L'evoluzione dei supersoldati nelle società di formiche guerriere

Se la selezione naturale opera a livello di ogni individuo, che ogni giorno lotta per sopravvivere e riprodursi, come è possibile che una stessa colonia di formiche "produca" operaie di dimensioni esageratamente diverse - da una parte, plotoni di esemplari "minori" con corpo e capo contenuti, dall'altro i super-soldati, con teste e mandibole extralarge? Che senso ha, oltretutto, se tutte queste operaie sono sterili?

Queste domande interrogarono Charles Darwin, che a causa di esse arrivò quasi a mettere in discussione alcuni principi delle sue teorie sull'evoluzione. Uno studio appena pubblicato su Nature sembra ora fornire una possibile risposta: è la colonia stessa a mantenere un equilibrio tra le diverse sottoclassi di operaie, regolando la crescita dei super-soldati con l'attivazione di un organo che si sviluppa soltanto nella fase finale dello stadio larvale.

Non un semplice accessorio. La scoperta di un team di biologi della McGill University (Canada) è stata una sorpresa. Tra alcune specie di formiche guerriere che vivono soprattutto nei deserti messicani, vi sono esemplari specializzati che sviluppano testa e mandibole di dimensioni anomale, da usare per bloccare l'accesso al formicaio. In queste operaie (dette super-soldati) si forma per breve tempo, sul finire dello stadio larvale, una sorta di disco a livello delle ali, un organo che prima spunta e poi scompare, a lungo considerato inutile. Si pensava che la struttura vestigiale (cioè apparentemente non funzionale) fosse un semplice effetto collaterale del supersviluppo di queste formiche, e non una delle sue cause.

«Abbiamo scoperto che questi organi vestigiali non sono un effetto collaterale degli ormoni e della nutrizione, ma sono invece responsabili di generare i super-soldati. La loro presenza transitoria regola la rapida crescita della testa e del corpo di questi insetti» spiega Rajendhran Rajakumar, tra gli autori.

Per nove anni, l'entomologo ha studiato le ali delle formiche del genere Pheidole, le formiche guerriere in cui è presente questa sottocasta di operaie. Ha provato a rimuovere porzioni del disco con tecniche chirurgiche e molecolari, e osservato che l'organo controllava direttamente la crescita di testa e corpo delle super-soldato. La riduzione di dimensioni delle formiche avveniva in modo proporzionale alla porzione di disco rimossa.

Le giuste proporzioni. È la società stessa delle formiche a mantenere l'equilibrio tra soldati semplici e super-soldati (in genere con il 90-95 per cento di operaie minori e il 5-10 per cento di formiche extralarge). Quando le super-soldato sono in sovrannumero, la crescita dei dischi vestigiali viene inibita attraverso particolari feromoni. Per i ricercatori, organi apparentemente inutili come quello studiato potrebbero avere un ruolo finora sottovalutato nei processi di sviluppo degli insetti sociali.