aprile 2008
IL MONDO DEGLI INSETTI
Formiche
Esistono circa 15.000 specie di formiche nel mondo; tutte le formiche sono insetti sociali e vivono in colonie nelle quali sono in genere presenti una regina, alcuni maschi e numerose operaie. Hanno dimensioni medio-grandi, da alcuni millimetri fino agli oltre tre centimetri di alcune specie dell’America del sud come per esempio la specie Dinoponera gigantea; possono essere carnivore, vegetariane e nutrirsi anche di funghi. Posseggono caratteristiche antenne genicolate, formate cioè da numerosi articoli e occhi composti piuttosto sviluppati. Alcune specie possiedono pungiglioni ben sviluppati, altre si difendono spruzzando acido formico contro i loro aggressori; alcune specie hanno mandibole particolarmente sviluppate, infierendo potenti e dolorosi morsi.
La vita sociale all’interno di un formicaio è caratteristica di questi insetti, così come le varie specializzazioni degli individui che nelle formiche hanno trovato la loro massima espressione. L’alta evoluzione sociale si può capire seguendo il ciclo biologico di una formica e del suo formicaio, prendendo come esempio quello della formica Myrmica rubra, particolarmente comune nei boschi, nei coltivi e nei giardini europei. In agosto e settembre è possibile vedere grandi raggruppamenti di individui alati, sia maschi che femmine, spostarsi e volare cercando di accoppiarsi; in questa fase del ciclo vitale sono solo gli individui preposti alla riproduzione che possono volare e comunque solo in questa fase. Dopo il volo nuziale la regina fecondata perde le ali e, dopo aver scavato un buco nel terreno o sotto pietre piatte, vi si rinchiude per trascorrere il suo primo inverno. Al sopraggiungere dell’estate successiva, dalle uova deposte dalla regina si sviluppano le larve che possono dare origine alle operaie adulte prima dell’autunno o direttamente alla primavera successiva. Nei primi tempi la regina nutre sé stessa e le sue operaie con le sue riserve di grasso e di proteine; successivamente, quando la prima generazione di larve ha raggiunto la maturità, sono loro che si preoccupano di procurare il cibo per le sorelle minori. In genere le operaie sono sterili, non hanno ali e non partecipano mai al volo nuziale. Dopo circa nove anni il formicaio ha aggiunto una certa dimensione, all’interno sono ora presenti un migliaio di operaie, governate sempre dalla regina che aveva deposto le prime uova. A questo punto la colonia inizia a produrre una nuova generazione di individui fertili, sia maschi che femmine alati, che ad un certo punto lasceranno il nido per andare a compiere il volo nuziale. Il vecchio formicaio può sopravvivere ancora per qualche anno, ma alla morte della vecchia regina, si esaurisce anche il rinnovamento delle operaie, cosicché la colonia inizia a ridursi fino ad esaurirsi completamente.
Questo è, a grandi linee, il ciclo vitale della maggior parte delle formiche che vivono nelle aree temperate della Terra; possono esserci ovviamente variazioni di comportamento dei vari componenti della colonia, differenti a seconda delle specie.
Le funzioni delle formiche operaie cambiano in base all’età: durante le prime settimane di vita le operaie vivono all’interno del formicaio e si occupano delle prede morte portate dalle formiche predisposte al foraggiamento, di nutrire le larve e la regina attraverso il cibo che loro stesse rigurgitano, di tenere pulito il nido e di sorvegliarne l’ingresso. Invecchiando le operaie iniziano a compiere attività all’esterno del nido, come procurare il cibo e difendere il nido dall’attaco di eventuali nemici; questo mutamento di funzioni avviene in genere intorno al quarantesimo giorno di età. La durata della vita di una formica operaia non è conosciuta, ma si valuta che possa durare da qualche settimana a qualche anno.
La distinzione tra le operaie può avvenire anche in base a certe caratteristiche fisiche, oltre che all’età: si distinguono così i soldati e le operaie normali, che sono comunque entrambi femmine sterili. Le formiche soldato sono in genere più grandi, con un capo grosso e munito di potenti mandibole o di ghiandole che producono sostanze di difesa; sono quindi specializzate per la difesa del formicaio. In realtà in alcune specie le formiche soldato vengono utilizzate in ben altro modo, infatti grazie alle loro grandi mandibole sono predisposte alla rottura dei semi.
