Colonie di formiche: come si formano e quali sono le loro caratteristiche?
Si stima che esistano oltre 15.000 specie diverse di formiche in tutto il mondo . A seconda della specie, una singola colonia può contenere da poche migliaia a diversi milioni di formiche . La dimensione della colonia dipende sempre da diversi fattori: condizioni meteorologiche, disponibilità di cibo, predatori e competizione determinano la forza della colonia. Ma come si forma effettivamente una colonia di formiche e quali sono le caratteristiche peculiari?
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Fondare una colonia di formiche
Ogni colonia di formiche è fondata da una regina . Una colonia nasce solo attraverso le sue uova. Una colonia senza regina, invece, si dissolve gradualmente.
È interessante notare che sono poche le specie di formiche la cui regina costruisce il proprio nido. La maggior parte parassita i nidi di altre colonie di formiche imparentate.
Fondazione di colonie parassitarie sociali
Una regina di formiche fecondata spesso usa un'altra colonia per fondare la propria. Utilizza diversi trucchi per impedire alle formiche straniere di identificarla come un'intrusa. Questo risultato si ottiene attraverso i feromoni che la regina rilascia .
In un macabro scherzo del destino, spesso uccide una formica operaia per assorbirne l'odore ed evitare di essere scoperta. Poi si fa strada attraverso l'intero nido fino alla camera della regina, la uccide e ne prende il posto . Depone quindi le proprie uova, che le formiche operaie della colonia esistente accudiranno e alleveranno.
Fondazione di colonia indipendente
Al contrario, alcune regine delle formiche cercano luoghi adatti per stabilire i loro nidi. Depongono le uova fecondate in una cosiddetta camera di fondazione . Lì, depositano le uova, da cui si sviluppano prima le larve, poi le pupe e, in seguito, le formiche operaie o i maschi.
Poiché la regina non lascia mai la sua prole incustodita, può rimanere senza cibo per diversi mesi, anche fino a un anno, per prendersene cura. Le nutre con le secrezioni delle sue ghiandole cefaliche. Fino a quando le larve non si impupano, la regina spesso le pulisce leccandole: questo rimuove eventuali spore fungine o batteri che potrebbero danneggiare la prole. La regina gira regolarmente le larve in pupa fino all'emergere delle prime formiche operaie. Da quel momento in poi, queste operaie si prendono cura di allevare e nutrire la colonia di formiche. In questo modo, la colonia di formiche cresce gradualmente.
Formazione del nido di rami
Una terza opzione per le regine fecondate è quella di tornare al nido della propria specie . Di solito ci sono già diverse regine che vivono lì, il che permette al nido di crescere molto rapidamente fino a raggiungere dimensioni molto grandi. Poiché le formiche operaie esistenti aiutano a far crescere le uova, la nuova colonia di formiche si sviluppa molto più velocemente rispetto a se fosse stata fondata in modo indipendente.
Poiché il nido può diventare molto grande , una parte della colonia di formiche migra con la regina e forma una nuova colonia a pochi metri di distanza , che rimane collegata a quella esistente.
Se vedete diversi formicai a una certa distanza l'uno dall'altro nella foresta, potete supporre che siano tutti collegati a formare una supercolonia. Il vantaggio di questo stile di vita è che la colonia di formiche non collassa nemmeno alla morte della regina, a condizione che la colonia accolga continuamente regine fecondate. Queste sostituiranno la regina morta.
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Perché le formiche costruiscono i nidi?
Le formiche costruiscono nidi per tenere unita la colonia. Durante la costruzione, è importante che il nido sia almeno poco illuminato, se non completamente buio: lo costruiscono nel terreno, nel legno, nella sabbia o in altri substrati. Se un nido è esposto a troppa luce solare, le formiche si sposteranno e ne costruiranno uno nuovo in un punto più buio.
Il nido serve anche da nascondiglio per la regina e la covata , che vengono accudite dalle api operaie.
