Le uova di formica si schiudono per formare larve, che si impupano prima di emergere come adulti. Gli entomologi presumevano che le pupe non interagissero con la colonia, ma uno studio, pubblicato sulla rivista Nature, dimostra che non è così. Daniel Kronauer e colleghi hanno rivelato che le pupe delle formiche producono una sostanza simile al latte che viene consumata da altre formiche e migliora la forma fisica della colonia. Lo studio ha importanti implicazioni per la nostra comprensione di come le società di insetti si sono evolute e sono organizzate.
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. Poco prima della schiusa, le pupe secernono grandi quantità di una sostanza ricca di nutrienti, paragonabile al latte dei mammiferi, che viene consumata direttamente dalle formiche adulte o dalle larve in via di sviluppo, che vengono poste sulle pupe dagli adulti. Il comportamento gioca un ruolo vitale nella sopravvivenza della colonia. Le larve che non possono accedere alla secrezione mostrano una crescita stentata e una scarsa sopravvivenza, mentre le pupe lasciate a ristagnare nelle proprie secrezioni sviluppano infezioni fungine e muoiono.
“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. Il fluido contiene anche ormoni e sostanze psicoattive, e quindi può influenzare il comportamento e la fisiologia dei membri della colonia.
Questo comportamento non è stato osservato in precedenza perché gli scienziati si sono concentrati sulle colonie di formiche, piuttosto che sugli individui. In una colonia, le secrezioni delle pupe non si accumulano mai perché si consumano rapidamente, quindi è stato solo quando gli autori hanno studiato pupe isolate che il fluido è diventato evidente.
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“. 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”.
La ricerca dà anche peso a una vecchia teoria che ipotizza un legame tra l’evoluzione dell’eusocialità delle formiche e l’interdipendenza della nutrizione tra i membri della colonia. “Questa teoria della nutrizione è caduta nel dimenticatoio alla fine del XX secolo, quando le spiegazioni dell’evoluzione sociale nelle formiche e in altri insetti sociali, fornite attraverso la lente della genetica delle popolazioni, hanno preso le luci della ribalta“, affermano Patrizia d’Ettorre e Kazuki Tsuji in un articolo di accompagnamento di News & Views, “tuttavia, la teoria della nutrizione sta riguadagnando importanza in questo secolo”, aggiungono.
