Impactos de Syncephalastrum em colônias de formigas-cortadeiras - Silva, Raphael Affonso Pereira da [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2025)
As formigas-cortadeiras mantêm uma relação de mutualismo com o fungo Leucoagaricus gongylophorus, o principal alimento da colônia. Devido à grande quantidade de material vegetal cortado para suprir o fungo, esses insetos são considerados pragas em ambientes antropizados, causando prejuízos econômicos. Esforços para desenvolver métodos de controle biológico desses insetos são cruciais, devido aos impactos do controle químico no ambiente. Além do fungo mutualista, diversos microrganismos ocorrem nas colônias das formigas-cortadeiras, dentre eles, Syncephalastrum sp., um fungo filamentoso, cujo impactos em colônias de Acromyrmex e subcolônias de Atta já foram descritos. No presente estudo, descrevemos o impacto de Syncephalastrum sp. em operárias de Atta sexdens, bem como em colônias que apresentam todos os elementos da eussocialidade. Filtrados obtidos a partir do cultivo de diferentes isolados de Syncephalastrum sp., quando combinados em dieta artificial, provocaram mortalidade significativa de operárias. No geral, testes de atratividade demonstraram que os filtrados adicionados em flocos de arroz não apresentaram diferença de carregamento pelas operárias, sugerindo que as formigas não reconhecem os filtrados como repelentes. Observou-se também mortalidade de operárias quando expostas aos esporos, no entanto, não foi possível verificar uma associação direta ao fungo. Quando esporos de Syncephalastrum sp. foram aspergidos em colônias jovens e adultas de A. sexdens, houve uma diminuição significativa no corte de folhas, das condições gerais da colônia, bem como um aumento da quantidade de jardim de fungo removido e descartado no lixo. Nenhuma colônia que recebeu esporos de Syncephalastrum sp. morreu durante os 21 dias de experimento. Fragmentos do lixo coletados de colônias jovens mostraram uma elevada incidência do fungo, mesmo antes da aspersão dos esporos, sugerindo que Syncephalastrum sp. está presente em colônias desde o campo. Foi possível observar o crescimento de Syncephalastrum sp. no jardim de colônias debilitadas com baixas dosagens de sulfluramida (um inseticida) e aspergidas com os esporos. Os impactos causados por Syncephalastrum sp. em colônias completas corroboram o conhecimento de que esse fungo é um patógeno para a colônia, no entanto, nossos resultados sugerem que este atue como um oportunista, aproveitando de momentos de instabilidade da colônia. Tal fato abre oportunidades para combinar a aplicação desse fungo, com outros compostos, de modo a avaliar seu potencial como um agente de controle biológico.

Leaf-cutting ants maintain a mutualistic relationship with the fungus Leucoagaricus gongylophorus, which they cultivate for food. Due to the large quantities of plant material they forage to nourish the fungus, these insects are considered pests in human-modified environments, often causing significant economic damage. Efforts to develop biological control methods are crucial, given the environmental impact of chemical control measures currently in place. In addition to the fungus cultivar, leaf-cutting ant colonies host a complex microbiota, including the filamentous fungus Syncephalastrum sp. The impacts of this fungus on Acromyrmex colonies and Atta subcolonies have already been documented. Building on previous research, this study evaluated the impacts of Syncephalastrum sp. on Atta sexdens workers and on whole colonies exhibiting all the elements of eusociality. Culture filtrates from different Syncephalastrum sp. isolates, when incorporated into an artificial diet, caused significant worker mortality. Attractiveness assays revealed no significant difference on how workers handled the filtrates when added to rice flakes, suggesting that the ants do not perceive the filtrates as repellent. Worker mortality was also observed when they were exposed to spores, though it remains unclear a direct association with the fungus. Spraying Syncephalastrum sp. spores onto healthy, young and adult A. sexdens colonies led to a reduction in leaf cutting, a decline in the general health of the colonies, and an increased amount of fungus garden material being discarded as waste. However, no colonies treated with Syncephalastrum sp. spores died during the 21-day experiment. Fragments collected from the waste piles of young colonies revealed a high incidence of the fungus even before the spores were sprayed, suggesting that Syncephalastrum sp. may already be present in field colonies. Growth of Syncephalastrum sp. was observed in the fungus gardens of colonies weakened by sulfluramid (an insecticide), both in colonies sprayed with spores and in those that did not receive the spore suspension. These findings support previous research that Syncephalastrum sp. may act as a pathogen to the colony. However, our data suggest that the fungus is more likely an opportunist, taking advantage of instability within the colony. This study opens up promising windows for research into combining Syncephalastrum sp. with other compounds to assess its potential as a biological control agent.
Impacts of Syncephalastrum on leaf-cutting ant colonies
Keywords: Mutualismo; Oportunismo; Entomopatógeno; Attina; Mucorales; Mutualism; Opportunism; Entomopathogen