Ciclo di vita di una colonia di formiche

Dalla fondazione alla morte

Il ciclo di vita di una colonia di formiche inizia con una minuscola regina. Se riuscirà ad accoppiarsi e a fondare una colonia sopravvissuta, sarà la madre di milioni di individui. Ma com'è fatto il ciclo di vita di una colonia di formiche?

Anche se le formiche sembrano abbondanti in natura, non è un compito facile stabilire una colonia. La competizione è schiacciante: per ogni regina che riesce, ce ne sono centinaia o migliaia che muoiono, fallendo nel tentativo. Diventano vittime di predatori, altre formiche, caldo, annegamento o altre cose pericolose per una formica. La regina che riesce a trovare un posto dove stabilirsi, senza competizione né predatori, può scavare la sua nuova camera sperando in un futuro come regina regnante. (1)

Per un articolo più approfondito sulle regine e i maschi delle formiche, leggi di più qui: Formiche volanti

Proprio come le singole formiche si sviluppano in tre diverse fasi (uovo, larva, pupa), così fa la colonia. Per cominciare c'è la fase di fondazione, dove le nuove regine si accoppiano con i maschi e poi fondano la loro colonia. Dopo la nascita delle prime operaie la colonia entra nella fase ergonomica. Durante questo periodo, il focus è la crescita: espandere il nido, allevare più operaie e conquistare il territorio. La terza fase è quella in cui la colonia è forte e stabile e ha le risorse necessarie per produrre prole fertile: la fase riproduttiva. La colonia inizia quindi a produrre formiche alate, maschi e nuove regine, da mandare nel mondo. (2)

Diamo un'occhiata alle diverse fasi del ciclo di vita di una colonia di formiche.

1. La fase di fondazione

Durante gli anni di vita della colonia, le operaie nascono continuamente a patto che ci siano nutrimento, umidità e calore attorno al nido. Le operaie sono per la maggior parte sterili e non possono deporre altro che uova sterili. Gli unici che possono effettivamente produrre prole fertile sono le regine e i maschi, e questi nascono solo durante un periodo specifico dell'anno. Nell'emisfero settentrionale, questo significa la stagione estiva, che va dall'inizio di aprile alla fine dell'estate. Queste uova sono più grandi di quelle delle operaie e vengono trattate meglio. Quando alla fine si schiudono, queste formiche hanno grandi ali e corpi impressionanti.

In Scandinavia, la formica dei boschi (Formica) è la prima ad accoppiarsi, dall'inizio della primavera all'inizio dell'estate, seguita dalle formiche carpentiere (Camponotus) a cavallo tra i mesi di maggio e giugno. Infine, le specie Lasius e Myrmica si accoppiano da luglio ad agosto. Alcune specie hanno i loro voli nuziali fino a settembre/ottobre, ad esempio le formiche di Stemma debile. Tutte le formiche alate (chiamate anche alati) possono essere ospitate nel nido per diversi mesi, in attesa del grande giorno. Le formiche carpentiere di solito crescono i loro alati prima dell'inverno, il che significa che possono aspettare fino a metà anno per il volo. (3)

Migliaia di formiche sciamano durante i voli nuziali

Allora, come avvengono effettivamente i voli nuziali? In linea di massima, le formiche sembrano avere una sorta di sensore biologico, un timer, che dice loro quando volare via e accoppiarsi. Quando il tempo e il meteo sono ottimali, la maggior parte delle formiche di una certa specie prende il volo. Molte specie preferiscono giornate calde e senza vento in combinazione con un'alta umidità. Se stai vivendo una giornata calda nel mese di luglio con un temporale vicino nel tempo, potresti presto assistere ai voli nuziali di Lasius niger. Gli accoppiamenti possono avvenire all'inizio o alla fine della giornata, e le specie geneticamente vicine tendono a "pianificare" i loro voli in momenti diversi l'una dall'altra. Questo per ridurre al minimo il rischio che le due specie si accoppino. Naturalmente, questo non è sempre possibile poiché ci sono solo un certo numero di belle giornate in un anno. (4)

L'accoppiamento avviene spesso su superfici luminose, ad esempio un tetto di una terrazza bianco. È qualcosa di lucido e visibile da lontano e quindi allettante per le formiche. I maschi di solito arrivano per primi, attirando e seducendo le femmine con l'aiuto dei feromoni. (5) E quando una regina si è accoppiata con uno o più maschi (a seconda della specie) si sposterà verso il terreno, si romperà le ali e cercherà un posto dove stabilire la sua nuova colonia.

