DNA de milhares de amostras de cupins revelam como novas características e extinções globais abriram o caminho para o sucesso evolutivo destes insetos.
Texto original publicado pelo OIST, e traduzido e modificado pela equipe do Wikitermes.
Os ecossistemas tropicais dependem da “infraestrutura” criada pelos cupins. Esses insetos fornecem nutrientes vitais às plantas ao decompor matéria orgânica, mantém água por mais tempo no solo ao arejá-lo através de túneis, e sustentam toda a cadeia alimentar destes ambientes, uma vez que constituem de 10 a 20% da biomassa animal total das florestas tropicais.
Mas os cupins nem sempre foram a espinha dorsal dos ecossistemas tropicais.
Ao sequenciar exaustivamente o DNA de quase todas as espécies de cupins nas Américas, sendo 206 novas para a ciência, pesquisadores de diversos países do mundo, incluindo Japão, Brasil (Wikitermes-UFABC e MZUSP), Estados Unidos, Bélgica e França, mapearam a história evolutiva desses insetos. Agora, podemos dizer que temos uma ideia melhor de como esses engenheiros de ecossistemas atingiram sua dominância nos ambientes tropicais de todo o mundo.
Os resultados mostram que as características que definem os cupins modernos, como alimentação de solo, construção de ninhos a partir de matéria fecal e agricultura de fungos, não surgiram gradualmente, mas em dois pulsos distintos, separados por cerca de 30 milhões de anos, após os eventos de extinção do Cretáceo-Terciário e do Eoceno-Oligoceno.
Suas descobertas foram publicadas na revista científica Current Biology.
Comer o solo para prosperar
As duas ondas de diversificação de cupins ocorreram durante períodos de colapso do ecossistema global. O gatilho exato para a primeira onda ainda é hipotético, mas ela ocorreu por volta do final do Cretáceo, possivelmente coincidindo com o impacto de um meteoro de 10 km de largura que encerrou o reinado dos dinossauros não avianos há 66 milhões de anos.
“O evento do Cretáceo-Terciário provavelmente contribuiu para a extinção de algumas linhagens de cupins, mas também deve ter deixado muitos nichos ecológicos abertos, o que poderia ter promovido sua diversificação mais tarde”, diz o Dr. Simon Hellemans, co-primeiro autor do estudo.
A segunda onda ocorreu logo após o evento de extinção do Eoceno-Oligoceno, há cerca de 33 milhões de anos. Neste momento, a separação continental da Austrália e da Antártica formou uma corrente oceânica que isolou o clima da Antártica, criando as condições necessárias para o permafrost. As geleiras emergentes absorveram os mares globais e desencadearam um congelamento global geologicamente rápido: em cerca de 10.000 anos, a temperatura média global caiu 8 °C.
O Professor Thomas Bourguignon, da Unidade de Genômica Evolutiva do OIST, no Japão, explica: “Antes do evento de extinção do Eoceno-Oligoceno, as florestas tropicais quentes se estendiam do que hoje é o Alasca até a ponta norte da Antártica. Mas após o resfriamento global, as florestas tropicais ficaram confinadas aos trópicos. Muitas florestas tropicais quentes foram rapidamente transformadas em florestas temperadas e savanas”.
Enquanto o congelamento global eliminou inúmeras espécies de plantas e animais, um grupo de cupins, que havia alcançado uma inovação revolucionária pouco antes, tirou a sorte grande! “A capacidade de digerir o solo deu aos cupins da família Termitidae um novo nicho para colonizar. Muitos nichos ecológicos foram liberados pelo evento de extinção, nos quais os comedores de solo puderam agora se especializar”, diz Bourguignon.
Hoje, os cupins que se alimentam de solo representam mais da metade de todas as espécies de cupins. As espécies consideradas pragas representam uma pequena fração dos demais cupins que se alimentam de madeira.