Evoluzione delle formiche
Tutte le specie di formiche attraversano le stesse quattro fasi di sviluppo : la regina depone le uova, di cui si prendono cura le formiche operaie. Le larve si schiudono dalle uova una dopo l'altra e vengono nutrite con cibo ricco di proteine fino alla pupazione. Da qui emergono le giovani formiche.
Il numero di uova deposte dalla regina delle formiche dipende da diversi fattori:
- specie di formiche
- stagione
- temperatura
- Dimensione della colonia
- età della regina
- Approvvigionamento alimentare
È interessante notare che una regina delle formiche si accoppia solo una volta in tutta la sua vita . Spesso riceve lo sperma del maschio durante un volo nuziale. In seguito, perde le ali e conserva lo sperma in apposite spermateche per diversi anni.
Maschio o femmina?
Se un uovo si svilupperà in un maschio o in un'operaia/giovane regina è determinato esclusivamente dalla regina . Le uova non fecondate producono maschi , mentre le uova fecondate producono formiche operaie o femmine sessualmente attive . Queste diventeranno giovani regine.
Poiché le formiche non sono ermafrodite, maschi e femmine hanno caratteristiche sessuali diverse. I maschi possiedono due testicoli e un dotto deferente nel segmento posteriore del corpo, mentre le femmine hanno due ovaie. Tuttavia, solo la regina può deporre le uova.
Operaia o giovane regina?
A differenza delle femmine sessualmente attive, le api operaie sono sterili . Il loro scopo è prendersi cura della covata e cercare cibo.
Affinché una larva si sviluppi in una femmina sessualmente attiva, devono essere soddisfatte determinate condizioni esterne . La disponibilità di cibo deve essere abbondante e ricca di proteine, la temperatura e l'umidità nel formicaio devono essere corrette, la percentuale di tuorlo nell'uovo è fondamentale, così come l'età della regina. Solo quando tutti questi parametri sono ottimali, le giovani regine possono svilupparsi.
Droni: a cosa servono?
Le formiche maschio sono solitamente chiamate fuchi. A differenza delle formiche operaie, hanno le ali. Ne hanno bisogno per accoppiarsi con le giovani regine non ancora fecondate durante il volo nuziale. Normalmente, i maschi di un formicaio si accoppiano con le giovani regine di un'altra colonia di formiche.
Mentre le giovani regine fecondate perdono le ali e partono alla ricerca di un luogo adatto in cui stabilire la loro colonia di formiche, i maschi muoiono dopo l'accoppiamento .
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Le formiche operaie costituiscono la maggioranza di una colonia di formiche . Possiedono organi riproduttivi rudimentali , che impediscono loro di deporre uova fecondate. Se le formiche operaie depongono le uova, queste servono principalmente come cibo per le voraci larve; tuttavia, ciò avviene solo in circostanze eccezionali e in casi di emergenza, ad esempio se la regina è morta.
Per impedire alle api operaie di deporre uova non fecondate, la regina secerne un odore specifico che inibisce la deposizione delle uova.
Durata della vita di una colonia di formiche
La durata della vita di una formica dipende dalla specie e dal sesso . Mentre i maschi muoiono poco dopo il volo nuziale e a volte vivono solo pochi mesi, le formiche operaie vivono in media fino a due anni. Solo la regina ha una vita lunga: può vivere fino a 20 anni.
Le colonie di formiche con una sola regina muoiono quando muore anche la regina . Le formiche operaie vagano senza meta e muoiono anch'esse poco dopo la regina. Tuttavia, se una colonia di formiche ha più regine, può vivere ininterrottamente per circa 70 anni.
È possibile che le specie di formiche si incrocino?
Poiché la fecondazione della giovane regina avviene solitamente in volo, sorge inevitabilmente la domanda se – come accade con asini e cavalli – anche l'ibridazione tra specie di formiche possa verificarsi. La risposta breve è: sì, ma solo tra specie di formiche strettamente imparentate . Le formiche faraone non si accoppiano con le formiche dei boschi.
