Formigas inspiram IA e intrigam cientistas com inteligência coletiva

julho 13, 2026 / Marcos Pędłowski / Deixe um comentário

Obra reúne 144 cientistas para apresentar o estado da arte da mirmecologia do Brasil, e revelar por que o país concentra a maior diversidade de formigas do planeta

Brasil é o país com a maior diversidade de formigas do mundo. Foto: Matheus Bertelli/Pexels

Por Lívia Inácio para Ciência UFPR

Elas inspiram algoritmos, podem cultivar fungos e se orientar pela mata com precisão. As donas desse currículo impressionante são as formigas. O Brasil abriga a maior diversidade delas: são 1.737 espécies e subespécies registradas até 2025. Globalmente, estima-se que existam cerca de 20 quatrilhões de indivíduos, o equivalente a 2,5 milhões de formigas para cada ser humano do planeta.

O livro Brazilian Myrmecology: Exploring the World’s Richest Ant Fauna (Mirmecologia brasileira: explorando a fauna de formigas mais rica do mundo, em tradução livre), publicado no fim do ano passado, investiga esse universo, documentando a evolução da mirmecologia (área que estuda formigas) desde os primeiros naturalistas até pesquisas contemporâneas em taxonomia, ecologia e comportamento.

Organizada pelos pesquisadores Rodrigo Machado Feitosa, do Departamento de Zoologia da Universidade Federal do Paraná (UFPR); Carla Rodrigues Ribas, da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE); e Fernando Augusto Schmidt, do Centro de Ciências Biológicas e da Natureza da Universidade Federal do Acre (UFAC), a obra conta com a participação de 144 cientistas de 48 instituições e diferentes gerações.

Se organizar direitinho, todo mundo se orienta

Um dos aspectos mais surpreendentes que o livro descreve são os modelos de organização das formigas. “Na chamada inteligência coletiva, decisões complexas emergem da cooperação entre muitos indivíduos, e não do controle exercido por um só organismo”, diz Feitosa em entrevista à Ciência UFPR.

Em biomas como o Pantanal, que sofrem inundações sazonais, formigas desenvolveram táticas como a migração vertical, mudando colônias inteiras temporariamente para o topo das árvores até que as águas baixem. Em situações de ataque, algumas espécies formam campos de sobrevivência, evacuando o ninho em massa com suas crias até o perigo passar.

A inteligência coletiva também se manifesta em parcerias entre espécies. É o que ocorre com a Camponotus femoratus e a Crematogaster levior, que compartilham trilhas e ninhos, se beneficiando mutuamente da defesa e da busca por recursos.
A cooperação ainda fornece base matemática para algoritmos que vasculham e organizam grandes volumes de informação.

Um exemplo vem das operárias da espécie Acromyrmex crassispinus. Elas ajustam o uso do espaço nas trilhas entre o ninho e as fontes de alimento, e compartilham as rotas por meio de contato tátil e feromônios (substâncias químicas que funcionam como sinais de orientação). Isso reduz erros de navegação em bifurcações e evita congestionamentos.As formigas do gênero Pachycondyla, por sua vez, utilizam a chamada corrida em tandem, na qual uma formiga experiente guia outra até a fonte de alimento, transmitindo o caminho de forma precisa às demais.

Em sistemas de logística, algoritmos simulam milhares de formigas explorando diferentes rotas de entrega. À medida que caminhos mais eficientes são encontrados, essas rotas recebem um reforço digital semelhante às trilhas químicas deixadas pelos animais, fazendo com que o sistema convirja para as melhores opções e reduza o tempo de deslocamento e o consumo de combustível. Essa lógica também é usada em modelos algorítmicos que precisam encontrar informações em grandes bancos de dados, evitando rotas redundantes da informação.

Cabe lembrar, porém, que os feromônios e o contato tátil não são os únicos recursos de orientação. Dependendo da espécie e do ambiente em que vivem, as formigas combinam diferentes ferramentas de navegação. Algumas utilizam o padrão formado pelo dossel das árvores ou a luz polarizada do sol para encontrar o caminho de volta ao ninho com precisão. Outras, como a Mayaponera constricta, possuem partículas magnéticas no corpo que permitem perceber o campo magnético da Terra, funcionando como uma espécie de bússola natural. A combinação dessas estratégias garante deslocamentos eficientes mesmo em ambientes complexos e segue inspirando pesquisas em robótica e sistemas autônomos.

Aliadas da ciência

Outro campo de contribuição das formigas é a área forense. “Determinadas espécies visitam cadáveres em diferentes estágios de decomposição e o conhecimento sobre esse comportamento pode auxiliar peritos a interpretar evidências e reconstruir circunstâncias relacionadas a investigações criminais”, diz o professor.