A rápida expansão e diversificação de Termitidae pode ser parcialmente explicada pela sua capacidade de comer solo, mas como eles atravessaram os mares e conquistaram todo o trópico terrestre, ainda permanece desconhecido. Embora tenham se originado na África, seus descendentes são agora encontrados em todo o mundo, inclusive nas Américas, que se separaram da África bem antes do grupo surgir. Cupins que se alimentam de madeira foram encontrados anteriormente “viajando” pelos oceanos em árvores caídas, mas Termitidae precisam de solo para sobreviver.
Hellemans continua: “É misterioso. Uma especulação é que eles sobreviveram em aglomerados de solo presos em raízes de árvores viradas, ou talvez em crescimento de plantas em copas de árvores, mas ainda não temos evidências para isso”.
Sequenciando as Américas
As descobertas da equipe foram construídas sobre uma expansão massiva do banco de dados genômicos de cupins.
“Sequenciamos 1.756 novas amostras, dobrando o número total de genomas mitocondriais disponíveis e expandindo vastamente os dados nucleares”, relata Hellemans. “Agora temos acesso a dados genéticos de quase todas as espécies de cupins nas Américas, dando-nos uma visão clara de sua história evolutiva. Coincidentemente, também obtivemos dados genéticos para mais de 200 espécies novas para a ciência. Este conjunto de dados deve dar trabalho aos taxonomistas pelas próximas décadas”.
Embora Hellemans e Bourguignon tenham coletado alguns cupins da América do Sul, o banco de dados é em grande parte construído sobre amostras fornecidas pelas coleções do Museu de Zoologia da Universidade de São Paulo (MZUSP), da Universidade da Flórida, nos Estados Unidos, e da Université Libre de Bruxelles, na Bélgica.
A Coleção do MZUSP é a principal coleção de cupins da América do Sul, e a colaboração entre os grupos de pesquisa do Museu, coordenado pela Professora Eliana Cancello, e do Japão, possibilitou a realização deste trabalho sem precedentes para o mundo, mas principalmente para as Américas.
A diversidade do passado contada pelas árvores (filogenéticas)
Para desvendar os pulsos de diversificação na história evolutiva desses insetos, os pesquisadores utilizaram os dados genômicos para gerar árvores filogenéticas, isto é, enormes genealogias que mostram as relações de parentescos entre todos os cupins.
“Através de análises complexas, juntando os dados genômicos com informações obtidas de fósseis, é possível inferir filogenias datadas que nos informam, no tempo geológico, quando os eventos evolutivos dentro do grupo ocorreram”, explica o Professor Tiago Carrijo, da Universidade Federal do ABC e coordenador do Wikitermes. Os dois pulsos de diversificação são exemplos do que os cientistas chamam de radiação adaptativa. Os pesquisadores conseguem inferir esses eventos pois eles geraram “assinaturas” características nas formas das árvores em um determinado momento da linha do tempo (veja a figura 3 para entender melhor).
Com esse novo capítulo sobre sua história evolutiva e o banco de dados gerado, agora temos uma visão muito mais clara de como os cupins se tornaram engenheiros indispensáveis dos ecossistemas tropicais, e por que sua resiliência é importante à medida que nós, humanos, impactamos o planeta. “Agora sabemos que a forte resiliência à perturbação ecológica global foi central para a diversificação dos cupins”, resume Bourguignon. “Mas, embora seja muito cedo para avaliar os efeitos do aquecimento global na trajetória de sua evolução, muitas espécies provavelmente já foram perdidas devido a mudanças no ecossistema impulsionadas por humanos, como o desmatamento”.
Informações do Artigo
Título: Termites became the dominant decomposers of the tropics after two diversification pulses
Autores: Simon Hellemans, Menglin Wang, Corentin Jouault, Mauricio M. Rocha, Jaqueline Battilana, Tiago F. Carrijo, Frédéric Legendre, Fabien L. Condamine, Yves Roisin, Eliana M. Cancello, Rudolf H. Scheffrahn e Thomas Bourguignon
Revista: Current Biology
DOI: 10.1016/j.cub.2026.04.008
Link: https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(26)00443-4