Perché le colonie?

Perché le formiche vivono in colonie?

Perché la regina è l'unica a deporre le uova nella colonia? E come possono le operaie considerare una buona idea rinunciare alla propria capacità di riprodursi e lasciare invece che se ne occupi la loro madre? Perché le formiche vivono in colonie?

Per capire perché le formiche vivono in società organizzate bisogna prima provare a comprendere la loro storia evolutiva. Per cominciare, partiamo da questo: le formiche hanno iniziato a organizzarsi in colonie semplici circa 100-200 milioni di anni fa. Anche se è passato molto tempo, il fenomeno è relativamente nuovo sulla Terra, rispetto alla sua età. Gli insetti sono stati tra i primi a stabilirsi sulla superficie terrestre circa 400 milioni di anni fa, durante l'intervallo geologico chiamato periodo Devoniano. Si ritiene che le prime termiti siano comparse tra il Giurassico e il Cretaceo, circa 200 milioni di anni fa. La famiglia delle termiti non è collegata all'albero genealogico delle formiche e non condivide lo stesso patrimonio genetico. Appartengono a un ordine a sé stante, gli Isoptera (mentre le formiche appartengono agli Imenotteri). Proprio come le formiche, le termiti sono eusociali e rappresentano un buon esempio della possibilità che i comportamenti sociali si sviluppino indipendentemente gli uni dagli altri. Qualche milione di anni dopo, più precisamente durante il primo periodo Terziario (50-60 milioni di anni fa), le formiche e le termiti erano gli insetti dominanti sulla Terra. (1)

Allora perché questo comportamento non si è evoluto prima di 200 milioni di anni fa? La risposta è complessa. Ci sono sia vantaggi che svantaggi in una vita eusociale. Dopotutto, esistono ancora insetti solitari che navigano con successo attraverso la storia e le ere geologiche. Il fatto è che le grandi società e le strutture che il gruppo eusociale progetta richiedono tempo e risorse per essere costruite e mantenute. Mentre l'insetto solitario può concentrare le proprie energie e il proprio tempo nel cercare cibo, crescere la prole e sopravvivere abbastanza a lungo da essere sostituito da quest'ultima, le formiche hanno un compito più arduo: devono produrre grandi quantità di operaie sterili che si prendano cura di loro, rispetto alla casta microscopica che depone le uova (le regine). Quando la colonia è abbastanza forte, cosa che può richiedere anni, può iniziare a lavorare con una prole fertile. Nel frattempo, l'insetto solitario ha attraversato molte generazioni. Gli insetti solitari sono anche molto mobili – capaci di entrare e uscire dalle zone in un batter d'occhio – laddove l'eusocialità richiede un'enorme quantità di lavoro e assunzione di rischi per fare lo stesso. I vantaggi di una vita solitaria non devono essere dimenticati, ma nulla regge davvero il confronto con una colonia matura di organismi eusociali.

Un altro vantaggio della vita sociale è la capacità di controllare il territorio e delineare i confini. Cibo e altre risorse possono essere rivendicati e risultano difficili da ottenere per un individuo solitario. E nelle specie in cui le formiche creano nuove regine lasciandole accoppiare sul "tetto" per poi farle rientrare, il lungo ciclo vitale consente una salda presa sull'ambiente circostante. (2)

I vantaggi di allevare i propri fratelli

Ma anche se abbiamo imparato a conoscere la vita in società come qualcosa di pratico e positivo, perché le formiche hanno davvero bisogno della casta delle operaie? Sono sterili e possono, al massimo, deporre uova non fecondate che si sviluppano in maschi. Dalle loro uova non nasceranno nuove colonie o regine. Quindi perché sacrificano la loro capacità di produrre figli propri?

La risposta è in realtà piuttosto interessante, anche dal punto di vista dell'homo sapiens. Le formiche operaie potrebbero sembrare altruiste, ma la loro vita di sterilità non è un sacrificio altruistico. Prendi te stesso come esempio e un po' di matematica semplice svelerà il loro segreto:

Tu sei la prole di tua madre e di tuo padre, il che significa che sei geneticamente per il 50% di tua madre e per il 50% di tuo padre. Il tuo stesso figlio, una figlia, porta con sé metà dei tuoi geni. Le formiche non condividono lo stesso sistema genetico nostro riguardo alla prole. I maschi sono prodotti da un uovo non fecondato, il che significa che la regina non aggiunge il seme. In questo modo, ai maschi viene dato solo un set di cromosomi, il che significa che il suo patrimonio genetico proviene al 100% dalla madre. I maschi non hanno un padre. Questa relazione fa sì che i maschi forniscano un pool genico meno diversificato alle regine con cui scelgono di accoppiarsi, rispetto alle regine stesse. Quindi, quando la regina depone un uovo fecondato (ad esempio un'operaia), mescolerà metà di se stessa (l'uovo) con metà del maschio (il seme). Ma poiché il maschio non ha un padre, il suo pool genico è sfaccettato solo per metà rispetto a quello della regina. In questo modo, le loro figlie saranno più imparentate con la madre che con il padre. Sono per il 75% della madre perché il maschio può contribuire solo con un set di cromosomi, il 25%.

E se ricordi la tua relazione genetica con tuo figlio, sarai in grado di confrontare le due cose. Tuo figlio condivide il 50% dei tuoi geni, mentre le formiche condividono fino al 75%. Ciò significa che, per massimizzare la loro prole genetica, è più efficiente economicamente per loro allevare i propri fratelli piuttosto che crescere i propri figli. Questo non è possibile in una vita solitaria, senza la casta delle operaie sterili. (3)