A relação estreita com o ambiente também faz das formigas importantes aliadas da ciência. Por responderem rapidamente a alterações ambientais, elas são consideradas bons bioindicadores da qualidade dos ecossistemas.

“Como praticamente todas as espécies dependem da temperatura e da umidade para realizar suas atividades, mudanças climáticas podem modificar profundamente sua distribuição e abundância”, diz Feitosa.

Além de sinalizar transformações ambientais, ainda desempenham funções essenciais para os ecossistemas: dispersam sementes, reciclam nutrientes, controlam populações de outros insetos, modificam a estrutura do solo e servem de alimento para diversos animais.

Donas da terra

A ciência sabe também que, há dezenas de milhões de anos, algumas formigas já cultivavam fungos para alimentação. As dos gêneros Atta e Acromyrmex coletam e processam grandes quantidades de material vegetal, mantendo jardins de fungos altamente organizados e protegidos contra patógenos.

A parceria com a natureza ainda se reflete em espécies que incorporam sementes de plantas às paredes de seus ninhos. À medida que as plantas crescem, fornecem sustentação física e recursos para as formigas. Em contrapartida, recebem nutrientes e proteção contra herbívoros, formando uma relação de benefício mútuo.

Por todo esse potencial, o professor reforça a importância da preservação. Segundo ele, regiões mais quentes e secas tendem a favorecer poucas espécies generalistas, enquanto espécies mais especializadas ou restritas a determinados ambientes podem desaparecer localmente, reduzindo a diversidade das comunidades e comprometendo o equilíbrio ecológico.

“Compreender como as formigas respondem às mudanças climáticas pode ajudar a identificar áreas prioritárias para conservação e antecipar os efeitos sobre outros grupos de organismos”, finaliza.

➕ Acesse o livro Brazilian Myrmecology: Exploring the World’s Richest Ant Fauna (em inglês; aberto)

Fonte: Ciência UFPR

Formigas podem ser melhores do que agrotóxicos para o cultivo de culturas saudáveis, segundo estudo

agosto 20, 2022 / Marcos Pędłowski / Deixe um comentário

Aproveitar o poder natural dos insetos pode, com manejo adequado, ter maior eficácia do que recorrer a produtos químicos nocivos

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Uma formiga Ectatomma tropical, uma das 14.000 espécies do mundo, muitas das quais podem fazer o trabalho de produtos químicos matando pragas que prejudicam as plantações. Fotografia: José Pezzonia/Proceedings of Royal Society

Por Phoebe Weston para o “The Guardian”

As formigas podem ser mais eficazes do que os agrotóxicos para ajudar os agricultores a produzir alimentos, de acordo com uma nova pesquisa. Eles são melhores para matar pragas, reduzir danos às plantas e aumentar o rendimento das colheitas, de acordo com a primeira revisão sistemática das contribuições das formigas para a produção agrícola.

As formigas são predadores generalistas e caçam pragas que danificam frutos, sementes e folhas, levando a uma queda na produtividade das culturas. Uma maior diversidade de formigas geralmente oferece mais proteção contra uma variedade maior de pragas, segundo o estudo.

A análise analisou 17 culturas, incluindo cítricos, manga, maçã e soja em países como EUA, Austrália, Reino Unido e Brasil. “Em geral, com o manejo adequado, as formigas podem ser úteis no controle de pragas e aumentar o rendimento das culturas ao longo do tempo. Algumas espécies de formigas têm eficácia semelhante ou superior aos agrotóxicos, a custos mais baixos”, escreveram os pesquisadores no artigo publicado na revista Proceedings of Royal Society B.

A equipe brasileira analisou 26 espécies, a maioria delas formigas arborícolas, que nidificam em plantas ou no chão, mas geralmente escalam plantas. Eles descobriram que as formigas se saem melhor em sistemas agrícolas diversificados, como agrossilvicultura (onde árvores e culturas são cultivadas na mesma terra) e culturas cultivadas à sombra, porque há mais locais de nidificação e recursos alimentares para elas.

O pesquisador-chefe Diego Anjos, da Universidade Federal de Uberlândia, disse: “Nosso estudo incentiva os agricultores a usar práticas mais sustentáveis, como o controle biológico fornecido por formigas e práticas de cultivos sombreados como forma de promover naturalmente as formigas nos sistemas de cultivo”.

O papel das formigas na agricultura ainda não está completamente claro porque elas também podem ser um problema. Pragas como cochonilhas, pulgões e moscas brancas, que produzem uma água açucarada chamada melada, são geralmente mais comuns quando as formigas estão por perto. Isso ocorre porque as formigas se alimentam de melada e, portanto, essencialmente “cultivam” pulgões como gado, protegendo-os de predadores em troca.