Altri metodi di fondazione della colonia

Ma questo non è l'unico modo in cui le colonie possono essere fondate. Alcune specie utilizzano metodi diversi. Alcune formiche europee dei boschi rendono l'accoppiamento un affare molto più protetto. Le regine non volano via, ma si recano sulla cima del formicaio in attesa che i maschi passino e le inseminino. Dopo l'accoppiamento le regine possono tornare alla protezione del nido e iniziare a deporre le uova. Questo è uno dei vantaggi nelle specie poliginiche (che hanno più di una regina). Ma come si risolve il problema di espandere e stabilire nuove colonie? Quando le operaie hanno trovato una posizione per un nuovo nido, porteranno con sé regine e operaie e vagheranno verso il sito. Da lì fonderanno una colonia (6). Alcune specie permettono persino l'endogamia e non lasciano mai che le regine lascino il nido per accoppiarsi. In questo modo il numero di formiche può aumentare a una velocità incredibile, ma il prezzo è il rischio di deformità. (7)

Dall'uovo alla formica

Foto: Alex Wild.

Nonostante i modi sicuri di alcune specie di fondare nuove colonie, le regine della maggior parte delle specie di formiche fanno tutto da sole. Se sopravvivono all'accoppiamento, si staccano le ali con le zampe e iniziano a scavare dove pensano che sia un buon posto. Quando la sua prima camera è finita, la sigillerà e vivrà da sola nell'oscurità per molti, molti giorni. Poco dopo inizierà a deporre le sue prime uova e durante il periodo di sviluppo trarrà nutrimento dalla degradazione dei muscoli delle sue ali. Le uova sono poche, dato che le alleverà tutte da sola senza cibo o aiuto. Il tempo necessario affinché le uova attraversino il processo di sviluppo varia a seconda della specie, ma come esempio le formiche di Lasius niger impiegano circa 8-10 settimane. Durante questo periodo si prenderà cura delle uova, le nutrirà quando diventeranno larve e poi si prenderà cura di loro come pupe.

Leggi di più sulle diverse fasi dello sviluppo delle formiche qui: Dall'uovo alla formica

Le larve sono le più esigenti delle tre. Hanno bisogno di nutrimento per diventare formiche. E per nutrire questi piccoli cuccioli di formica, che possiedono effettivamente una bocca, la regina ha bisogno di proteine. Fortunatamente, può produrre proteine lei stessa attraverso la deposizione di uova "trofiche", generate dall'energia dei muscoli delle sue ali. Queste uova non possono svilupparsi e vengono usate solo come cibo. In questo modo può mantenere le larve felici e assicurarsi che si sviluppino in pupe sane. Quando le prime formiche, chiamate nanitiche, finalmente prendono vita, apriranno il nido e usciranno a cercare cibo per la loro madre affamata. (8)

2. La fase ergonomica

Le prime operaie sono esempi di quanto sia ben bilanciata l'economia di una colonia di formiche, anche così presto. Le formiche sono minuscole e molto più deboli della generazione futura di sorelle. Questo è il risultato di una distribuzione delle risorse ben pianificata ed è incredibilmente importante per la sopravvivenza della colonia. Più operaie portano a una colonia più efficace, ed è da preferire alla forza. La regina ha solo la capacità di creare una certa quantità di biomassa, e quindi sceglie di distribuirla creando quanta più prole possibile. Più grande è la forza lavoro, meno importante diventa ogni singola formica. Quando la quantità di operaie e di cibo disponibile aumenta, appariranno dalle pupe operaie di dimensioni più "normali". (9)

Le nanitiche differiscono in altri modi oltre alla sola dimensione rispetto alle operaie normali. Sono molto timide e restano fuori dai pericoli se possibile. Confronta questo con una grande colonia che può facilmente sacrificare le operaie per eliminare i nemici. Le giovani colonie hanno bisogno di ogni singola operaia che riescono a ottenere per assicurarsi di sopravvivere agli ambienti competitivi.

La regina delle formiche dopo le prime operaie

Allora, cosa succede alla regina dopo la nascita delle prime operaie? Smette di occuparsi della covata nel modo in cui faceva; nutrendo e pulendo. Si concentra invece sul suo vero scopo: la deposizione delle uova. Il suo ruolo di leader della colonia non esiste più, e d'ora in poi dipenderà dai suoi figli per prendersi cura di lei. Le regine delle formiche non sono regine nel senso di leadership: non dirigono gli affari della colonia. Ma sono gli individui più importanti nel mondo delle formiche, rendendole il centro di cure, cibo e protezione. Perché senza la regina non ci saranno più operaie.

