Kaitlin Baudier, coautora no estudo e professor assistente na University of Southern Mississippi.

O'Donnell e Baudier, um ex-aluno de doutorado da Drexel, encontraram três padrões importantes em seus dados, publicados recentemente na Ecological Entomology.

1)As colônias diferiram significativamente em suas tolerâncias térmicas . As temperaturas mínima e máxima toleradas pelas operárias diferiam entre as colônias. Isso significa que os grupos sociais de animais provavelmente serão afetados de maneira diferente pelas mudanças climáticas.

2)A adaptação local às condições de temperatura é uma peça do quebra-cabeça.Colônias de locais mais frios e de alta altitude foram mais sensíveis a altas temperaturas e mais tolerantes a baixas temperaturas.

3)Dentro das colônias, as tolerâncias de baixa e alta temperatura não foram correlacionadas . Isso aborda uma importante questão em aberto na pesquisa de biologia térmica: sugere que os mecanismos que afetam a capacidade de tolerar condições extremamente quentes são distintos da capacidade de tolerar o frio extremo.

“Este trabalho expande nossa compreensão de como o desempenho térmico varia entre os níveis de organização biológica, de formigas individuais a colônias inteiras”, disse Baudier.

A equipe observa que, além das características fisiológicas que tornam as formigas um bom modelo para estudar, as colônias são ecologicamente importantes para a função das florestas que habitam.

“A colônia de formigas de correição está operando como uma unidade e é comparável a animais predadores maiores, como a onça-pintada ou o gavião-real – mas, em vez de um animal singular, é composta por centenas de milhares de indivíduos que são realmente sensíveis termicamente”, disse O' Donnell. “Animais predadores de corpo maior serão capazes de regular a temperatura corporal e, embora as mudanças climáticas não sejam irrelevantes para esses animais – é provável que sua resposta às mudanças térmicas seja muito mais atenuada”.

A importância fisiológica e ecológica das colônias pode torná-las uma boa referência para identificar os efeitos iniciais das mudanças climáticas.

Os pesquisadores esperam que, ao aprender sobre a capacidade da colônia de formigas de correição de tolerar temperaturas altas e baixas extremas, eles possam conectar os dados ao entendimento geral da variação do ambiente térmico e dos possíveis efeitos das mudanças climáticas no comportamento e ecologia dos animais.

“Ainda não sabemos bem por que isso acontece – quais são as causas dessas diferenças de colônias entre os grupos dentro de um local de teste”, disse O Donnell. “Embora algumas das diferenças sejam descritas pela adaptação local às condições de temperatura, levantamos a hipótese de que também existe uma base genética para as diferenças entre as colônias vizinhas”.