Nematódeos bacterívoros transmitidos verticalmente são habitantes constantes dos ninhos na mutualidade formiga-planta Azteca-Cecropia

Minúsculos vermes nas casas em árvores

No alto das árvores tropicais, certas formigas vivem dentro de caules ocos e defendem ferozmente seus lares folhosos. Este estudo revela que essas “casas em árvore” arbóreas também são habitadas de forma confiável por vermes microscópicos chamados nematódeos. Longe de serem meros exploradores ou pragas ocultas, essas criaturas minúsculas mostram-se residentes regulares e de longo prazo que podem, discretamente, ajudar a manter esse mundo em miniatura funcionando.

Vida dentro de uma árvore viva

Nas florestas da América Central, árvores Cecropia desenvolvem caules ocos que abrigam formigas Azteca. As formigas escavam nos caules, criam suas crias ali e protegem a árvore de insetos famintos e de trepadeiras invasoras. Dentro das câmaras do caule, as operárias constroem pilhas frouxas de tecido vegetal mastigado, mudas de pele de formiga e outros fragmentos orgânicos conhecidos como “patches”. Trabalhos anteriores mostraram que bactérias e fungos prosperam nesses patches. A nova questão era se os nematódeos também constituíam uma parte estável desse minúsculo ecossistema e como suas comunidades mudam conforme as colônias de formigas crescem e conforme diferentes espécies de formigas e árvores interagem.

Caçando vizinhos escondidos

Os pesquisadores abriram caules ocos de 65 colônias de Azteca vivendo em três espécies de Cecropia na Costa Rica. Eles coletaram os patches de colônias jovens e maduras e os examinaram de duas maneiras. Primeiro, usaram microscópios para identificar visualmente e contar nematódeos de um subconjunto de colônias, focando na forma do corpo e nas estruturas bucais. Em segundo lugar, extrairam DNA dos patches e sequenciaram um gene marcador que pode ser usado para reconhecer diferentes linhagens de nematódeos. Ao combinar essas abordagens, puderam ver não apenas quais tipos de nematódeos estavam presentes, mas também quão comuns eram cada grupo ao longo de muitos ninhos.

Residentes fiéis que se espalham com as formigas

O padrão mais marcante foi a consistência: nematódeos alimentadores de bactérias de uma ordem, Rhabditida, foram encontrados em todas as amostras de patches, independentemente da espécie de formiga, da espécie de árvore ou da idade da colônia. Outros nematódeos apareciam apenas ocasionalmente. Alguns eram provavelmente alimentadores de plantas ou fungos que favoreciam patches jovens ricos em tecido vegetal fresco, enquanto outros eram onívoros ou predadores que apareciam principalmente em patches mais velhos e bem desenvolvidos. Ainda assim, de modo geral, a diversidade e o equilíbrio dos tipos de nematódeos numa dada colônia permaneciam estáveis desde os estágios iniciais, quando uma rainha solitária inicia um ninho, até colônias grandes e estabelecidas. Como trabalhos anteriores mostraram que rainhas jovens carregam nematódeos sobre ou dentro de seus corpos, e porque novos patches mais profundos na árvore se assemelham aos mais antigos na composição de nematódeos, os achados apoiam fortemente duas rotas de dispersão: transmissão vertical da colônia-mãe para a filha via rainha, e espalhamento horizontal de patch a patch à medida que a colônia ocupa mais câmaras do caule.

Espécies de formiga moldam a comunidade microscópica

Embora as comunidades de nematódeos fossem consistentes ao longo do tempo dentro de uma colônia, elas não eram idênticas entre espécies de formigas. Colônias de duas espécies de Azteca hospedavam conjuntos semelhantes de vermes Rhabditida, mas em proporções diferentes. Uma das formigas constrói patches mais espessos, úmidos e tridimensionais, enquanto a outra forma camadas mais secas e arenosas. Essas estruturas de patch contrastantes provavelmente favorecem nematódeos de diferentes tamanhos e estilos de locomoção, assim como a textura do solo influencia quais vermes conseguem prosperar no subsolo. Em contraste, a espécie particular de árvore Cecropia teve pouco efeito sobre a diversidade de nematódeos uma vez que as formigas estabeleceram seus ninhos, ressaltando que as formigas, por meio de seus hábitos de construção e gerenciamento de resíduos, são os principais arquitetos desse mundo microscópico.

O que os vermes podem estar fazendo

Do ponto de vista dos nematódeos, os ninhos de formiga oferecem um refúgio seguro, rico em alimento, e um sistema de transporte embutido via rainhas aladas. Mas o que as formigas e as árvores ganham, se é que ganham algo? Apesar do grande número de nematódeos observados, as colônias e as árvores hospedeiras não mostraram sinais de dano, e sabe-se que as formigas removem agressivamente ameaças à saúde do ninho. Os autores sugerem que os nematódeos podem agir mais como ajudantes do que como parasitas: ao pastar bactérias, excretar nutrientes e movimentar-se constantemente pelos patches, eles poderiam acelerar a decomposição da matéria orgânica, reciclar nitrogênio e ajudar a manter o equilíbrio das comunidades microbianas. Nessa visão, os nematódeos tornam-se pequenos engenheiros de ecossistema, apoiando discretamente o funcionamento e a limpeza dos aposentos das formigas.

Uma parceria oculta dentro de uma parceria

Este trabalho mostra que nematódeos alimentadores de bactérias não são visitantes ocasionais, mas membros permanentes e confiavelmente herdados da parceria Azteca–Cecropia. Diferentes espécies de formiga parecem cultivar combinações distintas de nematódeos simplesmente pela forma como constroem e mantêm seus ninhos. Embora muitos detalhes ainda precisem ser testados, o estudo aponta para uma relação tripartida profundamente entrelaçada entre árvores, formigas e vermes microscópicos, na qual até os menores residentes podem ajudar a sustentar a vida em um caule oco.

Citação: Barrajon-Santos, V., Nepel, M., Sudhaus, W. et al. Vertically transmitted bacterivorous nematodes are consistent nest inhabitants in the Azteca-Cecropia ant-plant mutualism. Sci Rep 16, 9624 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-025-34231-9

Palavras-chave: mutualismo formiga-planta, nematódeos, árvores Cecropia, formigas Azteca, ecologia microbiana