Formigueiro, é uma pequena sociedade ou um organismo?

Desde os tempos antigos, as pessoas sempre foram cheias de curiosidade sobre o mundo natural, muitas vezes pensando “o que podemos aprender com isso”. Por exemplo, agachando-se no chão para observar as formigas, descobri que as formigas são ocupadas, diligentes e conscienciosas, com uma divisão ordenada do trabalho e da cooperação, o que pode ser chamado de “modelo moral” de seres humanos. As “Fábulas” e a “Bíblia” consideram as formigas representantes do trabalho árduo e das precauções, e os naturalistas até elogiam as formigas por sua auto-organização, divisão de trabalho e cooperação. Por esta razão, as pessoas costumam comparar formigueiros a uma sociedade e compará-la com a sociedade humana. Alguns filósofos usam a “sociedade das formigas” como modelo para imaginar o “modelo ideal” da sociedade humana.

No entanto, se compararmos com cuidado, descobriremos que esse “modelo ideal” decorre da imposição do homem sobre os animais (antropomorfismo) de sua própria visão, o que está longe de ser o verdadeiro formigueiro. A sociedade humana é composta de muitas famílias. Indivíduos na sociedade têm mobilidade de classe, e há cooperação e competição entre as pessoas.

Em contraste, um ninho de formigas geralmente é uma grande família. As formigas operárias são todas irmãs e têm um relacionamento elevado. A rainha e as formigas operárias no ninho têm uma divisão de trabalho vitalícia; operárias de muitas espécies de formigas até perdem a habilidade, usada apenas para cuidar da grande família do formigueiro por toda a vida, pode ser descrita como extremamente altruísta. Pode-se ver que as colônias de formigas são fundamentalmente diferentes das sociedades humanas.

Ninhos de formigas e superorganismos

Já no início do século passado (1910) , o famoso cientista de formigas William Morton Wheeler (WM Wheeler) apontou que a colônia de formigas é completamente diferente da sociedade humana e propôs que toda a colônia de formigas em um formigueiro é comparado com um “[Super] organismo”. Semelhantes aos organismos multicelulares, entre eles, as formigas rainhas e formigas machos são responsáveis ​​pela função de reprodução, que pode ser considerada como as “células reprodutivas” do superorganismo; as formigas operárias e outros níveis de trabalho são responsáveis ​​pela construção do ninho, limpeza, forrageamento, defesa e criação de filhos, etc. para manter o ninho e esta função estável pode ser considerada como a “célula somática” do superorganismo.

Assim como os organismos, os formigueiros têm seu próprio nascimento, velhice, doença e morte. Durante a estação reprodutiva todos os anos, as rainhas recém-nascidas (formigas reprodutivas virgens) emergem do solo e voam para o céu para encontrar um parceiro e completar o voo de casamento. Terminado o voo nupcial (acasalamento), a rainha retirará as asas e procurará um local adequado para construir o ninho. No estágio inicial de construção do ninho, os ovos postos pelas formigas rainhas eclodirão apenas em formigas operárias. Embora essas formigas operárias sejam fêmeas desenvolvidas a partir de ovos fertilizados como as formigas rainhas, elas não têm asas, não voam e não têm capacidade de se reproduzir, mantendo o formigueiro por toda a vida.

À medida que a colônia se expande gradualmente, a rainha começa a produzir zangões e futuras rainhas. Essas futuras rainhas têm asas e ovários bem desenvolvidos. Quando chegar o próximo ciclo reprodutivo, elas deixarão o ninho, realizarão seu próprio voo nupcial e construirão um novo ninho. O ciclo é interminável. No entanto, a formiga rainha original envelhece gradualmente à medida que os lotes de formigas reprodutoras amadurecem e deixam o formigueiro. Quando ela perde sua fertilidade, o formigueiro declina.

Olhando para o formigueiro da perspectiva do superorganismo, a formiga rainha que completou o voo matrimonial é como um ovo fertilizado, e as formigas operárias que ela produz são como células musculares, nervosas e outras células somáticas que crescem e se dividem a partir do ninho de formigas óvulo fertilizado, enquanto as formigas macho recém-nascidas e a formiga rainha gostam de células reprodutivas como esperma e óvulos. Os óvulos fertilizados continuam a se dividir e se diferenciar e produzem células somáticas para manter as funções do organismo; quando amadurecem, o indivíduo passa o material genético para a próxima geração através das células germinativas para formar um novo superorganismo.

Desde que Wheeler propôs o conceito de “superorganismo”, esse conceito foi aplicado a outros grupos de insetos sociais, como abelhas, vespas e cupins, e inspirou muitos biólogos a estudar insetos sociais da perspectiva dos organismos. Coincidentemente, no início do século XX, um poeta, advogado e naturalista sul-africano, Eugène Marais, através de sua longa observação de cupins, também propôs a ideia de visualizar todo o ninho de cupins como um organismo.

Em 1995, o biólogo evolucionista e geneticista britânico John Maynard Smith (John Maynard Smith, 1920-2004) e o biólogo teórico evolutivo húngaro Eörs Szathmáry (1959-) propuseram, a evolução da complexidade dos sistemas vivos passou por oito grandes transições na história, eles são chamados de grandes transições porque geralmente são irreversíveis e as pós-transições tiveram um grande aumento na complexidade. Por exemplo, após o surgimento de organismos multicelulares, eles raramente evoluem para organismos unicelulares novamente, e a complexidade (como número e tipo de célula) não é a mesma dos organismos unicelulares. Portanto, o surgimento de organismos multicelulares pode ser considerado como um passo fundamental na evolução da vida.

Da mesma forma, após o surgimento dos superorganismos, o número e a diversidade das espécies aumentaram rapidamente.O termo evolutivo é chamado de “radiação adaptativa”. Há um grande avanço na divisão do trabalho no formigueiro de organismos de superorganismos. Por exemplo, na formiga cortadeira, um único formigueiro pode conter até oito milhões de formigas, e há rainhas e formigas operárias de vários tamanhos e formas. Formigas operárias da mesma forma têm diferentes divisões comportamentais. Pode-se ver que o surgimento de superorganismos é de fato um marco no curso da evolução biológica.

No entanto, a estrutura social de diferentes espécies de formigas é muito diferente. Correspondentemente, a diferença no tempo de vida de rainhas e operárias de diferentes espécies de formigas pode variar de várias vezes a mais de dez vezes. Compreender os princípios biológicos evolutivos e os mecanismos regulatórios por trás disso pode nos dar uma ideia do mistério da longevidade.