Il sito http://www.geocities.com/tetramorium/ è una vera risorsa per chi sia interessato alle formiche. Molte notizie mi sono state fornite dal suo autore.
Le formiche appartengo al phylum Artropodi, classe Insetti, ordine Imenotteri. Per prima cosa bisogna tener presente che, finora, si conoscono più di 11.000 specie di formiche e se ne scoprono continuamente di nuove, non solo nelle foreste tropicali, ma anche in Europa.
In un numero così grande di specie ci sono molte differenze di comportamento, ma cercheremo di averne una visione generale. Anche il colore rosso di per sé non identifica una sola specie di formiche, perché ci sono parecchie migliaia di formiche “rosse”.
Volo nuziale: http://research.amnh.org/entomology/social_insects/ants/pictures/0012/018.html
La regina nuova, giunta a maturazione sessuale, mette le ali e si allontana dal formicaio dove è cresciuta, volando. In genere, i maschi e le femmine prodotte da colonie della stessa regione prendono il volo nello stesso periodo, aumentando così la possibilità di incontrarsi. Per l’accoppiamento la norma è l’incrocio con maschi di nidi diversi, ma le eccezioni (maschi e femmine dello stesso nido) sono numerose, a cominciare dalla famosa formica argentina. In questo caso non si può dire che l’accoppiamento tra consanguinei nuoccia alla diffusione della specie, dal momento che la formica argentina è una delle specie più invasive e diffuse nel mondo, anzi, numerosi studi hanno dimostrato che è proprio questa la vera forza delle argentine. Infatti la consanguineità fa sì che le formiche argentine non combattano mai tra di loro, ma si aiutino. Uno studio di un paio di anni fa ha dimostrato che le formiche argentine hanno formato una supercolonia unica che va dalla Liguria al Portogallo, eliminando tutte le specie concorrenti.
Ci sono regine che si accoppiano con un solo maschio (monoandria) e regine che si accoppiano con il maggior numero di maschi possibili (poliandria). Dopo il volo nuziale o la corsa nuziale, i maschi muoiono, le regine conservano gli spermatozoi in una apposita spermoteca con cui feconderanno le uova per tutta la loro vita, a volte molto lunga, senza aver bisogno di altri accoppiamenti. Se la regina si è accoppiata con un solo maschio, il formicaio sarà formato da sorelle con 50% del genoma di origine materna, 50% di un unico genoma paterno. Ma i maschi delle formiche sono SOLO aploidi, il che significa che tutti gli spermatozoi di un maschio sono uguali. Se la regina si accoppia con più maschi, ci saranno in giro più corredi cromosomici di origine paterna e di conseguenza la colonia sarà formata da “sorellastre”, con una maggiore variabilità genetica della colonia. A volte poi nelle colonie possono convivere più regine (poligenia).
http://www.myrmecology.info/index2.html
La sociobiologia si è occupa della vita sociale degli Imenotteri. Riporto parte di quello che è scritto al seguente link: http://users.unimi.it/psychol/sito/files/did_sociobiologia.pdf
“Probabilmente la ripetuta evoluzione dell’eusocialità negli Imenotteri è strettamente legata alla aplodiploidia*: i maschi delle formiche sono aploidi, le femmine (cioè le regine e le operaie sterili) sono di norma diploidi.
Consideriamo un formicaio con un sola regina, che si sia accoppiata con un solo maschio. Le femmine nascono da uova fecondate e hanno quindi corredo cromosomico diploide (ricevono una copia di ciascun cromosoma dal padre ed una dalla madre), mentre i fuchi si sviluppano da uova non fecondate e possiedono quindi corredo cromosomico aploide (hanno solo una copia di ciascun cromosoma, quella che ricevono dalla madre). Una situazione genetica di questo tipo è relativamente rara negli animali e fa sì che tra gli individui delle diverse caste e dei due sessi vi siano dei coefficienti di parentela “r” differenti da quelli presenti nelle specie diploidi.
