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A agricultura de formigas, conforme diversas pesquisas, consiste no cultivo de apenas um tipo de fungo. Isso ocorre porque há uma relação de cooperação simbiótica na agricultura das formigas.

Estudos anteriores demonstraram que uma espécie de formiga, geralmente, cooperava com uma cepa específica de fungo devido a uma evolução genética que permitiu o cultivo desse tipo específico. Porém, era difícil descobrir como essa estranha parceria começou porque cientistas não tinham muitas informações sobre os ancestrais desses fungos.

Agora, um novo estudo, publicado na última quinta-feira (3), analisou o genoma de várias formigas e fungos, incluindo as que não praticavam agricultura.

A análise ajudou a explicar como as formigas entraram no ramo da agricultura. Aparentemente, a atividade começou logo após a extinção dos dinossauros, quando houve a oportunidade de muitos fungos crescerem devido à quantidade de plantas que morreram.

Entretanto, somente 35 milhões de anos depois do início da atividade, as formigas estabeleceram a agricultura de modo organizado.

O motivo foi pelo clima seco do período, que resultou na escassez dos fungos. Desse modo, as formigas tiveram que cultivar os seus próprios fungos, criando a agricultura milhões de anos antes dos humanos.

Formas de agricultura entre diferentes formigas

O estudo observou o genoma de 475 tipos de fungos e 276 tipos de formigas, revelando a relação entre as espécies e quando elas romperam o vínculo com seus ancestrais em comum.

Formigas que cultivam leveduras são geneticamente próximas de formigas que cultivam coraloides, tipos de fungos diferentes presentes na agricultura desses insetos.

A formiga-cortadeira e outras espécies de formigas com técnicas mais avançadas de agricultura formam outro grupo. Aliás, o fungo cultivado por esse outro grupo também é diferente, sendo mais próximo das leveduras.

No entanto, todos os fungos da agricultura da formiga-cortadeira possuem relação genética próxima.

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No passado, o fungo dizimou a variedade Gros Michel, que dominou o mercado de bananas até a década de 1950. Agora, uma nova cepa do fungo, a TR4, pode causar um apocalipse na variedade de bananas Cavendish, a mais consumida atualmente.

Aliás, a Cavendish se tornou mais consumida após o fungo dizimar a variedade Gros Michel.

A história do fungo começa nos anos 1870, ganhando força no século 20. Em 1994, surge, em Taiwan, a cepa TR4 (Raça Tropical 4, da sigla em inglês), que consegue afetar bananas Cavendish.

O termo “pandemia” não é por acaso, pois a cepa do fungo se espalhou em cultivos de bananas ao redor do mundo.

Salvação

Contudo, um estudo recente, publicado na última sexta-feira (16), oferece uma pequena esperança para combater o apocalipse das bananas.

De acordo com o estudo, cientistas descobriram que essa cepa tem uma origem evolutiva diferente da variante responsável por devastar as bananas Gros Michel.

Os cientistas analisaram várias cepas do fungo através de sequenciamento genético, identificando dois genes específicos da TR4 ligados à produção de óxido nítrico. O óxido nítrico, segundo o estudo, é um fator crucial para virulência do fungo. Ao desativar esses dois genes, é possível reduzir consideravelmente a virulência do TR4.

Portanto, o estudo apresenta uma forma de coibir a ação do fungo e evitar um novo apocalipse de bananas, oferecendo uma salvação para o cultivo da variedade Cavendish.

No enanto, Li-Jun Ma, co-autora do estudo, enfatiza que é preciso diversificar o cultivo de bananas.

“Quando não há diversidade em uma fruta extremamente comercializada, ela se torna um alvo fácil para patógenos� diz a pesquisadora.

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Descoberto em 2009, na Coreia do Sul, médicos consideram o C. auris mortal por ser um fungo que consegue resistir a múltiplos antifúngicos, bem como se espalhar muito rápido em hospitais. O fungo é conhecido por ser uma levedura que atinge pessoas saudáveis, mas sem causar doenças. No entanto, em pessoas com sistemas imunológicos enfraquecidos, o fungo pode causar infecções severas.

Por resistir a quase todos os medicamentos antifúngicos existentes, as infecções desse fungo são difíceis de tratar e, após o fungo se estabelecer no organismo humano, é muito difícil erradicar a infecção.

Agora, o novo estudo mostra que o superfungo tem ainda mais habilidades para se tornar um perigo mortal.

Nova cepa do superfungo

De acordo com a pesquisa, médicos em Singapura encontraram pacientes que tiveram infecções do superfungo sem sair do país. Intrigados, os médicos se juntaram a outros pesquisadores para analisar a formação genética da cepa do novo fungo, constatando ser diferente dos cinco clados do C. auris.

Além disso, os cientistas ressaltam que os casos de infecção não têm conexão, sendo provável, portanto, que o novo fungo já esteja se espalhando por Singapura e, possivelmente, pelo mundo.

Por fim, o estudo afirma não haver conclusão sobre a capacidade desse novo superfungo causar doenças ou grandes surtos. Contudo, o aumento no número casos reforça o perigo mortal à saúde pública.

