Os cientistas da UMaine descobriram que formigas mortas, Myrmica rubra, em colônias em Mount Desert Island e Orono, foram infectadas por nematóides, ou lombrigas, que abrigam bactérias, particularmente em seus tratos digestivos. Suas descobertas os levaram a investigar se os nematóides mataram as formigas transportando bactérias do solo para as formigas, onde podem ter contribuído para a mortalidade das formigas. Eles também exploraram quais comunidades de bactérias podem estar envolvidas.
Os pesquisadores descobriram que as espécies de bactérias dos gêneros Serratia e Pseudomonas foram transportadas por nematóides para as formigas ou outros insetos que infectam, e podem ser a causa da mortalidade das formigas de fogo. Muitas espécies diferentes de Serratia e Pseudomonas são encontradas no meio ambiente e, nas condições certas, podem causar danos a insetos, animais ou humanos, dizem os pesquisadores. Eles também argumentam que os estágios de vida e a morfologia dos nematóides podem desempenhar um papel na fixação e retenção de bactérias ambientais. Suas descobertas foram publicadas na revista iScience .
"Ainda há muita pesquisa antes que a transmissão de bactérias por nematóides possa ser usada como controle biológico contra formigas, mas continua sendo uma possibilidade intrigante", diz a autora principal Sue Ishaq, professora assistente de ciências animais e veterinárias.
Ishaq e seus colegas dizem que bactérias encontradas no trato digestivo de nematóides ou em sua cutícula externa podem ser transportadas para o corpo das formigas quando os nematóides infectam seus hospedeiros. Para testar isso, eles conduziram um experimento de laboratório no qual alimentaram nematóides com bactérias fluorescentes e, em seguida, examinaram os nematóides em busca de sinais de que as bactérias fluorescentes poderiam ser transportadas em seus corpos e em vermes expostos.
Os nematóides adultos do estudo tinham altas concentrações de bactérias em seus tratos digestivos, mas nenhuma em suas cutículas, de acordo com os pesquisadores. Os nematóides juvenis tinham mais cutícula do que no trato digestivo. Em um ensaio preliminar, os pesquisadores não descobriram que as bactérias marcadas haviam se transferido para as larvas do verme de cera, o que, segundo eles, deixa a eficácia do nematóide como um vetor consistente para a transmissão de bactérias letais nas formigas de fogo em questão. Um estudo mais aprofundado, dizem eles, é necessário para confirmar isso.
A origem dos nematóides, que determina quais comunidades de bactérias eles acessam, também pode afetar sua capacidade de causar a mortalidade das formigas de fogo. As condições locais contribuem para a forma como as bactérias no ambiente "crescem" e algumas condições podem favorecer o desenvolvimento de bactérias mais infecciosas, diz Ishaq. Apenas os nematóides da Breakneck Road no Acadia National Park e Orono, e não do Visitor Center em Hulls Cove, causaram a morte de formigas, presumivelmente porque os nematóides abrigavam bactérias que matavam insetos, de acordo com os pesquisadores.
"O problema de usar bactérias como um modo de controle biológico é que elas nem sempre agem da maneira que você deseja - às vezes, são membros da equipe que não cooperam", diz Ishaq.
O novo estudo se baseia em mais de uma década de pesquisas sobre métodos possíveis para controlar as formigas invasoras, que infestaram áreas em Maine, particularmente ao longo da costa, por cerca de 50 anos. Sua natureza competitiva e agressiva tornou as formigas de fogo, nomeadas por sua picada dolorosa, quase impossíveis de erradicar, levando os cientistas a recorrer a métodos biológicos.
Eleanor Groden, uma professora de entomologia recentemente aposentada da UMaine e co-autora do último estudo, está na vanguarda da investigação da UMaine sobre o problema desde meados dos anos 2000, liderando vários estudos explorando possíveis maneiras de erradicá-los. Em 2015, ela e seus colegas divulgaram um estudo detalhando a descoberta de uma nova espécie de fungo que matou formigas de fogo no Maine. Na época, porém, Groden disse que "pode ??ser muito difícil de reproduzir, o que dificultaria seu desenvolvimento como mecanismo de controle biológico". Investigações adicionais desviaram Groden e a professora Patricia Stock da Universidade do Arizona, que também contribuiu para o último estudo, em nematóides.
O último estudo serviu como a culminação da pesquisa de vários cientistas, diz Ishaq, incluindo Jean MacRae, um professor associado de engenharia civil e ambiental, e a ex-aluno do UMaine Honors College, Amy Michaud, agora pesquisadora da Universidade da Califórnia, Davis, Jonathan Dumont , agora um instrutor da Husson University e outros.
Ishaq diz que conduziu análise de dados de sequenciamento de DNA de experimentos bacterianos anteriores com alunos de graduação da UMaine Alice Hotopp e Samanatha Silverbrand como parte de seu curso de análise de dados de nível de graduação . O trabalho deles completou as investigações até agora conduzidas pela equipe de pesquisa e foi publicado coletivamente este ano no relatório iScience . Normalmente, Ishaq diz que trabalha com as bactérias que se associam aos mamíferos.
"Estou muito satisfeito por ter participado desta pesquisa, pois me deu uma nova perspectiva de pesquisa sobre a forma como as bactérias podem interagir com insetos ou hospedeiros animais", disse Ishaq.