Nelle specie diploidi, il figlio, qualunque sia il suo sesso, riceve metà del corredo cromosomico dal padre e metà dalla madre: il coefficiente di parentela tra genitori e figli sarà di 0,5 ed uguale valore avrà anche quello tra fratelli, indipendentemente dal loro sesso. Nelle specie aplodiploidi il coefficiente r di una femmina sia con il padre che con la madre è di 0,5 (deriva da un uovo fecondato e riceve metà dei cromosomi dal padre e metà dalla madre) e lo stesso varrà nei confronti dei figli di entrambi i sessi (nel caso delle femmine perché ricevono metà dei cromosomi dal padre e metà dalla madre, nel caso dei maschi perché, derivando da uova non fecondate ed essendo aploidi,
ricevono solamente una copia di ciascun cromosoma materno).
Nei confronti dei fratelli il coefficiente sarà invece di 0,25: essendo essi aploidi, riceveranno una sola copia di ciascun cromosoma materno e la probabilità di condividerlo con una determinata sorella sarà quindi del 25%.
Nei confronti delle sorelle, il coefficiente di parentela sarà invece più elevato, di 0,75: infatti poiché i maschi hanno corredo aploide, tutti gli spermatozoi di uno stesso maschio sono identici, quindi i cromosomi che ogni femmina riceve dal padre sono sempre uguali, mentre da parte della madre avrà una probabilità del 50% di ricevere un determinato cromosoma di ciascuna coppia.
Questo rapporto vale in modo così rigoroso solamente nei casi in cui tutte le uova della regina, o almeno la maggior parte di esse, siano state fecondate dal medesimo maschio. Quindi negli Imenotteri qualsiasi femmina ha una correlazione genetica molto più elevata con le proprie sorelle che con l’eventuale prole. Questa è la spiegazione sia della ripetuta evoluzione del comportamento sociale in questo ordine che delle particolari caratteristiche eusociali che esso ha assunto.
La teoria della selezione naturale, secondo cui i caratteri che incrementano la fitness tendono a diffondersi nella popolazione, prevede infatti che, se il comportamento sociale ha una sia pur minima base genetica, in una situazione di aplodiploidia un’operaia massimizzi la propria fitness non generando essa stessa dei figli (favorirebbe così la sopravvivenza del 50% dei propri geni), ma accudendo alle proprie sorelle, poiché in tal modo favorisce la sopravvivenza del 75% del proprio patrimonio genetico. Questa ipotesi ha il merito di essere verificabile in modo rigoroso e dipermettere di effettuare previsioni quantitative, che la hanno confermata. Ad esempio, queste correlazioni genetiche indicano che il vantaggio riproduttivo della regina e quello delle operaie possano essere differenti per quanto riguarda il sesso della prole. Si possono anche effettuare previsioni riguardo al rapporto numerico tra i sessi nelle varie specie di formiche in rapporto con le caratteristiche della loro organizzazione sociale: la regina ha un coefficiente di parentela di 0,5 con i figli sia maschi che femmine; il suo interesse biologico è dunque di investire altrettante energie nel procreare figli dei due sessi e nella prole. Il rapporto tra maschi e femmine dovrebbe quindi essere di 1 : 1. Le operaie sterili hanno invece una correlazione di 0,75 con le altre operaie e di solo 0,25 con i fuchi: il loro interesse genetico è, di conseguenza, che la prole della colonia sia composta per 3/4 da femmine e per 1/4 da maschi.
* aplodiploidia = le uova fecondate danno vita a femmine, quelle non fecondate a maschi.
Altri link:
Italiano
http://www.pianetascuola.it/attualita_scientifica/articoli/formiche/corriere.htm
http://www.encanta.it/scienze_formiche.html
Inglese:
http://www.myrmecology.info/index2.html
http://www.personal.psu.edu/users/l/j/ljn116/leafcutter/web.html
http://research.amnh.org/entomology/social_insects/ants/ant_colony_cycle.html