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Uma formiga saúva cortadeira.

Comecemos a semana com um pouco de beleza: um belo trabalho de divulgação científica sobre ecologia e comportamento de um grupo de insetos sociais, as formigas saúvas.

O trabalho em questão integrou o projeto final de graduação no IB-USP de Joana Fava Alves,  cujo objetivo foi “produzir um material de auxílio ao ensino de ciências e biologia no ensino fundamental e médio, além de informar o público geral e entreter os curiosos sobre a vida!”. O principal resultado foi o vídeo que empresta o título a esse post.

O material é fantástico! Começamos a observar a movimentação das saúvas ao som de Barbatuques e seguimos guiados pelas belíssimas imagens que nos levam para dentro do formigueiro e para o cotidiano dessa sociedade.

Conhecemos os diferentes tipos de saúvas, como se dá a divisão do trabalho dentro das castas desta sociedade, como é o seu ciclo de vida, sua importância ecológica e que sua distribuição está restrita à América tropical. Agora, uma coisa é ler tudo isso em um livro ou site ou ouvir as informação em uma aula. Outra bem diferente é estar junto com as formigas desempenhando estas atividades, coisa que o vídeo consegue tão bem nos propiciar!

Com vocês, As saúvas – uma sociedade de formigas:

As formigas habitam o planeta Terra há mais de cem milhões de anos. Apesar de pequenas e da aparente simplicidade, elas têm uma complexa organização social com um sofisticado sistema de divisão de tarefas.

Este vídeo mostra fenômenos e comportamentos que retratam a biologia e a ecologia desses insetos sociais.

[OBS: na abertura há um alerta sobre difusão pública do material que pode provocar alguma dúvida sobre a legalidade ou não da reprodução neste blog ou a possibilidade de replicá-lo em outros veículos. Conversei com Joana a esse respeito ela me explicou que o aviso foi pensado para a versão em DVD e será alterado em breve. O intuito da equipe é que o vídeo seja divulgado tanto quanto possível para conhecimento do público e uso por professores em escolas. O que está proibido é fazer uso comercial do vídeo sem autorização do produtor.]

O projeto de iniciação científica de Joana foi orientado pelo Prof. Carlos Arturo Navas e feito com colaboração

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As Saúvas - Uma sociedade de formigas (Jo Fava Alves)

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Este é o penúltimo texto desta série e, provavelmente, o mais chato. Chato porque não entendo nada de luz polarizada e bússola celestiais, apesar de ter tentado reverter este estado desde que comecei a escrever estes textos.

As formigas Cataglyphis fortis usam a luz proveniente do céu para navegar. Interessantemente, elas não usam a posição do sol como referência mas sim a polaridade da luz que chega do céu. Basicamente, a luz que vem dos céus é polarizada ou seja, as ondas luminosas que vêm do céu oscilam em um ângulo específico (me corrijam por favor!). Isso acontece porque o choque da luz solar com as partículas de nossa atmosfera, gera a polarização e a linda cor azul do céu. A polaridade da luz é sempre perpendicular aos raios de luz do sol por isso, se você consegue medir a polaridade da luz, você consegue estimar a direção do sol e ter uma idéia dos pontos cardeais. A vantagem de se medir a polaridade da luz e não a posição do sol é que isso funciona mesmo em dias completamente nublados.

Os insetos conseguem distinguir a polaridade da luz. Eles usam esta informação para ajudar a manter o vôo estável e para navegar. Para isso, eles usam estruturas sensíveis à luz que chamamos de ocelos. Os ocelos se parecem com pequenos olhos na cabeça dos insetos. Na foto abaixo podemos ver três ocelos no topo da cabeça da formiga.

A Cataglyphis fortis consegue usar a luz polarizada vinda do céu para estimar o seu ângulo em relação ao seu formigueiro. Aquela voltinha que pode ser vista no segundo texto da série deve ajudar esta medida. O mais incrível é que isso foi descoberto usando uma série de espelhos lá em 1911, o problema é que até agora não consegui entender estes experimentos e suas conclusões.

No próximo texto, e último, descobriremos como a Cataglyphis fortis acha a sua casa quando o seu senso de navegação falha.

Foto Science Photo Library

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A formiga do deserto Cataglyphis fortis consegue encontrar a entrada de seu ninho, mesmo após andar metros como uma louca, combinando duas informações: a direção para qual ela anda e a distância. A cada vez que ela anda para um lado, ela calcula a direção que seu ninho deve estar.

Para saber a direção para qual ela anda, ela conta com um sistema que chamamos de bússula celestial (sério). Aprenderemos mais sobre este sistema no próximo texto. Hoje vamos entender como estas formigas medem distâncias e melhor: vamos entender como os mimercólogos (estudiosos de formigas) descobriram isso.