Un’altra particolare casta di operaie si trova in certe specie di formiche mellifere del genere Myrmecocystus, diffuse negli Stati Uniti; in questo caso le operaie vengono utilizzate come contenitori di riserve di cibo. Esse vivono infatti appese immobili alla volta del formicaio e vengono rimpinzate col miele, portato da altre operaie; il miele gonfia enormemente il loro corpo fino a far loro assumere le sembianze di una botte. Questo insolito magazzino aiuta la colonia a sopravvivere nei momenti di scarsità di cibo e di acqua.
La determinazione della casta di appartenenza non ha una base genetica, bensì è dipendente dalle condizioni ambientali presenti durante la crescita della larva. Ad esempio, sempre nelle formiche del genere Myrmica, i fattori che determinano lo sviluppo della larva in regina piuttosto che in operaia sono l’alimentazione, la temperatura dell’ambiente e l’età della regina che ha deposto l’uovo.
L’allevamento delle larve da parte delle operaie si svolge in varie fasi che iniziano con la costruzione del formicaio intorno al buco o camera iniziale creata dalla regina stessa; le operaie creano una serie di stanze e gallerie , mentre la regina resta nella sua camera a deporre le uova. Le uova che vengono di volta in volta prodotte nella camera reale sono trasferite in altri luoghi del formicaio, dove verranno fatte successivamente schiudere. Le larve sono nutrite con miele e larve di insetti e vengono spostate di stanza in stanza mano a mano che procedono nello sviluppo.
Tra le operaie e le larve avviene uno scambio di cibo, chiamato trofallassi, che consiste nel donare da parte delle larve una sostanza zuccherina alle operaie che ricambiano fornendo loro del cibo. Spesso le larve ormai allo stadio di pupa, sono trasportate vicino alla superficie del nido dove grazie al calore del sole possono svilupparsi più velocemente.
Tra di loro le operaie si scambiano di continuo un numero incredibile di informazioni per mezzo dello strofinio delle antenne e delle teste.
Alimentazione delle formiche
Le formiche più primitive sono tendenzialmente carnivore e cacciano, attaccando tutto ciò che incontrano. Queste formiche difficilmente costituiscono una colonia stabile, ma sono solite a spostarsi continuamente, accampandosi solo per produrre nuove generazioni di operaie.
Altre formiche invece sono allevatrici di afidi da cui ottengono la melata, una sostanza dolce rilasciata come feci da questi insetti; esse raccolgono anche il nettare e altri elementi vegetali. L’allevamento degli afidi avviene in camere predisposte all’interno del nido, dove essi vengono appesi alle radici delle piante. Appartengono a questo genere di formiche la maggior parte delle formiche europee.
Lo stadio più evoluto di formiche è infine rappresentato dalle formiche agricoltori, come le formiche attine o formiche tagliafoglie (genere Atta) dell’America tropicale. Queste formiche costruiscono grandi nidi sotterranei dai quali partono in grandi file, sia di giorno che di notte, per andare a demolire alberi, strappandone gemme, foglie e piccioli. Non si nutrono di questi materiali, ma li masticano formando una sorta di concime su cui poi coltivano un fungo creando delle vere e proprie coltivazioni. I minuscoli corpi fruttiferi bianchi di questo fungo rappresentano l’alimento principale di questa specie di formica.
Parassitismo e schiavismo
Alcune specie di formiche europee praticano un parassitismo definito sociale. Una regina fecondata penetra in un formicaio di una specie strettamente affine e viene accolta dalle operaie della specie ospite che l’aiutano nella deposizione delle uova. Le operaie della specie ospite si occupano della cura delle uova e delle larve della specie parassita; ad un certo punto la regina e successivamente le operaie della specie ospite vengono uccise, cosicché il formicaio alla fine resta alla specie parassita che si è procurata un nido senza doverselo costruire.
Una delle più note formiche schiaviste sono quelle appartenenti alla specie Formica sanguinea, una formica rossa europea. Le operaie di questa specie penetrano nei formicai di specie simili, come per esempio Formica fusca, e rapiscono delle pupe che vengono portate nel loro nido. Una volta nate le larve vengono cresciute e diventate operaie adulte vengono sfruttate dalle formiche che le avevano rapite. In alcune specie di formiche non possono addirittura più fare a meno delle schiave, tanto che per la costruzione di un nido devono attendere che le pupe rapite abbiano terminato lo sviluppo e siano operaie adulte pronte a lavorare.
Un’altra specie, Anergates atratulus, non possiede affatto proprie operaie; la regina infatti penetra in un formicaio, depone le uova e i giovani che nascono vengono allevati interamente dalle operaie della specie ospite.
