Por que a evolução recompensou as formigas que sacrificaram a proteção

A questão é divertida e irrealista, mas aponta para uma ideia séria: a tensão entre quantidade e qualidade. Novas pesquisas sugerem que esta mesma compensação moldou a evolução, especialmente na ascensão de sociedades animais complexas.

Como as formigas escolhem os números em vez da resistência

Um estudo publicado em 19 de dezembro de 2025 na revista Science Advances relata que algumas espécies de formigas organizam suas colônias priorizando números em vez de força individual. Estas formigas investem menos na cutícula de cada trabalhadora – a camada exterior dura do exoesqueleto – o que liberta nutrientes valiosos. Esses recursos podem então ser usados ​​para produzir mais trabalhadores. De acordo com os investigadores, esta abordagem de criar muitas formigas menos protegidas em vez de menos formigas fortemente blindadas provou ser um sucesso evolutivo. As descobertas ajudam a explicar como os indivíduos podem mudar à medida que sociedades grandes e complexas se desenvolvem, incluindo aquelas observadas nos seres humanos.

“Há esta questão na biologia sobre o que acontece aos indivíduos à medida que as sociedades em que se inserem se tornam mais complexas. Por exemplo, os próprios indivíduos podem tornar-se mais simples porque as tarefas que um organismo solitário precisaria de completar podem ser realizadas por um colectivo”, disse o autor sénior Evan Economo, presidente do Departamento de Entomologia da Universidade de Maryland.

Neste contexto, os indivíduos podem tornar-se o que os cientistas descrevem como “mais baratos”. Isso significa que requerem menos recursos para serem construídos e podem ser produzidos em maior número, mesmo que cada um seja menos robusto fisicamente.

“Essa ideia não foi explicitamente testada com análises em larga escala de insetos sociais até agora”, disse Economo, que também detém as cátedras James B. Gahan e Margaret H. Gahan na UMD.

Por que as formigas são ideais para estudar a evolução social

As formigas oferecem um sistema excepcionalmente bom para explorar como as sociedades complexas evoluem. Dependendo da espécie, as colônias de formigas podem variar de apenas algumas dezenas de membros a muitos milhões.

“As formigas estão por toda parte”, disse o autor principal Arthur Matte, Ph.D. estudante de zoologia na Universidade de Cambridge. “No entanto, as estratégias biológicas fundamentais que permitiram as suas colónias massivas e a sua extraordinária diversificação permanecem obscuras.”

A equipa de investigação propôs que o tamanho da colónia pode estar ligado ao quanto as formigas investem na sua cutícula.

O custo de construção de uma armadura corporal

A cutícula desempenha vários papéis importantes. Ajuda a proteger as formigas de predadores, ressecamento e doenças, e fornece suporte estrutural para seus músculos. Ao mesmo tempo, sua produção é cara porque requer nutrientes limitados, como nitrogênio e vários minerais. Fazer uma cutícula mais espessa utiliza mais desses recursos, o que pode restringir quantos indivíduos uma colônia pode suportar.

Para investigar esta ideia, os investigadores analisaram um grande conjunto de dados de radiografias 3D de mais de 500 espécies de formigas. Eles mediram tanto o volume corporal total quanto o volume da cutícula, descobrindo que o investimento na cutícula variava amplamente, de 6% a 35% do corpo de uma formiga. Quando estas medições foram introduzidas em modelos evolutivos, surgiu uma tendência clara: as espécies que dedicavam menos parte do seu corpo à cutícula tendiam a formar colónias maiores.

Colônias maiores através da força coletiva

Embora cutículas mais finas deixem as formigas mais vulneráveis, os autores sugerem que esta compensação pode, na verdade, encorajar o crescimento de grandes sociedades. A armadura reduzida pode andar de mãos dadas com outras características sociais úteis, incluindo a procura cooperativa de alimentos, a defesa partilhada do ninho e a divisão do trabalho, todas as quais tendem a tornar-se mais pronunciadas à medida que as colónias crescem.

“As formigas reduzem o investimento por trabalhador num dos tecidos mais caros nutricionalmente para o bem do colectivo”, explicou Matte. “Estão a mudar do auto-investimento para uma força de trabalho distribuída, resultando em sociedades mais complexas. É um padrão que ecoa a evolução da multicelularidade, onde as unidades cooperativas podem ser individualmente mais simples do que uma célula solitária, mas colectivamente capazes de uma complexidade muito maior.”

Os investigadores também descobriram que o menor investimento na cutícula estava ligado a maiores taxas de diversificação. Os biólogos costumam usar a diversificação, que reflete a frequência com que novas espécies se formam, como um marcador de sucesso evolutivo. Economo observou que muito poucas características foram ligadas à diversificação nas formigas, tornando este resultado especialmente impressionante.

Por que menos armadura pode levar a mais espécies

Exatamente por que o investimento reduzido na cutícula promove a especiação ainda não está claro. Uma ideia importante é que as formigas com menores exigências nutricionais podem expandir-se para ambientes onde os recursos são limitados.

“Exigir menos nitrogênio pode torná-los mais versáteis e capazes de conquistar novos ambientes”, disse Matte, que iniciou o trabalho durante seu programa de mestrado enquanto estagiava no laboratório do Economo no Instituto de Ciência e Tecnologia de Okinawa, no Japão.

Os autores também sugerem que, à medida que as sociedades de formigas se tornaram mais complexas, as defesas a nível de grupo, como a protecção colectiva dos ninhos e o controlo de doenças, reduziram a necessidade de armaduras individuais pesadas. Isto pode ter criado um ciclo de reforço. O menor investimento na cutícula permite que as colônias cresçam, e colônias maiores reduzem ainda mais a pressão para que cada formiga seja fortemente protegida.

“Penso nisso como a evolução da capacidade de esmagamento”, riu Economo. “Muitas crianças descobriram que os insetos não são todos igualmente robustos.”

Outros organismos sociais, incluindo as térmitas, podem ter seguido caminhos evolutivos semelhantes, embora essa possibilidade ainda precise de mais testes.

O que as sociedades de formigas podem nos ensinar sobre os humanos

As descobertas também têm implicações além dos insetos. Os pesquisadores traçam paralelos com a história militar humana, onde cavaleiros com armaduras pesadas foram eventualmente substituídos por soldados especializados, como arqueiros e besteiros. Economo também apontou para as Leis de Lanchester – equações matemáticas desenvolvidas durante a Primeira Guerra Mundial que examinam quando um grande número de combatentes mais fracos pode dominar uma força menor de combatentes mais fortes.

“A compensação entre quantidade e qualidade está em toda parte. Está na comida que você come, nos livros que você lê, nos filhos que você deseja criar”, disse Matte. “Foi fascinante reconstituir como as formigas lidaram com isso ao longo de sua longa evolução. Pudemos ver linhagens tomando diferentes direções, sendo moldadas por diferentes restrições e ambientes e, finalmente, dando origem à extraordinária diversidade que observamos hoje.”

O artigo, “A evolução de trabalhadores mais baratos facilitou sociedades maiores e acelerou a diversificação das formigas”, foi publicado na revista Avanços da Ciência em 19 de dezembro de 2025.

Esta pesquisa foi apoiada pelo Instituto de Ciência e Tecnologia de Okinawa, pela Sociedade Japonesa para a Promoção da Ciência KAKENHI (24K01785), pela Universidade de Cambridge e pelo Fundo Geral de Pesquisa 2022/2023 (17121922) do Research Grant Council de Hong Kong. Este artigo não reflete necessariamente as opiniões dessas organizações.