Sacrificarsi per la colonia: formiche kamikaze

Le formiche sono insetti appartenenti all’ordine degli Imenotteri. Questo ordine è caratterizzato da specie definite “eusociali”, ossia con un’organizzazione sociale complessa.

Di solito, negli insetti eusociali, c’è una divisione dei lavori in caste. Alcuni individui, la maggior parte a dir la verità, si occupano specificatamente della costruzione, manutenzione e protezione del nido> pensate alle api operaie o alle formiche soldatesse (sono tutte femmine!). La regina e i maschi si occupano, invece, quasi esclusivamente della riproduzione.

L’eusocialità, in molte specie, si è spinta così avanti che alcune “caste” non possono fisicamente svolgere il lavoro di altre, per esempio una formica soldato non può diventare regina perché non è in grado di riprodursi.

Sono insetti eusociali le formiche, le api e le vespe, facenti parte del già citato ordine degli Imenotteri, le termiti che fanno parte dell’ordine Blattodea, alcune specie di Coleotteri e di Emitteri.

Sugli insetti eusociali c’è un mondo da dire. Oggi, però, vorrei raccontarvi la storia della scoperta di un comportamento estremo osservato in alcune specie di formiche e di termiti.

Formiche che si fanno esplodere

Nella primavera del 1973, il professor Ulrich Maschwitz, un’autorità nel campo dell’entomologia e in particolare delle formiche, era nel bel mezzo di un viaggio di ricerca in Malesia. Lo accompagnava Eleonore Maschwitz, sulla quale non sono riuscito a trovare informazioni, e che immagino fosse o sua moglie o un membro della sua famiglia.

I due erano in giro, quando, su un albero, notarono delle formiche. La deformazione professionale è dura a morire, così i due si avvicinarono a osservare gli insetti.

Nel provare a prendere un esemplare in mano, per una migliore osservazione e classificazione, successe una cosa a dir poco curiosa: l’addome della formica scoppiò rilasciando un liquido giallo-biancastro.

Strano.

I due ripeterono il processo più volte ma sempre con lo stesso esito. Alle formiche prelevate, dopo pochi secondi, scoppiava l’addome.

Su un albero poco lontano, un’altra colonia di formiche era indaffarata nelle innumerevoli operazioni quotidiane che caratterizzano l’agenda di una formica. Questi esemplari avevano un aspetto leggermente diverso rispetto dai precedenti. I due fecero per prenderne qualcuno in mano per osservarlo meglio e…

SPLURP.

Ancora una volta, l’addome dell’esemplare era esploso rilasciando un liquido di un giallo molto più intenso.

Che diavolo stava succedendo?

Colobopsis_explodens
Esemplare di “major ant”, ossia formica soldatessa, di Colobopsis explodens. Fonte.

Questione di addominali

La formiche osservate, classificate inizialmente come la stessa specie, Colobopsis saundersi, fanno in realtà parte di un complesso di specie. Con questo termine si intendono organismi geneticamente molto simili, in questo caso facenti parte del genere Colobopsis.

La caratteristica che accomuna alcune delle specie di questo genere è un meccanismo di difesa estremo che si manifesta quando una formica operaia viene catturata o si sente fortemente minacciata.

In queste situazioni, la formica contrae violentemente i propri muscoli addominali al punto da farsi scoppiare una porzione dell’addome (gaster) e con esso le ghiandole mandibolari.

Tali ghiandole sono particolarmente sovradimensionate in queste specie e percorrono buona parte della lunghezza del corpo delle formiche, dalla testa all’addome.

Le ghiandole mandibolari sono piene di un liquido appiccicaticcio e irritante. Il liquido, cito testualmente la pubblicazione dei due Maschwitz, “[…] non ha un odore chiaramente percettibile. Nemmeno la lingua umana può rilevare un sapore sgradevole”.

E preferisco non aggiungere commenti sul metodo di indagine.

Una volta esploso addome e ghiandole, il liquido comincia a uscire da tutti i pori disponibili, in ogni direzione.

Osservando il comportamento di una specie, il cui nome è esemplare, Colobopsis explodens, in presenza di un nemico naturale come le lucertole, i Maschwitz hanno notato che il rettile si fiondava sulla preda afferrandola con la bocca, le formiche esplodevano lasciando la loro peculiare secrezione, e la lucertola le risputava disgustata.