Specie ospiti delle formiche
Numerosi sono le specie che possono trovare ospitalità pacifica, con vicendevole guadagno, oppure sopportati a malapena e sono riassumibili in tre categorie principali:
- coleotteri detritivori e predatori che non vengono molto tollerati e graditi dalle formiche
- larve di ditteri, collemboli e isopodi che non vengono molto considerati dalle formiche che li tollerano passivamente
- altri ospiti graditi, che vengono invitati o attirati dalle formiche, che ricambiano offrendo per esempio sostanza zuccherine in cambio; è il caso delle larve della farfalla Maculinea arion
Le terribili formiche legionarie e le scacciatrici
Esistono formiche che non costruiscono un nido, ma vagano sempre alla ricerca di una preda: in Sud America sono conosciute come formiche legionarie e appartengono al genere Eciton, in Africa sono invece conosciute come scacciatrici e appartengono al genere Dorylus. Marciano in colonne lunghissime; in testa i soldati assumono una posizione a ventaglio per esplorare meglio il territorio. A seguire poi si trova una interminabile colonna di operaie, molte delle quali trasportano larve; quando la colonna di operaie attraversa una zona scoperta, essa viene subito affiancata a protezione da formiche soldato, dotate di grandi mandibole. Quando le formiche cacciatrici, situate alla testa della colonna, avvistano una preda, le si avventano addosso e la fanno letteralmente a pezzi; cavallette, scorpioni, lucertole, piccoli uccelli ancora incapaci di volare, tutto ciò che non riesce a mettersi in salvo rischia di venire annientato. Le formiche legionarie possono marciare per settimane alla ricerca di cibo; le larve producono feromoni che diffondendosi all’interno della colonna, la inducono a mantenersi in movimento. Nel momento in cui le larve smettono di produrre i loro messaggi chimici e si trasformano in pupe, allora l’esercito si ferma e in qualche modo si accampa. L’insieme degli individui che può arrivare in genere fino a 150.000 unità, si riuniscono fra le radici di un albero o sotto una pietra; avvicinandosi l’uno all’altro formano con i loro corpi una specie di nido vivente, con corridoi attraverso i quali si muove la regina e con camere nelle quali vengono depositate le pupe. Dopo una settimana la regina inizia a deporre le uova, fino anche a 25.000; esse si schiudono in breve tempo e nello stesso tempo si sviluppa una nuova generazione di operaie e soldati. A questo punto le larve ricominciano ad emettere i loro feromoni inducendo l’esercito a rimettersi in marcia.
Le formiche scacciatrici africane del genere Dorylus detengono numerosi record tra i quali: la regina è l'insetto più prolifico al mondo, in un anno può infatti deporre fino a 50 milioni di uova;
sempre la regina è la formica più grande del mondo, può infatti superare i sei centimetri, tra le operaie invece le più grandi appartengono al genere Diponera gigantea del Sud America che possono superare i tre centimetri di lunghezza. Una colonia di Dorylus può, in casi eccezionali, arrivare ad essere composta da 22.000.000 individui, costituendo così le colonie di formiche più numerose del mondo; sono infine le formiche più resistenti alle inondazioni infatti riescono a resistere anche per molti giorni formando una grande massa galleggiante tenendosi l’una con l'altra. Sono inoltre molto ingegnose e per attraversare un piccolo corso d'acqua, le operaie si tengono con le zampe, formando un ponte attraverso cui passano tutte le formiche e gli insetti commensali che le accompagnano.
Le formiche kamikaze
I soldati giapponesi durante la seconda guerra mondiale erano pronti a sacrificarsi per il proprio paese, lanciandosi contro i nemici e lasciandosi morire. Anche alcune formiche adottano questa tattica suicida, sacrificandosi per il bene della propria colonia.
In Malesia alcune formiche soldato della specie Camponotus saundersi possiedono due enormi ghiandole che si estendono dalla base delle mandibole fino alla fine del corpo e sono ripiene di liquidi velenosi. Nel momento in cui la colonia viene attaccata da orde di nemici, queste formiche soldato sono pronte al sacrificio; si lanciano contro gli invasori contraendo volontariamente i muscoli addominali e facendosi letteralmente esplodere, spargendo così veleni sulle truppe nemiche.
Testi tratti parzialmente dalla collana “Atlante degli animali” del Corriere della Sera, anno 2006
Gianluca Ferretti