Um inseto invasor com apetite insaciável pode causar sérios problemas para uma mariposa nativa favorita que gosta da mesma fonte de alimento, mesmo que as duas nunca estejam em competição direta por uma refeição, de acordo com uma nova pesquisa de ecologistas da Universidade de Wisconsin-Madison.
Desde o início dos anos 2000, as lagartas da mariposa esponjosa, uma importação da Europa, têm flexionado seus músculos gustativos em Wisconsin, arrancando folhas de árvores inteiras durante o final da primavera e o início do verão em farras de alimentação notavelmente destrutivas. Enquanto os surtos de mariposas esponjosas aumentam e diminuem, as lagartas podem aparecer em números significativos, aparentemente do nada.
Esse foi o caso em 2021, quando Rick Lindroth, professor emérito de entomologia, e membros de seu laboratório caminharam até uma floresta de pesquisa de árvores de álamo tremedor que Lindroth havia plantado em 2010 a apenas alguns quilômetros da UW-Madison na Estação de Pesquisa Agrícola de Arlington da universidade. A equipe estava animada para começar a pesquisa planejada depois de perder grande parte da temporada de trabalho de campo de 2020 para a pandemia de COVID.
“Havia massas esponjosas de ovos de mariposa por todo lugar!”, diz Lindroth. “Queríamos começar alguns experimentos, mas havia muitos insetos invasores para prosseguir. Não havia como removê-los. Achamos que estávamos perdidos.”
Em um golpe de sorte, diz Lindroth, seu laboratório tinha um par extra de mãos naquele verão: Patricia Fernandez, uma ecologista e professora visitante em uma bolsa Fulbright da Universidade de Buenos Aires. Lindroth e Fernandez formularam um novo plano de pesquisa. Eles sabiam que as lagartas da mariposa esponjosa provavelmente mastigariam cada folha de suas árvores, então por que não estudar as consequências?
Um aspecto do trabalho anterior de Lindroth foi explorar como diferentes fatores genéticos e ambientais moldam a maneira como as plantas se defendem contra ataques. Os pesquisadores se perguntaram se as defesas de um álamo — reunidas contra lagartas invasoras de mariposas esponjosas — poderiam causar danos incomuns a espécies nativas que evoluíram para se alimentar de árvores com níveis básicos de proteção química.
“Qualquer planta selvagem é defendida contra uma série de herbívoros por meio de vários mecanismos, e a química é um dos mais importantes”, diz Lindroth. “Árvores de álamo – como seus parentes, salgueiros – produzem um conjunto de compostos semelhantes a salicilatos, próximos à aspirina, que agem como toxinas para proteger as árvores de muitos insetos.”
Como a lagarta da mariposa esponjosa termina sua farra de comer folhas relativamente cedo na estação de crescimento do álamo, as árvores desfolhadas produzem uma segunda onda de folhas para capturar energia suficiente para sobreviver (se não necessariamente prosperar) durante o inverno e no próximo ano de crescimento. Como esperado, aquela segunda copa verde de folhas apareceu no início de julho no lote florestal de Lindroth. Mas a safra de folhas de reserva era diferente em pelo menos um aspecto importante.
“Essas árvores tinham aumentado suas defesas”, diz Lindroth. “Em meados do verão, elas produziram um conjunto inteiramente novo de folhas que tinham, em média, uma concentração oito vezes maior de produtos químicos de defesa.”
Nessa altura, as lagartas esponjosas culpadas estão em fase de pupa e se transformando em mariposas. Mas no meio do verão é quando as lagartas da impressionante mariposa nativa polyphemus – a segunda maior mariposa da América do Norte – estão eclodindo e tentando encher seus próprios estômagos barulhentos.
Em seu laboratório, os pesquisadores alimentaram algumas lagartas polyphemus com folhas do terreno infestado pela traça-esponjosa e outras lagartas polyphemus com folhas de um bosque de álamos intocados pelas traças-esponjosas (apesar de crescerem a apenas 6 quilômetros de distância).
Menos de 18% das lagartas da mariposa nativa alimentadas com as folhas altamente tóxicas deixadas no rastro da mariposa esponjosa sobreviveram, enquanto as lagartas do gênero Polyphemus alimentadas com as árvores intactas tiveram cerca de quatro vezes mais chances de sobreviver até o próximo estágio de vida.
“Estamos vendo uma espécie invasora prejudicar uma espécie nativa – uma mariposa querida, carismática e linda – ao mudar a qualidade de sua planta alimentícia. Sem que as duas se encontrem”, diz Lindroth. “É aí que este estudo é único. E ele sugere que a desfolha de uma espécie invasora pode impactar uma comunidade inteira de outros organismos por meio do aumento das defesas tóxicas das plantas. Esta pesquisa identificou ainda outro fator que pode estar contribuindo para o declínio mundial dos insetos.”
Os resultados, publicados hoje no periódico Ecology and Evolution, também sugerem que, ao desviar recursos para a produção de defesas químicas, o crescimento das árvores é reduzido em relação aos anos normais. Isso, por sua vez, dificulta a capacidade das florestas de aumentar a massa lenhosa e sequestrar carbono de uma forma que mitigue as mudanças climáticas.
“O álamo é a espécie de árvore mais amplamente distribuída na América do Norte”, diz Lindroth. “Em cada respiração que você dá, há moléculas de oxigênio que foram produzidas pelas árvores de álamo. É uma espécie florestal muito importante, e ver o efeito de um inseto invasor se espalhar pela comunidade florestal por meio da mudança da toxicidade da paisagem alimentar é espantoso.”
Esta pesquisa foi apoiada por bolsas do Departamento de Agricultura dos EUA (WIS03003 e 2016-67013-25088), da National Science Foundation (DEB-1456592) e de uma bolsa Fulbright Visiting Scholar.
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