Le formiche hanno una delle società più complesse che esistano oggi, utilizzando un sistema di caste che consente loro di lavorare in modo efficiente. Grazie a ciò, mentre alcuni si occupano di procurarsi il cibo o proteggere il nido, altri si prendono cura della regina e ampliano le gallerie. La cooperazione tra ogni individuo nella colonia è essenziale per la sua sopravvivenza.
Questa società è governata da una formica regina, che produce tutte le operaie che di solito hanno evidenti differenze fisiche tra loro. Entrambe infatti nascono da uova feconde, ma alcune diventano matriarche e altre sono solo le "servi" che assistono al nido.Continua a leggere questo spazio e scopri cosa rende i membri del formicaio così diversi.
Quali sono le caratteristiche di ciascuna casta?
Ci sono almeno 4 caste diverse all'interno del formicaio, anche se questo numero può aumentare a seconda della specie in questione. Tutti sono prodotti dalla matriarca della colonia (regina) e presentano diverse differenze tra loro. Alcune caratteristiche di ciascuno dei gruppi intracoloniali sono le seguenti:
- Lavoratori: sono femmine sterili che nascono da uova fecondate. Presentano dimensioni diverse a seconda del processo di sviluppo coinvolto. In generale, il loro corpo ha una rigidità migliore rispetto a quelli delle altre caste perché hanno bisogno di molta resistenza per svolgere i loro compiti. Si prendono cura delle uova, danno da mangiare alla regina, espandono il nido e vanno a caccia.
- Regine (alate o aptere): femmine fertili che si schiudono da uova fecondate. Si verificano solo durante la stagione degli amori. Sono gli individui più grandi del nido, poiché il loro corpo è adattato a deporre costantemente le uova.
- Soldati: femmine sterili che si schiudono da uova fecondate. Sono molto simili ai lavoratori, ma con una corporatura più grande. Alcune specie hanno mascelle allungate che vengono utilizzate per rispondere all'aggressione. Il tuo compito principale è difendere la colonia da eventuali invasori.
- Maschi (alati o apteri): provengono da uova non fecondate. Hanno la metà del normale carico genetico (aploidi) e le loro dimensioni sono un po' più piccole di quelle delle operaie in genere. L'unica funzione che hanno è quella di accoppiarsi con le regine vergini in modo che possano fondare nuovi nidi. Tuttavia, muoiono poco dopo aver completato il loro obiettivo.
La principale differenza tra i maschi e le femmine è il loro carico genetico. Le regine usano questa strategia a causa del loro modo di riprodursi, poiché la maggior parte delle specie si accoppia solo una volta nella vita. Per questo motivo conservano lo sperma all'interno del loro corpo e lo dosano per fecondare le loro uova, anche se ne risparmiano grandi quantità producendo maschi da uova sterili.
Perché ci sono differenze tra soldati e lavoratori?
A prima vista, si potrebbe dire che le formiche soldato sono un' altra categoria all'interno della casta dei lavoratori. Tuttavia, sembra che questo non sia così semplice come si credeva in passato. Secondo un articolo pubblicato sullo Specialized Journal of Chemical-Biological Sciences, anche la dimensione degli individui gioca un ruolo importante nella divisione dei compiti.
La differenza di dimensioni che esiste tra ogni casta di formiche è nota come polimorfismo, che si pensa sia uno dei tanti adattamenti delle formiche. Infatti, questo meccanismo è programmato nei geni della specie per creare individui con caratteristiche adatte a ogni compito.
Così i soldati crescono e sviluppano mascelle migliori perché saranno destinati alla difesa del formicaio.
Perché ci sono differenze tra regina e formica operaia?
Sia le formiche regina che quelle operaie hanno notevoli differenze fisiche da adulte. Tuttavia, la domanda potrebbe rimanere: se entrambi nascono da un ovulo fecondato, perché alla nascita presentano caratteristiche così diverse? Secondo un articolo pubblicato su Current Biology, ciò accade perché ogni uovo viene stimolato in modo diverso durante la schiusa.
In altre parole, le future regine hanno una dieta preferenziale, sono esposte a feromoni, temperature e altri componenti chimici che ne determinano la trasformazione in matriarca. D' altra parte, le operaie hanno solo le cure di base che vengono fornite a tutti i membri del nido.
Per quanto incredibile possa sembrare, questa differenza nell'allevamento innesca un processo epigenetico che "attiva" alcuni geni nelle regine. Ciò significa che tutte le femmine hanno la capacità latente di diventare regine.Tuttavia, solo coloro che passano attraverso cure preferenziali riescono ad “attivare” queste caratteristiche e diventano uno.
Adattamento evolutivo
Questo processo epigenetico è un ulteriore adattamento della formica, poiché le consente di produrre razze con grandi differenze, come la regina e l'operaia, dallo stesso genoma. Grazie a questo, le specie non solo risparmiano tempo, ma sono in grado di creare una società complessa e diversificata che ha grandi capacità di sopravvivenza.
Regine dalle sembianze operaie: gli ergatoidi
Sebbene nella maggior parte delle specie le differenze tra regine e operaie siano evidenti, in alcune ci sono delle eccezioni che creano confusione nel loro studio. È il caso delle regine dalle sembianze di operaie o dette anche ergatoidi. Questi individui sostituiscono le matriarche nel caso muoiano per mantenere attivo il formicaio.
Gli ergatoidi hanno una grande funzionalità all'interno della colonia, poiché sono abbastanza versatili e risparmiano risorse per il nido. Questo adattamento di alcune specie, come quelle del genere Mystrium, non sarebbe possibile se le regine e le operaie non avessero lo stesso genoma.
Lavoratori con le capacità delle regine: i gamergate
Il processo evolutivo delle formiche è complesso e piuttosto lento. Infatti, grande prova di ciò è l'esistenza di operaie che mantengono ancora la loro capacità riproduttiva. Questi individui sono noti come gamergate e sono presenti in specie "ancestrali" , nel senso che mantengono caratteristiche antiche.
Un esempio di questo è il genere Harpegnathos, la cui formica regina non differisce molto dalla formica operaia. Le altre femmine, infatti, hanno ancora la capacità di riprodursi, anche se non lo fanno al "comando" della loro matriarca. Solo nel caso in cui la loro regina muoia, le operaie avranno la possibilità di iniziare a deporre le uova e sostituirla.
Come puoi vedere, il semplice fatto di mantenere lo stesso genoma per tutti gli organismi offre alle formiche una grande flessibilità. Sebbene sembrino differenze semplici e prive di significato, in re altà sono molto complesse e conferiscono vantaggi evolutivi che la regina e l'operaia sfruttano per la loro specie. Potrebbero essere uno degli animali più piccoli là fuori, ma sono capaci di cose incredibili.