Caracterização de duas linhagens simpátricas de Atta laevigata

Abstract

As formigas da tribo Attini apresentam um mutualismo com fungos basidiomicetos. Entre as attíneas, uma das mais derivadas é a formiga cortadeira Atta laevigata, que se apresenta com ampla distribuição na América do Sul e dividida em duas linhagens mitocondriais. Esta cortadeira já foi classificada em até três subespécies ou mesmo em duas espécies distintas, mas atualmente é considerada uma única espécie com grande variação morfológica. No presente trabalho, foram analisados indivíduos de 84 ninhos de A. laevigata em duas áreas na região Sudeste do Brasil. Nessas áreas foram encontrados indivíduos em ambas as linhagens mitocondriais, denominadas de linhagem I e II. Os machos da linhagem I se apresentaram distintos dos machos da linhagem II, com relação ao peso, dimensões do abdômen e estruturas da genitália. A congruência entre os marcadores morfológicos e mitocondriais sugere que as duas linhagens simpátricas de A. laevigata estão reprodutivamente isoladas, caracterizando um processo de especiação em andamento. Ninhos de ambas as linhagens de A. laevigata contiveram o mesmo fungo mutualista, Leucoagaricus gongylophorus, em três grupos gênicos distintos. Portanto, o processo de especiação em A. laevigata não foi causado por uma especialização no cultivo de um determinado grupo de fungo. Indivíduos simpátricos de linhagens distintas puderam realizar o voo nupcial simultaneamente. No entanto, análises de quatro lócus mitocondriais e seis lócus microssatélites mostraram que cada fêmea em uma das linhagens é fecundada exclusivamente (ou ao menos predominantemente) por machos da mesma linhagem. Portanto, há uma barreira pré-zigótica levando ao isolamento reprodutivo entre indivíduos simpátricos de linhagens distintas. Esta barreira foi provavelmente causada pelas diferenças corpóreas...

Ants of Attini tribe have a mutualism with basidiomycete fungi. Among Attini ants, one of the most derived species is the leafcutter ant Atta laevigata, which has a wide distribution in South America and split into two mitochondrial lineages. This leafcutter has been classified into three subspecies or even up into two distinct species, but nowadays is considered a single species with great morphological variation. In this study, we analyzed 84 individuals from nests of A. laevigata located in two areas of southeastern region of Brazil. Individuals from both mitochondrial lineages, called lineage I and II, were found in those areas. Males of lineage I were different from males of lineage II, concerning weight, dimensions of the abdomen, and genitalia structures. The congruence between morphological and mitochondrial markers suggests that the two sympatric lineages of A. laevigata are reproductively isolated, characterizing a speciation process in progress. Nests of both A. laevigata lineages contained the same mutualistic fungus, Leucoagaricus gongylophorus, in three distinct genetic groups. Therefore, A. laevigata speciation process was not caused by a specialization in the cultivation of a particular group of fungi. Sympatric individuals of distinct lineages could perform the nuptial flight simultaneously. However, analysis of four mitochondrial and six microsatellite locus showed that each female from a lineage is fertilized exclusively (or at least predominantly) by one to six males from the same lineage. Thus, there is a pre zygotic barrier leading to reproductive isolation between sympatric individuals of distinct lineages. This barrier was probably caused by physical differences of males (including the genitalia) that makes it... (Complete abstract click electronic access below)