Comunidades de fungos em jardins de formigas cortadeiras com diferentes hábitos de forrageamento

Abstract

Leaf-cutting ants maintain a mutualistic relationship with fungi cultivated for food. In addition to the ant fungal cultivar, several studies reported the presence of other fungi in the fungus gardens of these insects. To understand the factors that drive the interaction of such alien fungi within fungus gardens, we evaluated the fungal communities associated with two leaf-cutting ant species that exhibit distinct foraging behaviors. Using culture-dependent techniques coupled with a polyphasic approach of species identification, we isolated fungi from garden fragments of eight nests of Atta sexdens rubropilosa (a dicot-cutting ant) and eight nests of Atta capiguara (a grass-cutting ant). All nests were sampled in two consecutive periods (2012 and 2013) in a private farm near to Botucatu, SP. Of the 1,014 garden fragments sampled from both ant species, 623 (61.4 %) were positive for fungi other than the ant cultivar. After morphotyping and DNA sequencing, we obtained 624 fungal strains comprising 61 genera, 135 species and 10 unidentified fungi. Trichoderma spirale (18.5%), Trichosporon chiarellii (12.2%) and Penicillium citrinum (11.7%) were the prevalent species regarding the total number of isolates. The remaining species were not abundant as well, including the specialized fungal parasite Escovopsis sp. Based on ecological metrics our analyses revealed similar richness and diversity of fungal species in gardens of both ants, however, conspicuous differences were observed in fungal species composition between fungus gardens of A. sexdens rubropilosa and A. capiguara. Principal coordinate analysis (PCoA) suggests such differences are related to the type of substrate foraged by workers and the distinct behaviors between ant species related to substrate preparation before incorporation to the fungus garden. Besides substrate type, additional factors such as collecting period may also explain the observed variation in community structure...

As formigas cortadeiras mantêm um mutualismo obrigatório com fungos, os quais são cultivados como a principal fonte de alimento da colônia. Vários estudos ressaltam a presença de outros fungos nos ninhos desses insetos, além do fungo mutualista. Na tentativa de entender os fatores que influenciam na interação desses fungos com os jardins dessas formigas, o presente estudo avaliou duas espécies de cortadeiras que apresentam diferentes hábitos de forrageamento. Utilizando método dependente de cultivo aliado a uma abordagem polifásica de identificação, fungos foram isolados de fragmentos de jardins de oito ninhos de Atta capiguara (cortadeira de monocotiledôneas) e oito ninhos de Atta sexdens rubropilosa (cortadeira de dicotiledôneas). Os ninhos foram amostrados em dois períodos (2012 e 2013), em uma fazenda próxima ao município de Botucatu, SP. Dos 1.014 fragmentos de jardins de fungo amostrados de ambas as formigas, 623 (61,4%) apresentaram fungos não cultivados por esses insetos. Após a triagem morfológica e sequenciamento de DNA das morfoespécies obtidas foi possível recuperar 624 isolados de fungos, compreendendo 61 gêneros, 135 espécies e 10 isolados não identificados. Trichoderma spirale (18,5%), Trichosporon chiarellii (12,2%) e Penicillium citrinum (11,7%) foram as espécies mais abundantes em relação ao número total de isolados. As demais espécies ocorreram em menor abundância, incluindo o fungo Escovopsis sp., considerado parasita especializado dos ninhos das formigas cortadeiras. Utilizando métricas ecológicas, foi possível verificar que a riqueza e a diversidade das comunidades de fungos de A. capiguara e A. sexdens rubropilosa foram semelhantes; entretanto, diferenças marcantes foram observadas na composição de espécies de fungos entre as formigas. A análise de ordenação das comunidades (PCoA) sugere que tais diferenças estão relacionadas ao tipo de substrato vegetal coletado pelas formigas...