Efeitos de ninhos de Atta sexdens no subsolo e suas associações com raízes de Eucalyptus urophylla - Camargo, Matheus Müller [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2025)
As formigas-cortadeiras são um grupo distinto por sua especialização no cultivo de fungo mutualista baseado em material vegetal fresco, e são consideradas os herbívoros dominantes nos biomas na região neotropical. Suas atividades, como a escavação de seus ninhos, aumentam a aeração e levam nutrientes para o subsolo. Os ninhos garantem proteção para as colônias e condições para o cultivo do jardim de fungo, que é um elemento fundamental das colônias, sendo a principal fonte de alimento, nutrindo as larvas até a fase de pupa, já as operárias adultas, têm acesso a outras fontes de alimento, geralmente presentes onde desempenham suas funções, como a seiva das folhas que cortam. Apesar de conhecermos boa parte da ecologia destes animais, há poucas informações sobre suas interações com raízes no ambiente subterrâneo, apenas que alguns ninhos podem ter raízes em suas câmaras ou serem construídos na base de árvores. Ao considerarmos a rizosfera, um ponto central são os exsudatos radiculares, substâncias excretadas pelas raízes, constituídas por açúcares, aminoácidos e ácidos orgânicos, que medeiam as interações subterrâneas entre as plantas e demais organismos próximos. Considerando a natureza dos exsudatos e da relação entre a alimentação de formigas operárias e o ambiente em que trabalham, bem como o controle que elas realizam das condições internas dos ninhos, decidiu-se investigar como essas formigas interferem nas condições do subsolo, averiguando se a presença de seus ninhos pode influenciar fatores microclimáticos do subsolo, as concentrações de nutrientes, além de investigar quais são e como se dão as interações dessas formigas com as raízes de plantas. Para isso foi realizada uma revisão sistemática, buscando trabalhos que tivessem informações sobre essas possíveis interações, além da coleta de dados em campo como temperatura, teor de água e nutrientes em diferentes pontos no subsolo próximo e em ninhos de Atta sexdens, com e sem a presença de árvores no seu centro. Além disso, foram realizados testes em laboratório com colônias desta espécie, expondo-as a raízes de Eucalyptus urophylla, para verificar através de marcação isotópica se há ingestão dos exsudatos radiculares pelas operárias das colônias. A revisão revelou poucos trabalhos que abordam o contato destas formigas com raízes subterrâneas, com nenhum deles trazendo informações sobre interações com as raízes além do uso destas como plataforma para o cultivo de fungo. Os dados de campo não demonstraram diferença entre os cenários dos ninhos com ou sem árvore, no entanto demonstraram que em relação ao subsolo adjacente, as áreas mais próximas ao ninho são mantidas mais quente nos períodos mais frios e mais frescas nos períodos mais quentes. Além de tenderem a ser mais secas, apresentam também maiores concentrações de K nas regiões mais próximas ao centro dos ninhos, com maiores quantidades de matéria orgânica nas regiões mais periféricas ao ninho. O experimento feito em laboratório confirmou que há ingestão dos exsudatos radiculares pelas operárias que, possivelmente, distribuem estes para o jardim de fungo e desta forma isto chega também até as larvas, permeando todos os componentes das colônias.

Leaf-cutter ants are a group distinguished by their specialization in cultivating mutualistic fungi based on fresh plant material, and are considered the dominant herbivores in biomes in the Neotropics. Their activities, such as digging their nests, increase aeration and bring nutrients underground. The nests provide protection for the colonies and conditions for the cultivation of the fungus garden, which is a fundamental element of the colonies, being the main source of food, nourishing the larvae until the pupal stage, while the adult workers have access to other sources of food, usually present where they perform their functions, such as the sap of the leaves they cut. Although we know a good deal about the ecology of these animals, there is little information about their interactions with roots in the underground environment, only that some nests may have roots in their chambers or be built at the base of trees. When considering the rhizosphere, a central point is root exudates, substances excreted by the roots, consisting of sugars, amino acids and organic acids, which mediate underground interactions between plants and other nearby organisms. Considering the nature of the exudates and the relationship between the feeding of worker ants and the environment in which they work, as well as their control of the internal conditions of their nests, it was decided to investigate how these ants interfere in the conditions of the subsoil, checking whether the presence of their nests can influence the microclimatic factors of the subsoil, the concentrations of nutrients, as well as investigating what these ants interact with plant roots and how. To this end, a systematic review was carried out, looking for studies that had information on these possible interactions, as well as collecting data in the field such as temperature, water content and nutrients at different points in the subsoil near and in Atta sexdens nests, with and without the presence of trees in their center. In addition, laboratory tests were carried out with colonies of this species, exposing them to Eucalyptus urophylla roots, in order to verify through isotopic labeling whether root exudates are ingested by the workers of the colonies. The review revealed few studies dealing with the contact of these ants with underground roots, none of which provided information on interactions with the roots beyond their use as a platform for fungal cultivation. The field data showed no difference between the scenarios of nests with and without trees, however it did show that in relation to the adjacent subsoil, the areas closest to the nest are kept warmer in colder periods and cooler in warmer periods. As well as tending to be drier, they also have higher concentrations of K in the regions closest to the center of the nest, with greater amounts of organic matter in the regions most peripheral to the nest. The laboratory experiment confirmed that root exudates are ingested by the workers, who possibly distribute them to the fungus garden and this way they also reach the larvae, permeating all the components of the colonies.
Effects of Atta sexdens nests in the subsoil and their associations with Eucalyptus urophylla roots
Keywords: Formigas-cortadeiras; Interação; Raízes (Botânica); Rizosfera; Leaf-cutter ants; Interaction; Roots; Resospheare