Imagem de positrões altamente sensível revela padrões de distribuição alimentar de curto prazo em grupos de formigas

Como as formigas compartilham alimento em tempo real

Quando vemos formigas amontoadas ao redor de um derramamento açucarado na calçada, é fácil esquecer que o que acontece a seguir — como esse alimento é repartido — é um processo social complexo. Este estudo espreita esse mundo oculto usando ferramentas mais conhecidas de scanners hospitalares de câncer do que de quintais. Ao seguir traços minúsculos de radioatividade dentro de formigas vivas, os pesquisadores revelam, minuto a minuto, como uma boca de açúcar bebida por uma operária é distribuída, ou às vezes não é, pelo grupo.

Uma nova maneira de observar fluxos escondidos

Entender como o alimento se move por um grupo de formigas pode lançar luz sobre como animais sociais compartilham recursos, coordenam trabalho e se adaptam a condições mutáveis. Estudos anteriores usaram líquidos tingidos ou fluorescentes para rastrear comida, ou métodos radioativos mais antigos que produziam apenas instantâneos esporádicos. Neste trabalho, a equipe adaptou uma técnica de imagem médica chamada imagiologia por positrões para seguir o fluxo de alimento quase de forma contínua e com alta sensibilidade. Misturaram uma forma de sódio emissora de positrões de vida relativamente longa à água açucarada, alimentaram essa comida marcada a uma única operária da formiga invasora yellow crazy ant e então deixaram essa formiga reintegrar o grupo. À medida que as formigas realizavam alimentação boca a boca, o sistema de imagem registrou para onde o açúcar radioativo ia ao longo do tempo, sem prejudicar os insetos.

Observando cem formigas compartilharem uma refeição

Os pesquisadores primeiro observaram grupos grandes de cerca de 100 operárias. Uma formiga pôde beber o açúcar marcado e então foi colocada em um recipiente com suas companheiras de ninho, que ficava entre dois detectores opostos. Ao longo de três horas, o sistema capturou um filme mostrando pontos brilhantes onde estavam as formigas com concentração de alimento. Para transformar esse filme em números, a equipe criou um "índice de dispersão" — uma medida de quão desigualmente o alimento estava distribuído pelo grupo. Um valor alto significava que apenas algumas formigas detinham a maior parte do alimento; um valor baixo significava que muitas formigas tinham quantidades similares. Em duas das três repetições, o índice caiu rapidamente em cerca de 20 minutos e então se estabilizou, indicando que o alimento havia sido amplamente compartilhado entre muitas operárias.

Quando o compartilhamento estagna em vez de se espalhar

O terceiro experimento com grupo grande contou uma história diferente. No início, o alimento começou a se espalhar, mas após cerca de 15 minutos voltou a se concentrar em apenas algumas formigas, e esse padrão de espalhar e reconcentrar se repetiu. Medições posteriores de radioatividade em cada indivíduo confirmaram que, nesse ensaio, apenas cerca da metade das formigas acabou recebendo qualquer alimento marcado. Os autores sugerem que isso pode refletir diferenças nos tipos de operárias presentes. Grupos de yellow crazy ant incluem forrageiras que tendem a doar alimento e cuidadoras que tendem a receber. Como o terceiro ensaio reutilizou a mesma colônia de origem pouco depois de uma amostragem anterior, pode ter contido principalmente operárias não forrageiras, mudando a forma como os nutrientes foram passados.

Aproximando-se das trocas entre formigas individuais

Para ver o compartilhamento de alimento no nível de interações individuais, a equipe executou um segundo tipo de experimento usando apenas 12 operárias. Novamente, uma formiga bebeu o açúcar marcado antes de se juntar ao grupo, mas desta vez cada formiga foi marcada com um padrão colorido e filmada de cima com uma câmera padrão enquanto o sistema de imagiologia por positrões registrava o sinal radioativo. Usando um software de rastreamento, os pesquisadores converteram o vídeo em dados contínuos de posição para cada inseto e então combinaram isso com os dados de imagem. Isso permitiu estimar, segundo a segundo, quanto açúcar marcado cada formiga carregava e como essa quantidade mudava à medida que as operárias se encontravam e trocavam alimento. Os resultados mostraram claramente as formigas se aglomerando logo após o início e o alimento marcado movendo-se da formiga inicialmente alimentada para suas vizinhas.

O que isso significa para o estudo da vida social

Ao casar imagiologia no estilo médico com rastreamento cuidadoso, este estudo oferece uma nova maneira de observar insetos sociais compartilharem alimento em grupos grandes e pequenos. O método é sensível o suficiente para detectar quantidades muito pequenas de alimento e flexível o bastante para funcionar em espécies onde corantes coloridos são difíceis de ver. As descobertas mostram que o alimento nem sempre difunde suavemente por um grupo: às vezes ele rapidamente se torna amplamente compartilhado, e outras vezes circula principalmente entre alguns indivíduos, provavelmente dependendo de quais operárias estão presentes e dos papéis que desempenham. Para não especialistas, a mensagem central é que um grupo de formigas se comporta um pouco como um corpo vivo, com "órgãos" e "rotas circulatórias" especializados para o alimento — e agora, pela primeira vez, podemos observar essa circulação interna desenrolar-se em tempo real.

Citação: Suzui, N., Yamaguchi, M., Higashino, S. et al. Highly sensitive positron imaging reveals short-term food distribution patterns in ant groups. Sci Rep 16, 6833 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36930-3

Palavras-chave: comportamento social de formigas, compartilhamento de alimento, imagiologia com radioisótopos, trofalaxia, forrageamento coletivo