Se una colonia riesce a sopravvivere al periodo delle prime generazioni di operaie, molto probabilmente avrà successo. Con il tempo la quantità di operaie crescerà, la colonia si espanderà e nuovi territori verranno conquistati. Quando la colonia sarà diventata abbastanza grande, sarà in grado di prendersi cura di prede più grandi e nemici più grandi. Quando la crescita della colonia avrà raggiunto un certo livello, passerà alla fase successiva. (10)

L'eliminazione delle regine delle formiche

Infine, la fase ergonomica è dove le regine in eccesso vengono eliminate. Ad esempio, la formica gialla dei prati (Lasius flavus) fonda colonie insieme ad altre regine. In questo modo ottengono una spinta nella fase di fondazione grazie alle molte depositarie di uova, producendo molta prole. Alla fine, quando nascono le operaie, inizia il gioco del trono con le regine che combattono e si eliminano a vicenda finché non ne rimane solo una. (11)

3. La fase riproduttiva

Quando una colonia ha raggiunto una dimensione ottimale (a seconda della specie) è giunto il momento di mettere a frutto le risorse in eccesso: la riproduzione. La colonia inizia il suo lavoro per produrre nuove regine e maschi, o "formiche alate". Alcuni mirmecologi ritengono che i maschi appaiano prima nel nido, seguiti successivamente dalle regine. Ma questo non è stato confermato scientificamente ed è finora solo speculazione.

Alcune specie iniziano a produrre prole fertile non appena raggiungono il limite delle dieci operaie, mentre altre devono raggiungere migliaia di individui. (12)

Quando gli alati sono cresciuti e volano fuori dal nido per accoppiarsi, l'intero ciclo ricomincia. Le nuove regine fonderanno nuove colonie e i maschi moriranno. Allora, come finisce il ciclo di vita del nido madre?

La fine del ciclo

Dopo molti anni la colonia finirà per morire. Una regina della specie Lasius niger ha raggiunto i 29 anni di età in laboratorio, per fare un esempio della durata della vita di una regina. E se la specie è monoginica, la colonia morirà con la regina. Non vengono prodotte più operaie e la prole fertile è ormai un ricordo del passato. Si spera che la regina abbia avuto molti anni buoni, riuscendo a inviare fuori molti alati per popolare la Terra per suo conto. Si spera che là fuori ci sia un gruppo di colonie che porta i suoi geni, continuando la sua linea.

Ti sei mai chiesto perché le formiche formano colonie? Cosa ottiene un'operaia diffondendo i geni di sua madre? Perché non depongono le proprie uova?

Leggi di più: Perché le formiche vivono in colonie?

Riferimenti

1. Bert Holldobler & Edward O. Wilson (1995) “Journey to the ants” p. 29-30

2. Bert Holldobler & Edward O. Wilson (1990) “The Ants” p. 143

3. Per Douwes, Johan Abenius, Björn Cederberg, Urban Wahlstedt (2012) Nationalnyckeln “Steklar: Myror-getingar. Hymenoptera: Formicidae-Vespidae” p. 37-38 (Svedese)

4. Bert Holldobler & Edward O. Wilson (1990) “The Ants” p. 151

5. Per Douwes, Johan Abenius, Björn Cederberg, Urban Wahlstedt (2012) Nationalnyckeln “Steklar: Myror-getingar. Hymenoptera: Formicidae-Vespidae” p. 38 (Svedese)

6. Bert Holldobler & Edward O. Wilson (1995) “Journey to the ants” p. 34

7. Bert Holldobler & Edward O. Wilson (1995) “Journey to the ants” p. 39

8. Bert Holldobler & Edward O. Wilson (1990) “The Ants” p. 157

9. Bert Holldobler & Edward O. Wilson (1990) “The Ants” p. 158

10. Bert Holldobler & Edward O. Wilson (1990) “The Ants” p. 159

11. Per Douwes, Johan Abenius, Björn Cederberg, Urban Wahlstedt (2012) Nationalnyckeln “Steklar: Myror-getingar. Hymenoptera: Formicidae-Vespidae” p. 35 (Svedese)

12. Bert Holldobler & Edward O. Wilson (1990) “The Ants” p. 159-163 (Tabella)