Da operaie a regine: le dinamiche che guidano la trasformazione delle formiche

Roma – Tra le formiche, sia le caratteristiche genetiche che quelle legate all’ambiente sono importanti per la determinazione delle regine. Lo rivela uno studio, pubblicato sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences, condotto dagli scienziati del Rockefeller Center. Il team, guidato da Daniel Kronauer e Patrick Piekarski, ha analizzato le dinamiche che portano alla divisione tra le formiche operaie, di dimensioni più modeste, e la regina, che ha le ali e depone le uova. È noto che la crescita degli esemplari dipende sia dall’ambiente che dalla genetica. I risultati, però, mostrano che la genetica definisce la soglia per la formazione delle regine. Nelle colonie, formiche geneticamente diverse delle stesse dimensioni, allevate nello stesso ambiente, possono differire nella morfologia di casta. “Studiare come gli individui si differenzino all’interno di una colonia – afferma Kronauer – può aiutarci a comprendere i tipi di sistemi di caste, dalle regine alle operaie ai soldati, che possono evolversi nelle migliaia di specie di formiche esistenti. Oltre alle dimensioni, le regine sviluppano un sistema visivo più elaborato, con ovari più grandi che permettono loro di deporre le uova”. Era stato ipotizzato che le dimensioni corporee fossero slegate dal fatto che una formica diventasse regina. Ma questo lavoro evidenzia che le formiche mantengono sempre i tratti di casta in sincronia con le dimensioni corporee. Nell’ambito dell’indagine, i ricercatori hanno osservato le formiche predatrici clonali, scientificamente note come Ooceraea biroi, che hanno un ciclo vitale sincronizzato e offrono interessanti possibilità per studiarne il genotipo. Gli autori hanno mantenuto costante il genotipo larvale, manipolando l’ambiente di allevamento. Studi precedenti avevano dimostrato che la disponibilità di cibo, la temperatura e il genotipo delle formiche responsabili della cura delle larve potevano influenzare lo sviluppo della casta. Gli studiosi hanno scoperto che ciascuno di questi fattori influenzava effettivamente l’esito, ma solo quando alterava anche le dimensioni corporee finali della larva. In particolare, se le larve geneticamente identiche venivano allevate con meno cibo, diventavano più piccole e avevano una minore probabilità di sviluppare tratti simili a quelli della regina. Eppure, se questi esemplari riuscivano a raggiungere una certa dimensione nonostante la mancanza di cibo, sviluppavano comunque tratti simili a quelli della regina. Confrontando diversi genotipi di larve allevati in condizioni ambientali simili, il gruppo di ricerca ha scoperto che i geni possono influenzare le dimensioni delle formiche, ma possono anche modificare la dimensione a cui iniziano a emergere i tratti tipici delle regine. “Il nostro lavoro – aggiunge Piekarski – dimostra che se un fattore ambientale influenza la casta, questo inciderà anche sulle dimensioni delle formiche. Abbiamo scoperto inoltre che il cervello di una regina è piuttosto diverso da quello di un’operaia, il che comporta notevoli differenze comportamentali. “Le operaie – conclude – lasciano il nido per cercare cibo, prendersi cura delle larve, costruire ed espandere il nido. Le regine, al contrario, si limitano per lo più ad accoppiarsi e deporre le uova. Capire come le dimensioni corporee siano correlate alla casta non è solo una questione di morfologia. Apre le porte alla comprensione di come i ruoli sociali, la funzione cerebrale e le dinamiche della colonia si sviluppino ed evolvano insieme”.(30Science.com)