La secrezione risulta quindi non edibile e sgradita ai predatori.

In presenza di altre formiche, simulando una “guerra fra formicai” per accaparrarsi il territorio, quando una formica kamikaze veniva attaccata, si faceva esplodere, inondando l’avversario con la secrezione. L’effetto immediato era di immobilizzazione, ma dopo alcune ore sopraggiungeva la morte per entrambi gli organismi, suggerendo un’azione insetticida.

Autotisi

I due ricercatori coniarono il neologismo autotisi, per descrivere questo comportamento. Il termine deriva dalle parole greche autos e thysia, ossia auto-sacrificio.

Molte specie di formiche usano il proprio apparato boccale per mordere o, qualora siano femmine, l’ovopositore per pungere. Queste tecniche sono utili per allontanare grossi predatori, come i vertebrati. Non sono però altrettanto efficaci contro altri insetti, la cui percezione del dolore è diversa.

L’evoluzione ha quindi selezionato questa forma estrema di difesa, perché molto efficace contro altre formiche, termiti e insetti in generale.

È stato notato che le formiche, prima di contrarre l’addome ed esplodere, si posizionano sulla testa del proprio avversario, per essere sicure di ricoprirlo con la secrezione.

È un gesto estremo, che uccide il singolo ma che aumenta le probabilità di sopravvivenza dell’intera colonia. Concetto che torna spesso nelle specie eusociali.

La secrezione ha colori diversi a seconda delle specie e della stagione. Variando l’alimentazione delle formiche, varia anche il pH e la composizione del ripieno alla crema di questi simpatici insetti.

Termiti kamikaze

Non solo le formiche, ma anche diverse specie di termiti sono capaci di usare l’autotisi, anche se in modo leggermente diverso.

Prendiamo Globitermes sulphureus, una specie di termite molto comune nel Vietnam e in altre aree del Sud-Est asiatico, che crea delle mega colonie di decine di migliaia di individui.

Quando il nido è danneggiato o è sotto attacco da parte di altre termiti o di formiche, le operaie si rifugiano nel nido e si mettono subito all’opera per riparare eventuali danni.

I soldati no.

I soldati, in questo caso sono sia maschi che femmine, rimangono in allerta nelle aree di accesso al nido, scansionando l’area con le loro antenne. Se il nemico, per esempio le formiche Oecophylla smaragdina, decide di provare a invadere il nido, allora i soldati provano a scoraggiare gli invasori usando le loro grosse mandibole.

Se questo non dovesse essere sufficiente…

Beh, a situazioni estreme, estremi rimedi.

SPLURP

Il liquido delle termiti è molto particolare, a contatto con l’aria si indurisce rapidamente, creando una sostanza appiccicosa che non solo intrappola l’invasore, ma blocca anche il tunnel di accesso al nido. Come se non bastasse, la secrezione contiene anche un feromone che attira altre termiti soldato.

Globitermes_sulphureus
Soldatesse di Globitermes sulphureus mentre vengono dilaniate da degli avversari. Sullo sfondo un esemplare si è fatto esplodere. Fonte.

Conclusione

L’autotisi è una forma estrema di difesa che penalizza il singolo ma che premia la colonia. In animali come termiti e formiche, dove la struttura sociale del nido è molto complessa e divisa in caste, e dove di solito i soldati non possono riprodursi, questa strategia conferisce un solido vantaggio.

Le formiche la usano principalmente negli scontri per il territorio, le termiti la usano per bloccare le vie di accesso al nido. 

Avreste mai pensato che animali così piccoli nascondessero una tale complessità?

Se vi interessano questi temi, nel nostro articolo sull’evoluzione del veleno rispondiamo alla domanda “Come fa un predatore a imparare che una preda è tossica, e quindi a evitarla, se quando la mangia la prima volta muoiono entrambi?”

Giovanni Cagnano

Plant Breeder di mestiere, divulgatore per hobby. Il mio percorso di studi comincia con Biotecnologie Agro-Industriali a Ferrara per proseguire a Perugia nella magistrale di Biotech Agrarie. Dopo un Erasmus in Danimarca in cui ho lavorato al mio progetto di tesi, mi è stato offerto un Industrial PhD finanziato da una borsa Marie Skłodowska-Curie presso l'azienda sementiera DLF. Sono attualmente rientrato in Italia per lavorare come breeder.

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