Jardins fúngicos: interação de insetos e microrganismos

Gislaine Lilian RowedderPiera Ostroski Bellani

Thaynara Karoline de Souza PereiraVanessa

Origem

• Animais cultivadores de fungos: cupins, besouros e formigas

• Diferentes tipos de origens

Origem nos cupins

• Originou-se entre 24-34mya floresta tropical africana

• Os cupins se alimentavam de fungos no princípio• Reticulitermes speratus

Origens nos besouros

• Sua origem ocorreu ao menos 7 vezes• Estas origens ocorreram entre 20 e 60 mya• Alguns besouros se alimentavam de fungos e

outros eram dispersores• Coevolução

Origens nas formigas

• 45-55mya na floresta amazônica• Começo da simbiose é incerto

• Troca de cultivo• Reversão evolutiva• Evolução convergente• Porque fungos e não plantas?• Socialização

Um sistema simbiótico de sucesso evolutivoA fungicultura dos cupins

A CHAVE PARA A SOBREVIVÊNCIA

Cultivam um fungo chamado Termitomyces

- Os ninhos de cupim possuem túneis onde são depositadas suas fezes, estas servirão de substrato para os fungos.

- o bolo fecal (esporos de fungos mais outros alimentos) é adicionado nos tuneis, essa ação equivale funcionalmente a semear novas safras de fungos.

ANÁLISE DO MATERIAL GENÉTICO

- Fungos cultivados e não cultivados e de cupins fazendeiros e não fazendeiros, revelou uma complexa relação evolucionária entre a fungicultura e os cupins.

UM BOM CANDIDATO A DOMESTICAÇÃO

- Em uma monocultura, os micélios crescem juntos em redes poderosas. O resultado é a massa total dos corpos de frutificação e o número de esporos ser muito maior que nas culturas mistas.

-Cada diversidade quase que exclusivamente possui uma forma semelhante de cupim já definida

- No entanto, dentro de cada grupo de cupim existe uma troca freqüente das linhagens de fungos.

- Analogia com os diferentes grupos humanos que são especializados em determinadas culturas, por exemplo, o produtor de milho pode alternar entre o cultivo de qualquer variedade de milho, porém, é mais difícil passar a cultivar trigo ou batata.

HIPÓTESES PARA A ORIGEM DESSA SIMBIOSE

- Cupins agricultores evoluíram adaptações a determinados grupos de cultivos, como por exemplo, regimes específicos de fertilização.

- Ou, os cultivos evoluíram adaptações adequadas para apenas determinados cupins agricultores, como por exemplo, nutrientes que beneficiam apenas alguns cupins.

-É possível também que a exclusividade fungicultura + cupim aconteça devido às duas hipóteses

A fungicultura dos Besouros Ambrosia

SISTEMAS DE GALERIAS EM ÁRVORES

- Cultivam fungos nas paredes de suas galerias para a alimentação.

-Os fungos servem de fonte primaria de alimentação para os besouros e são essenciais para a conclusão do ciclo de vida destes.

- As vantagens dessa associação é que como os cupins e as formigas, os besouros protegem o jardim fúngico de contaminantes nocivos e aumentam suas ninhadas com a dieta fúngica.

ANÁLISE DO MATERIAL GENÉTICO

- As múltiplas origens de fungicultura em besouros, ocorreram por causa da grande diversidade desses insetos, no entanto, essa idéia não se opõe a coevolução fungo – besouro dentro de cada grupo.

PRAGA FLORESTAL

-Quando os besouros adultos atacam uma árvore eles introduzem sua alimentação – esporos fungicos- nos túneis cavados.

-O crescimento desses fungos destrói o sistema de condução de alimento e água da árvore, causando a morte desta.

Fungicultura de Formigas

Os fungos cultivados são Basidiomycota da ordem Agaricales,

Formigas grupo Attini. Gênero Atta e Acromyrmex.

Ninhos pequenos e rasos com poucos indivíduos

X Ninhos com milhares de formigas - tarefas

variadas

Material coletado → ninho → processado → jardim fúngico

câmara subterrânea fonte nutricional para o fungo

monocultura

As formigas controlam o crescimento do jardim, impedindo que se desenvolvam estruturas de frutificação.

A rainha leva um pouco do fungo pra começar o cultivo em um novo ninho.

Jardim adubado com material fecal →material vegetal

PARASITISMO

- Tradicionalmente era pensado que os jardins (cultivos) de formigas que cultivam fungos (Attini) fosse livre de parasitas. -Ao contrário disso microfungos pertencentes ao gênero Escovopsis são parasistas especializados de cultivos de colônias de formigas Attini.-Escovopsis é altamente virulento, transmitido entre colônias, tem o potencial para a rápida devastação nos jardins de formigas.

PARASITISMO

-Escovopsis é mais prevalente nos jardins de formigas de linhagem mais derivada, do que em jardim de formigas de linhagem mais primitiva.-Os cultivos das formigas Attini de linhagem derivada são clones asexuados aparentemente de origem antiga, enquanto que o cultivo de formigas de linhagens primitivas foram domesticadas há relativamente pouco tempo.- O aumento da virulência dos patógenos associados à cultivos antigos assexuados sugere um custo evolutivo para os cultivos assexuados, talvez resultantes de taxas de evolução mais lenta dos cultivos na corrida coevolução com seus patógenos.

Referências• MUELLER, U. G.; GERARDO, N. Fungus-farming insects:

Multiple origins and diverse evolutionary histories. Section of Integrative Biology. Texas, vol. 99, no. 24, nov. 2002. Disponível em <http://www.pnas.org/content/99/24/15247.full>. Acesso em 23 nov. 2010.

• CURRIE, R. C.; MUELLER, U. G.; MALLOCH, D. The agricultural pathology of ant fungus gardens. Ecology. Wurzburg, vol. 96, jul. 1999. Disponível em <http://www.pnas.org/content/96/14/7998.full>. Acesso em 23 nov. 2010.

• MUELLER, U. G. et al. The evolution of agriculture in insects. Annual Reviews. Texas, ago. 2005. Disponível em <arjournals.annualreviews.org>. Acesso em 23 nov. 2010.