Pesquisadores dizem que práticas de manejo amigas da natureza, como fornecer uma fonte alternativa de açúcares (no chão, perto do tronco de uma árvore ou em seus galhos) podem interromper essa relação. As formigas se distraem e podem continuar a reduzir o número de outras pragas, como lagartas e besouros, que não produzem melada.

Cientistas da ilha de Fiji descobriram um tipo de formiga que planta, fertiliza e guarda sua própria plantação de café. Fotografia: Suzanne Renner/Ludwig Maximilians Universitat Munchen

O artigo analisou a maioria das espécies de insetos consideradas pragas em todo o mundo, abrangendo 30 espécies em 52 estudos. Os dados vieram de estudos comparando grupos de plantas com formigas contra plantas onde as formigas foram removidas (mecanicamente ou quimicamente), o que indica fortemente que as formigas foram responsáveis pelas mudanças observadas.

Existem mais formigas do que qualquer outro inseto, representando metade da biomassa de insetos do planeta. Existem pelo menos 14.000 espécies conhecidas de formigas, com muitas mais probabilidades de permanecerem desconhecidas. Os produtores de citrinos na China usam formigas na agricultura há séculos, e os insetos também têm sido usados para ajudar a controlar pragas florestais no Canadá, pragas de cacau em Gana e pragas de colheitas na Nigéria.

As formigas encontradas nas ilhas do Pacífico de Fiji podem cultivar e cultivar pelo menos seis espécies de plantas, como parte de uma relação mutuamente benéfica que remonta a 3 milhões de anos, de acordo com pesquisa publicada na Nature.

Patrick Milligan, do Laboratório Pringle da Universidade de Nevada, não esteve envolvido no estudo, mas disse que os resultados foram “animadores e nada surpreendentes”. Ele acrescentou: “Eles oferecem uma descrição clara e organizada dos benefícios derivados das formigas que são onipresentes em sistemas ecológicos e agrícolas.

“Esta é essencialmente outra opção em nosso conjunto de ferramentas agrícolas que pode permitir que a agricultura se afaste dos agrotóxicos– que realmente danificam as comunidades vizinhas de insetos – mas ainda melhoram os rendimentos das colheitas.”

O professor Adam Hart, da Universidade de Gloucestershire, também não envolvido na pesquisa, disse que era uma confirmação do importante papel que as formigas têm como controladores de pragas. “Muitos de nós temos falado sobre formigas como controladores naturais de pragas. Mas, como com qualquer coisa, geralmente é mais complexo do que pensamos quando começamos a cavar mais fundo.

“A pesquisa sugere que pode ser lucrativo mover colônias de formigas para áreas de cultivo e fazer coisas para incentivar a presença de formigas. No entanto, precisamos ser cautelosos – nem todas as formigas, ou todos os sistemas de cultivo, podem ter um custo. Trata-se de desenvolver uma maior compreensão de como as formigas interagem com pragas de culturas e outros organismos.

“Uma grande mensagem para mim é que precisamos entender ainda mais sobre interações em escala fina se quisermos cultivar melhor. Em outras palavras, precisamos de mais ecologistas”.

Encontre mais cobertura sobre a idade da extinção aqui e siga os repórteres de biodiversidade Phoebe Weston e Patrick Greenfield no Twitter para obter as últimas notícias e recursos

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Este texto escrito originalmente em inglês foi publicado pelo jornal “The Guardian” [Aqui!].

Cientistas da UFPR descobrem novas espécies de formigas no Brasil, México e Colômbia

setembro 24, 2020 / Marcos Pędłowski / Deixe um comentário

Uma das quatro espécies foi nomeada Prionopelta menininha em homenagem à líder afro-brasileira e à Bahia, onde habita

A Mirmecologia, área da ciência dedicada às formigas, já descreveu cerca de 14 mil espécies. O professor Rodrigo Feitosa e a doutoranda Natalia Ladino, do Programa de Pós-Graduação em Entomologia da Universidade Federal do Paraná (UFPR), adicionaram mais quatro para essa conta. Após três anos estudando o histórico da classificação e amostras recém-coletadas, os pesquisadores descobriram espécies inéditas que habitam Brasil, México e Colômbia. A descrição e o estudo foram publicados na revista científica internacional Zootaxa, da Nova Zelândia. Uma delas foi nomeada em homenagem a uma representante das religiões afro-brasileiras no país, Maria Escolástica da Conceição Nazaré, a Mãe Menininha do Gantois.

As formigas descritas são naturais de solos de florestas tropicais e se alimentam de pequenos artrópodes, animais com patas articuladas e que possuem esqueleto externo (exoesqueleto) segmentado, como besouros e aranhas. “As novas espécies também contribuem para o equilíbrio dos ecossistemas que habitam”, explica o professor Rodrigo Feitosa, do Departamento de Zoologia da UFPR.