Uma hipótese formulada pelos cientistas é que as formigas medem o seu status energético. Basicamente, elas saberiam quanta energia elas ainda têm no seu tanque e daí calculam quanto elas andaram. No entanto, as formigas medem as distâncias percorridas mesmo carregando objetos de diferentes pesos, que supostamente gastariam mais energia para ser transportados. Outra hipótese é a de as formigas usam a passagem de objetos por seus olhos como referência, também refutada pelo fato das formigas saberem medir distâncias no escuro.

Na verdade o sistema de medição de distância das formigas é muito mais simples: elas contam os seus passos. Como seus passos percorrem uma distância bem definida, este é um bom parâmetro para usar como referência. Agora vem a pergunta: como os cientistas descobriram isso?

O primeiro passo (rs) dos cientistas foi testar a noção de distância das formigas. Para isso, eles faziam as formigas saírem de seus ninhos e andarem por um corredor até a comida. Depois eles pegavam a formiga e a colocavam em um segundo corredor. As formigas voltavam pelo corredor até uma distância equivalente ao seu ninho, quando elas começavam a vasculhar o território pela entrada de sua casa. Por incrível que pareça, as formigas sempre acertavam a distância a ser percorrida até o seu ninho.

O segundo passo foi tentar alterar o sistema de contagem de passos da formiga. Como fazer? Drogas pesadas, lobotomias? Descobrir isso foi o pulo do gato da pesquisa: eles resolveram mudar o tamanho do passo das formigas! Assim, se as formigas dessem passos maiores, elas percorreriam distâncias maiores com o mesmo número de passos. E foi isso que eles fizeram: eles esperavam a formiga encontrar comida, depois eles a capturavam e cortavam um pedaço de suas pernas ou aumentavam o tamanho de suas pernas com plásticos! Duvida? Veja a figura abaixo…

Ontem deixei a pergunta no ar: como a Cataglyphis fortis consegue encontrar a entrada de seu ninho após caminhar por dezenas, e até centenas, de metros no grande areial do deseto do Saara?

Um dos comentaristas, o Der Hexenhammer do Malleus Maleficarum, chegou quase perto da resposta. Um pouco menos da metade, eu diria.

As Cataglyphis fortis combinam duas medições para calcular o caminho de volta ao seu ninho: o seu ângulo em relação ao sol e a distância percorrida. Ao integrar estes dois dados, ela consegue estimar a direção que ela deve percorrer. Este cálculo é o suficiente para fazê-la retornar a um local próximo o suficiente da entrada de seu ninho para ela começar a usar outras estratégias, como o cheiro liberado pela entrada do ninho e marcos territorias.

No vídeo abaixo, do fantástico sir David Attenbourough, podemos ver o bizarro comportamento adotado pela formiga enquanto ela se distancia de seu ninho:

Bem, agora que o mistério foi resolvido, não há mais nada para se falar certo? Não seja tão impaciente jovem gafanhoto! O mais interessante desta história é saber como que os cientistas descobriram como funciona a navegação da Cataglyphis fortis, tema dos próximos textos do blog.

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A formiga do deserto Cataglyphis fortis é um destes seres que nos fazem quebrar a cabeça. Estas milimétricas formigas vivem no inóspito deserto do Saara, sobrevivendo a temperaturas corporais acima de 50 oC, um recorde entre animais. Tão impressionante quanto à sua resistência ao calor é o trabalho que estas formigas têm para conseguir comida. As Cataglyphis fortiselas andam por metros e metros pela areia do deserto à procura de animais vitimados pelo sol e pela falta de água.

Ao procurar por comida, as formigas do deserto andam aleatoriamente pela areia fazendo curvas e mais curvas. O mais impressionante é que, assim que elas encontram comida, elas conseguem voltar andando quase que em linha reta em direção ao seu ninho. A pergunta que quebra a cabeça dos pesquisadores, e que será tema dos próximos textos, é: como que um ser tão pequeno consegue navegar por um deserto praticamente sem ponto de referências e ainda encontrar seus ninhos?

Para se ter uma idéia da magnitude do problema, veja o caminho percorrido por um indivíduo de seu ninho (N) até achar comida (F). O caminho contínuo é o de ida, e o tracejado é o de volta. As bolinhas que interrompem a trajetória indicam a posição da formiga a cada 60 s.

Se a figura não te impressionou, saiba que a formiga percorreu cerca de 354 m em cerca de 28 minutos sendo que ela gastou 22 minutos para encontarra comida e apenas 6 minutos para voltar! Novamente jogo a pergunta: como a formiga faz isso? Uma dica, para não estragar a surpresa: se deslocarmos a formiga cerca de 1 m para o sul do local onde ela achou comida, ela vai errar o local de seu ninho… 1 m para o sul!

O resto, só amanhã…

Martin Müller and Rüdiger Wehner. Path integration in desert ants, Cataglyphis fortis. PNAS (1988) 8, 5287-5290.

Foto: Science Daily

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