Em 2022, a Organização Mundial da Saúde (OMS) classificou o C. auris como uma prioridade para pesquisa e ações de saúde pública. Ainda são raras as infecções pelo superfungo C. auris, mas, recentemente, os casos estão aumentando.

No início de 2023, por exemplo, mais de 60 pessoas foram colonizadas pelo superfungo no Brasil. Além disso, em Pernambuco, três pessoas morreram após serem colonizadas pelo superfungo, em fevereiro deste ano.

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A cigarrinha do milho é uma das principais pragas que afetam o cultivo desse cereal no Brasil e no mundo. Além de se alimentar da seiva das plantas, esse inseto também transmite vírus que causam doenças graves, como o enfezamento (infecção da planta) e a risca.

Essas doenças podem reduzir a produtividade e a qualidade do milho, gerando prejuízos aos agricultores. Para controlar a cigarrinha do milho, os produtores costumam usar inseticidas químicos, que podem ter efeitos negativos sobre o meio ambiente e a saúde humana.

Por isso, alternativas mais sustentáveis e eficientes são necessárias. Uma delas, pode ser o uso de um fungo entomopatogênico, ou seja, que infecta e mata insetos.

Esse fungo é o Beauveria bassiana, que já é usado comercialmente para controlar outras pragas agrícolas, como a broca-da-cana e o percevejo-da-soja.

Como funciona o controle da praga com fungo

A investigação foi conduzida pela engenheira agrônoma Nathalie Maluta, pós-doutora na área de fitossanidade e pesquisadora da Koppert Brasil. Teve a participação de Thiago Rodrigues de Castro, coordenador de Pesquisa e Desenvolvimento da Koppert Brasil, e de João Roberto Spotti Lopes, professor da Esalq-USP.

“Nosso trabalho evidenciou que o fungo começa a afetar o comportamento da cigarrinha-do-milho dois dias após a pulverização do bioinseticida, reduzindo a atividade alimentar dos insetos nos vasos do floema das plantas de milho, local onde ocorre a transmissão de fitopatógenos� disse Maluta à Agência Fapesp.

O estudo, publicado na revista Scientific Reports, explica como o fungo atua sobre o inseto. Primeiro, os esporos do fungo aderem à cutícula (a camada externa) da cigarrinha. Depois, eles germinam e penetram no corpo do inseto, liberando toxinas e enzimas que causam a sua morte. O processo leva de três a sete dias, dependendo da dose e da temperatura.

Assim, os pesquisadores testaram diferentes doses do fungo sobre a cigarrinha do milho em laboratório e em campo, em duas regiões de Minas Gerais.

Eles observaram que o fungo reduziu significativamente a população do inseto e a incidência das doenças transmitidas por ele. Além disso, o fungo não afetou negativamente o desenvolvimento e a produtividade das plantas de milho.

Essa abordagem visa reduzir o uso de inseticidas químicos e aumentar a sustentabilidade da produção de milho.

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A pesquisa sobre o assunto foi publicado no último mês na revista científica PLOS Biology. Em condições normais, o A. oligospora age como saprófita, alimentando-se de matéria orgânica em decomposição, como folhas mortas.

No entanto, os cientistas revelam que, em situações de privação de nutrientes, o fungo pode realizar uma metamorfose molecular que o capacita a se tornar predador, desenvolvendo técnicas para capturar presas.

Mecanismo de caça do fungo

Uma vez enfrentando a fome, o fungo quando detecta a presença de nematoides nas proximidades, o A. oligospora utiliza feromônios para atrair esses vermes para o seu micélio, uma rede subterrânea de filamentos microscópicos que compõem a estrutura do fungo.

O estudo, conduzido pelo cientista Ping Hsueh do Instituto de Biologia Molecular de Taiwan, sugere que o fungo evoluiu para empregar a mimetização olfativa, liberando sinais alimentares e feromônios sexuais para atrair os nematoides.

Os nematoides, por sua vez, produzem moléculas chamadas ascarosídeos, que regulam seu comportamento e desenvolvimento.

Acredita-se que fungos como o A. oligospora “escutem” e detectem os sinais desses ascarosídeos, criando um padrão molecular que lhes permite reconhecer a presa. Dado o elevado consumo de energia associado ao processo de armadilha, o fungo só a desenvolve quando a presa está nas proximidades.

Desafios 

Apesar dessas adaptações notáveis, o estudo destaca a possibilidade de resistência por parte dos nematoides primitivos. Hsueh descreve a relação entre a predação dos fungos e a evolução dos nematoides como uma “corrida armamentista evolutiva”.

A questão ainda não explicada é se esses nematoides conseguirão evoluir e se adaptar ao novo predador fúngico. Como essa coevolução entre predador e presa se desenrolará permanece incerto, sendo uma área de pesquisa fascinante para o futuro.

A expectativa agora é que os pesquisadores continuem a estudar o tema para compreender os mecanismos moleculares subjacentes e as mudanças de comportamento nos nematoides.

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