Tuttavia, questo processo non crea una nuova specie indipendente , come spesso viene rappresentato nei film di fantascienza. Una specie è sempre limitata a uno specifico gruppo di individui che possono riprodursi solo tra loro. Se la riproduzione avviene tra due specie, la specie appena formata non può produrre una propria prole .
Nelle formiche si verifica la consanguineità?
Un altro problema che può certamente verificarsi è la consanguineità (incesto). È un fenomeno comune in molte specie animali . Alcune specie praticano addirittura la consanguineità regolarmente, anche di generazione in generazione.
La consanguineità è più comune nelle piccole colonie di formiche. Individui strettamente imparentati possono avere rapporti sessuali tra loro. Contrariamente a quanto si pensava in precedenza, il volo nuziale non è il fattore determinante per l'accoppiamento tra individui strettamente imparentati. La consanguineità è più frequente quando ci sono solo pochi nidi di una specie in una particolare regione . Tuttavia, se le giovani regine intraprendono lunghi viaggi per il volo nuziale, la consanguineità è molto meno probabile.
Poiché molte colonie di formiche hanno più regine, anche qui si verifica la consanguineità, sebbene meno frequentemente rispetto alle piccole colonie isolate. L'accoppiamento avviene spesso vicino al nido, ma la prole maschile di una regina può accoppiarsi con la prole femminile di un'altra regina: poiché le regine di solito non sono geneticamente imparentate , la consanguineità è meno probabile in questi casi.
Quanto può crescere una colonia di formiche?
Le dimensioni di una colonia di formiche dipendono dalla specie specifica . Alcune colonie raggiungono solo 3.000 insetti , mentre altre possono essere composte da diversi milioni di formiche .
Come si comportano le formiche all'interno di una colonia?
Il sistema composto da regina, operaie e maschi in una colonia di formiche è molto complesso. Uno studio pubblicato su PLOS Biology nel giugno 2021 ha esaminato il comportamento delle formiche all'interno della colonia .
I ricercatori hanno studiato la struttura demografica, genetica e morfologica delle colonie di formiche . La specie di formica ladra asiatica ( Ooceraea biroi ) è stata studiata a scopo sperimentale.
Sono state osservate in totale 120 colonie di formiche ladre. Ogni colonia è stata allevata in una piastra Petri trasparente e ogni formica è stata dipinta con una specifica combinazione di colori. È stato quindi utilizzato un software per registrare gli spostamenti di ogni formica: "Se una formica si trova spesso vicino al nido, è probabile che si stia prendendo cura delle larve. Una formica che si muove molto è più probabile che stia cercando cibo ". Lo studio ha dimostrato che l' intera organizzazione della colonia di formiche cambia non appena arrivano formiche diverse dal resto della colonia. "Le differenze di dimensioni aumentano la divisione del lavoro all'interno della colonia, mentre le differenze genetiche la riducono".
Un altro studio, condotto nello stesso anno dall'Università di Magonza, ha dimostrato che le colonie di formiche hanno più successo e possono allevare più prole quando le formiche operaie differiscono significativamente nel loro comportamento . A tal fine, i ricercatori hanno portato formiche operaie da altre tre colonie in una colonia di formiche e l'hanno confrontata con una colonia di formiche in cui tutte le formiche operaie discendevano dalla stessa regina.
In un confronto diretto, hanno osservato che la colonia di formiche composita era in grado di allevare più larve. I ricercatori sospettano che ciò sia dovuto a una più efficiente divisione del lavoro tra le formiche operaie: "Alcune operaie sono più adatte a prendersi cura delle larve, che devono essere nutrite, accudite e girate. Altre operaie sono più abili nella ricerca di cibo. Apparentemente, la diversità all'interno di una colonia è vantaggiosa per la divisione del lavoro ", spiega il ricercatore capo, il Dott. Romain Libbrecht.
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