Jardins fúngicos: interação de insetos e microrganismos

1. Jardins fúngicos: interação de insetos e microrganismos Gislaine Lilian Rowedder Piera Ostroski Bellani Thaynara Karoline de Souza Pereira Vanessa

2. Origem • Animais cultivadores de fungos: cupins, besouros e formigas • Diferentes tipos de origens

3. Origem nos cupins • Originou-se entre 24-34mya floresta tropical africana • Os cupins se alimentavam de fungos no princípio • Reticulitermes speratus

4. 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

5. Origens nas formigas • 45-55mya na floresta amazônica • Começo da simbiose é incerto

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

7. Um sistema simbiótico de sucesso evolutivo A fungicultura dos cupins

8. 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.

9. 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.

10. 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.

11. 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

12. A fungicultura dos Besouros Ambrosia

13. 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.

14. 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.

15. 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.

16. 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

17. monocultura Material coletado → ninho → processado → jardim fúngico fonte nutricional para o fungo câmara subterrânea

18. 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

19. 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.

20. 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.

21. 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.