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A classificação dos seres vivos passa por domínio, reino, filo, classe, ordem, família, gênero e espécie. As novas espécies de formigas descobertas pertencem ao gênero Prionopelta. Elas foram nomeadas de Prionopelta menininha, Prionopelta dubia, Prionopelta minuta e Prionopelta tapatia. “Só podemos proteger e controlar a diversidade que conhecemos. Nesse sentido a taxonomia é fundamental na ciência e na vida humana, pois é a área responsável pela nomeação dos seres vivos do planeta e por tudo que sabemos sobre eles”, diz o professor.

Segundo o pesquisador, o conhecimento sobre a diversidade das espécies permite definir com mais precisão o papel que essas formigas têm na natureza. “Isso pode ser empregado em políticas de conservação de ambientes, já que algumas espécies são conhecidas de regiões muito restritas e ameaçadas pelo desmatamento e outras perturbações causadas pelos seres humanos”.

“O gênero Prionopelta é um desafio, pois possui espécies muito semelhantes. Nesse sentido nosso estudo impacta diretamente no seu conhecimento básico e pode fortalecer pesquisas subsequentes”, acrescenta a pesquisadora colombiana Natalia.

Em seu doutorado na UFPR, Natalia dá continuidade ao estudo. A próxima etapa irá analisar espécies que habitam todo o mundo com uso de ferramentas de alta tecnologia em biologia molecular para estudar as relações evolutivas de Prionopelta. O objetivo é traçar um mapa de onde essas formigas surgiram e como se diversificaram e espalharam pelo mundo.

O processo de descoberta

Os últimos estudos sobre a taxonomia do gênero de formigas Prionopelta haviam sido feitos há 60 anos, em 1960. A ideia de voltar a analisá-las surgiu da percepção dos pesquisadores de espécies em coleções que não se enquadravam nas descrições conhecidas na literatura e a dificuldade de identificar e separar as espécies que já estavam descritas. Contando com a ajuda da coleção da UFPR e de outras instituições da América, a dupla reuniu amostras suficientes para aprofundar o tema.

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O trabalho de comparação morfológica é feito sob estereoscópios binoculares. Foram analisadas características da morfologia externa, como forma, escultura e pilosidade do corpo das formigas. Os pesquisadores também se basearam em padrões de distribuição geográfica das formigas para obter um conjunto de dados que permitisse comparar e distinguir as espécies examinadas com aquelas previamente conhecidas pela literatura.

Homenagem afro-brasileira e à Bahia

Uma das espécies descritas foi nominada como Prionopelta menininha em homenagem a uma representante das religiões afro-brasileiras no país, Maria Escolástica da Conceição Nazaré, a Mãe Menininha do Gantois. Ela é descendente da realeza nigeriana da etnia Yourubá, que foi escravizada no Brasil, e sua vida reflete a luta das mulheres negras e de religiões afro-brasileiras em busca de respeito e igualdade.

Segundo Natalia, a ideia do nome surgiu após uma viagem para Ilhéus, na Bahia, onde visitou a coleção de formigas do Centro de Pesquisas do Cacau. “Ao me deparar com a espécie nova, que habita esse estado, foi simples pensar que a homenagem tinha que ser uma retribuição. Não sou uma pessoa religiosa, mas sou uma mulher negra que tem desenvolvido um interesse particular por conhecer e exaltar aspectos culturais dos lugares que visito, nesse caso a cultura afro-brasileira”.

Curiosidades sobre formigas

“As formigas são seres de organização extremamente complexa e boa parte das coisas que nos orgulhamos de ter alcançado como sociedade, as formigas atingiram muito tempo atrás. São insetos com uma importante função ecológica, econômica e sanitária”, diz o pesquisador Rodrigo, que estuda formigas há 17 anos.

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Em muitas florestas tropicais, a biomassa (quantidade de matéria orgânica em uma determinada área) das formigas é maior do que a dos mamíferos. Foto: Pixabay/Divulgação

Em muitas florestas tropicais, a biomassa (quantidade de matéria orgânica em uma determinada área) das formigas é maior do que a dos mamíferos. “Isso porque elas são organizadas com sobreposição de gerações, cuidado cooperativo com a prole e divisão do trabalho reprodutivo. Os ninhos são complexos, com altos números de câmaras (compartimentos internos) e complexidade de estrutura”, explica Rodrigo.

Por Breno Antunes da Luz
Sob supervisão de Chirlei Kohls
Infografia: Juliana Barbosa
Parceria Agência Escola de Comunicação Pública UFPR, Assessoria de Comunicação do Setor de Ciências Biológicas (Aspec) e Superintendência de Comunicação e Marketing (Sucom) da UFPR