(30science.com) – Roma, 30 nov. – Le pupe delle formiche possono produrre una sostanza simile al latte che migliora la crescita della colonia. Questo incredibile risultato emerge da uno studio, pubblicato sulla rivista Nature, condotto dagli scienziati della Rockefeller University di New York e dell’Università delle Ryukyu a Okinawa. Il team, guidato da Daniel Kronauer, ha osservato colonie di formiche appartenenti alla specie Ooceraea biroi, cercando di decodificare i modelli alla base del loro comportamento, allo scopo di identificare alcuni dei principi chiave che guidano le interazioni sociali. Le formiche, spiegano gli esperti, depongono le uova, e successivamente le larve si impupano per poi diventare adulti. Per analizzare sistematicamente i vari stadi dello sviluppo degli animali, il gruppo di ricerca ha rimosso alcuni esemplari in diversi momenti della vita, esaminando in che modo l’isolamento sociale potesse influenzare gli insetti. Fino a questo momento, osservano gli autori, gli entomologi credevano che le pupe non interagissero con gli altri membri dela colonia, ma il gruppo di ricerca ha scoperto che poco prima della schiusa, le pupe possono secernere grandi quantità di una sostanza ricca di nutrienti, in un certo senso paragonabile al latte dei mammiferi. Attraverso degli esperimenti di tracciamento con del colorante, il team ha scoperto che il liquido veniva consumato direttamente dalle formiche adulte o dalle larve in via di sviluppo.
Ant colony and adult drinking from pupae in isolation. CREDIT Laboratory of Social Evolution and Behavior
Questo lavoro, commentano gli scienziati, ha importanti implicazioni sulla comprensione di come le società di insetti si siano evolute e organizzate. La possibilità di raggiungere il liquido nutritivo, riportano gli studiosi, gioca un ruolo vitale nella sopravvivenza della colonia, tanto che le larve che non riescono ad accedere alla secrezione mostrano una crescita più lenta e sopravvivenza ridotta. Allo stesso tempo, le pupe che restano avvolte dalla secrezione possono sviluppare infezioni fungine anche letali. “I primi giorni dopo la schiusa – osserva Kronauer, docente presso la Rockefeller University – le larve si affidano a questa sostanza in modo simile a quanto avviene ai neonati dei mammiferi con il latte. Anche gli adulti lo bevono voracemente e, sebbene non sia chiaro quale sia la sua funzione sulle formiche adulte, ipotizziamo che svolga un ruolo sul metabolismo e sulla fisiologia”. Questo particolare fluido deriva dal processo di muta, che accomuna tutti gli insetti, ma, mentre le specie non sociali riutilizzano i nutrienti che ne derivano, le formiche condividono le sostanze benefiche con il resto della colonia. Ricco di ormoni e sostanze psicoattive, questo surrogato del latte può influenzare il comportamento e la fisiologia dei membri della colonia. All’interno della comunità di insetti, le secrezioni delle pupe tendono a essere consumate rapidamente, e gli scienziati ribadiscono che solo osservando le pupe isolate è stato possibile scoprirne l’esistenza. Questa forma di interazione sociale era infatti precedentemente sconosciuta, ma sembra essenziale per la salute della colonia. “Il modo in cui gli animali si comportano in relazione a questo fluido – afferma Kronauer – crea una dipendenza tra i diversi stadi di sviluppo”.
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- Un nido di formiche predoni clonali Ooceraea biroi con operaie, pupe e giovani larve. Le operaie hanno posto le giovani larve sulle pupe, dove si nutrono delle secrezioni pupali. Credito: Daniel Kronauer.
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- Una formica honeypot Myrmecocystus mexicanus beve fluido da un bozzolo di seta. I ricercatori hanno tinto il fluido con colorante alimentare blu. Poiché la cuticola di questa specie è traslucida, il fluido blu può essere visto come una linea scura sul torace della formica mentre viaggia nell’intestino. Credito: Daniel Kronauer.
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- Uno scorcio all’interno della camera nido delle formiche Lasius , dove le operaie si prendono cura delle pupe (che in questa specie sono racchiuse in bozzoli di seta). Credito: Daniel Kronauer.
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- Una vista all’interno della camera nido della formica Crematogaster lineolata , dove le operaie si prendono cura delle pupe. Credito: Daniel Kronauer
Dopo le analisi iniziali sulle Ooceraea biroi, i ricercatori hanno riscontrato lo stesso fenomeno in ciascuna delle cinque principali sottofamiglie di formiche conosciute. “Ipotizziamo che questa peculiarità – commenta ancora Kronauer – si sia sviluppata all’inizio del percorso evolutivo delle formiche o addirittura prima. Le colonie di formiche vengono a volte considerate superorganismi, entità unificate composte da molti individui che lavorano in sintonia, scambiando e trasmettendo segnali chimici e feromoni”. “Il fluido pupale – aggiunge Orli Snir, collega e coautore di Kronauer – rappresenta la forza trainante dietro una rete di interazione centrale e finora trascurata nelle società delle formiche. Il nostro lavoro mostra un nuovo aspetto dei legami di dipendenza tra larve, pupe e adulti”. Nei prossimi step, il team mira a esplorare ulteriormente gli effetti di questa sostanza sul funzionamento interno della colonia. “Il nostro obiettivo a lungo termine – concludono gli autori – è quello di acquisire una profonda comprensione dei meccanismi neurali e molecolari che governano l’organizzazione sociale e del modo in cui essi si siano evoluti”. (30science.com) Valentina Di Paola
