A soli pochi millimetri di lunghezza, i loro corpi morbidi e pastosi si contano a migliaia. Anche al microscopio, i maschi e le femmine erano appena distinguibili, ma Toshihisa Yashiro aveva già iniziato a contare. Centinaia di termiti nel censimento, i dubbi di Yashiro finalmente iniziarono a scomparire: non c'era un solo maschio da trovare.
Oggi, sulla rivista BMC Biology, il team di ricerca di Yashiro riporta la scoperta di colonie di termiti all-female presenti nelle regioni meridionali del Giappone, che rappresentano le prime popolazioni di termiti asessuali conosciute al mondo.
All'inizio era difficile da credere. "[Proprio come] le società di uguaglianza di genere nell'uomo, le colonie di termiti hanno comunemente un uguale numero di maschi e femmine", spiega Yashiro, un biologo dell'Università di Sydney. "Sia i maschi che le femmine lavorano allo stesso modo per far funzionare la società".
Durante i lavori sul campo sulla costa del Giappone, Yashiro e i suoi colleghi furono sorpresi di imbattersi in diverse popolazioni di termiti Glyptotermes nakajimai che sembravano essere esclusivamente donne. L'unico modo per sostenere queste colonie sarebbe attraverso la riproduzione asessuata, ma l'onere della prova di Yashiro era enorme. Per testare questa teoria, dovrebbe escludere scrupolosamente la presenza di maschi nelle colonie di migliaia di insetti.
Quindi Yashiro e il suo team hanno iniziato a contare. Nel corso di un anno e mezzo, i ricercatori hanno fatto sesso con migliaia di termiti adolescenti da dieci aree di campo che si estendevano attraverso la terraferma giapponese e diverse isole adiacenti. Non ci volle molto perché emergessero differenze geografiche. A Honshu, l'isola più grande e popolosa del Giappone, così come le isole al largo di Amami-Oshima, Okinawa e Ogasawara, il tipico equilibrio di genere di cinquanta e cinquanta era intatto. Ma su Shikoku e Kyushu - le due più piccole delle quattro isole principali del Giappone - i tizi erano scomparsi.
Sebbene Yashiro e i suoi colleghi abbiano esaminato oltre 100 individui di ciascuna delle 74 diverse colonie, avevano bisogno di essere sicuri. Fortunatamente per i ricercatori, una volta che una regina di termiti si accoppia con successo, porta quel distintivo per la vita sotto forma di una piccola sacca per l'accumulo di sperma. Quando la squadra ha sbloccato questi piccoli tesori, hanno scoperto che mentre le colonie di sesso misto erano guidate da regine con seme di riserva, le monarche di clan di sole donne trasportavano solo carri armati vuoti.
Regina della termite matura circondata da operai e soldati. (CSIRO / CC BY 3.0) Per confermare ulteriormente la riproduzione asessuata, i ricercatori si sono rivolti all'esame delle uova, centinaia di loro. Mentre quasi la metà delle uova provenienti da popolazioni di sesso misto era stata inseminata, non è stato trovato un singolo uovo fecondato proveniente da una colonia di sole donne. Nonostante ciò, le uova di entrambe le popolazioni si sono schiuse all'incirca alla stessa velocità. Le regioni più meridionali della terraferma giapponese sembravano supportare solo termiti vergini incontattate - e prosperavano.
Rebeca Rosengaus, sociobiologa degli insetti ed ecologa comportamentale presso la Northeastern University, non affiliata allo studio, afferma di essere stata "colpita", elogiando il lavoro come "approfondito" e "molto completo". "Nessuno studio in passato [ha descritto] una completa eliminazione dei maschi ", aggiunge. "Questo è completamente nuovo ed eccitante."
Le termiti non sono mai state particolarmente romantiche (con le loro tendenze sgranocchianti, sono senza dubbio i più piccoli homewreck della natura). Ma in realtà, la maggior parte delle termiti sono monogame. Quando i maschi e le femmine raggiungono la maturità sessuale, intraprendono un volo nuziale alla ricerca di immobili adeguati per la loro futura famiglia, consumando l'unione solo dopo aver preso residenza nei loro nuovi alloggi. Qui, il re e la regina unti di recente genereranno un esercito di operai e futuri reali, disposti in caste simili a quelle che si vedono nelle api.
Sebbene le strutture sociali delle termiti e delle api presentino delle sorprendenti somiglianze, i due lignaggi sono evolutivamente distanti. Le termiti (che sono tecnicamente un tipo di scarafaggio) sembrano aver sviluppato le loro tendenze monarchiche in modo indipendente, e esistono anche differenze aggiuntive tra le specie. Ad esempio, le termiti impiegano soldati sia maschi che femmine, mentre l'intera forza lavoro in un alveare è femmina - una legione di sorelle che prestano servizio sotto una regina indaffarata essenzialmente senza alcun input dai pochi maschi senza pungiglione.
Queste comunità che favoriscono le donne sono facilitate dal modo insolito in cui si sa che le api si riproducono sessualmente. A differenza della progenie umana (e della maggior parte delle termiti), che eredita geni da ciascun genitore che produce XX femmine e maschi XY, le api possono schiudersi sia da uova fecondate che da uova non fertilizzate. La progenie di uova non fertilizzate riceve solo cromosomi dalla madre, creando maschi XO con metà dei cromosomi rispetto alle loro controparti femminili. Quindi nella maggior parte delle api, le femmine possono schiudersi solo da uova fecondate, e tutte le uova fecondate schiudono femmine, che richiedono un input letterale maschile per sostenere la specie.
Tuttavia, negli ultimi anni sono stati identificati alcuni lignaggi di api che schiudono femmine da uova non fertilizzate raddoppiando i cromosomi della mamma. Questo semplice passaggio può avere conseguenze potenti, poiché le femmine ora generano femmine senza la necessità di cacciare lo sperma, permettendo ad alcune popolazioni di api di riprodursi senza maschi. Le termiti, a quanto pare, possono impegnarsi in una simile riproduzione senza spermatozoi, ma a differenza di un alveare, una colonia di termiti che ha eliminato i maschi potrebbe completamente rovesciare la struttura sociale preesistente.
"[È] drammatico che ... i maschi non sono essenziali per il mantenimento delle società animali in cui in precedenza avevano un ruolo sociale attivo", afferma Yashiro. E, come sottolinea l'entomologa Laura Lavine della Washington State University, non siamo esattamente estranei alle termiti. Perché ci è voluto così tanto tempo per localizzare le Amazzoni che terrorizzano il legno del mondo degli insetti?
Alcune colonie di termiti selvatiche sono state osservate riprodursi asessualmente in precedenza, ma si ritiene che questo comportamento nelle colonie di sesso misto aiuti a prevenire la consanguineità tra i re fertili e la loro stessa progenie. Le regine hanno la capacità di far schiudere uova non sterilizzate in nuove regine, ma alla fine della giornata, la maggior parte delle termiti rimangono fornicatori per il bel tempo. A seguito di avventure con asessualità, le regine generalmente si riuniscono ai loro re.
Il fatto che la maggior parte delle termiti non sia ancora passata alla castità può essere dovuto a un vantaggio evolutivo della riproduzione sessuale. A quanto pare, il sesso è utile per mantenere la salute di una colonia. Mischiare i geni di entrambi i genitori genera diversità in una popolazione, utile quando si verificano circostanze estreme, come malattie o cambiamenti nell'ambiente.
Le termiti si precipitano in un'area danneggiata del nido per riparare il buco. (Dipartimento dell'agricoltura degli Stati Uniti / Scott Bauer) Quindi perché le popolazioni di sole donne si sono evolute? Per scovare la risposta, Yashiro e i suoi colleghi hanno affrontato le termiti asessuali e sessuali testa a testa, letteralmente. Quando hanno misurato i noggin delle termiti soldato delle colonie di sole donne e di sesso misto, i ricercatori hanno scoperto che, ovviamente, quelli nelle colonie di sole donne sembravano molto più simili. Ma in questo caso, l'uniformità non era necessariamente una cosa negativa.
Con i loro corpi relativamente non corazzati, le termiti non sono costruite per l'offensiva. Invece, quando la colonia è sotto attacco, la principale modalità di difesa dell'insetto spesso prevede di tappare gli ingressi ai loro nidi con la propria testa. Una varietà di dimensioni della testa potrebbe effettivamente essere un peso piuttosto che un vantaggio, il che significa che la perdita di maschi potrebbe aver effettivamente permesso a queste donne combattenti di sopravvivere a un assalto.
Poiché la diversità fornisce una protezione fondamentale di fronte alle infezioni microbiche, Rosengaus afferma che sarà importante per i lavori futuri esaminare quanto questi diversi gruppi siano sensibili alle malattie. È possibile che colonie asessuali di sole donne siano sopravvissute solo a Shikoku e Kyushu perché queste regioni non sono così diffuse con i patogeni della termite, aggiunge Lavine, che non ha partecipato alla nuova ricerca, ma questa teoria deve ancora essere testata.
Perché le colonie si dividano in comunità asessuate e sessuali in primo luogo è la supposizione di chiunque. Sulla base di prove genetiche, Yashiro e il suo team individuano la frattura dei lignaggi delle termiti all'incirca 14 milioni di anni fa. Ma poiché le due popolazioni esistono ancora fianco a fianco, "potremmo essere testimoni dell'evoluzione in azione", afferma Rosengaus.
Poiché questi gruppi di colonie sono geograficamente separati, probabilmente non si mescolano più, ed è anche possibile che in futuro possano sorgere specie completamente nuove composte interamente da donne single.
Per ora, le due popolazioni sono ancora tecnicamente all'interno della stessa specie, ma questa scoperta probabilmente non sarà l'ultima del suo genere. Le specie femminili provenienti da tutto il regno animale hanno escogitato modi intelligenti per andare da sole. Le termiti possono essere conosciute per pranzare sul legname, ma è sicuro dire che non tutte le femmine hanno bisogno di legno.
