Il 12 agosto 1886, lo scienziato svizzero Auguste Forel strappò metodicamente le antenne dalle teste di decine di formiche di diverse specie. Mentre un tale atto potrebbe essere qualcosa di più atteso da un ragazzino cattivo che da uno scienziato, porterebbe a una visione incredibile di come comunicano le formiche.
Quando Forel mise insieme tutte le sue formiche in una scatola - un atto che, con creature intatte, avrebbe ispirato manifestazioni di aggressione - le creature senza antenne coesistevano in armonia. "A poco a poco le mie varie formiche si rannicchiarono felici insieme", ha scritto Forel in The Senses of Insects . Questa piccola porzione di paradiso delle formiche aveva dimostrato un concetto ancora oggi fondamentale per la comprensione della comunicazione delle formiche da parte degli scienziati: le formiche usano le loro antenne per scovare l'amico dal nemico.
Eppure oltre un secolo dopo, i dettagli dietro questa comunicazione silenziosa rimangono in gran parte un mistero. Ma uno studio pubblicato oggi negli Atti della Royal Society B potrebbe aiutare i ricercatori a risolvere le complessità del "linguaggio" delle formiche, suggerendo che, come i cani che si annusano a vicenda, le formiche tornano a casa sulle antenne di uno straniero per raccogliere importanti segnali chimici.
Molti anni dopo l'esperimento di Forel, gli scienziati hanno capito che le formiche senza antenne non stavano più rilevando un gruppo di composti chiamati idrocarburi cuticolari o COC. Questa sostanza grassa o cerosa copre l'intero corpo della maggior parte degli insetti per impedire che si secchino, simile alla cera sulle foglie di molte piante.
I CHC sono un gruppo molto diversificato di composti. E una formica non sarà coperta da un solo COC ma da molti. La combinazione di CHC può differire tra colonie di formiche o addirittura all'interno di un singolo nido. Altre creature hanno persino imparato a imitare questi profumi per ottenere l'accesso a una fortezza di formiche.
Fino ad ora, gli scienziati avevano ipotizzato che per ogni singola formica, il rivestimento CHC fosse uniforme su tutto l'insetto. Ma questo non è necessariamente il caso, afferma Qike Wang, uno studente laureato all'Università di Melbourne e autore principale del nuovo studio.
In molti animali, parti del corpo ottengono odori abbastanza distinti, e talvolta potenti, dalle escrezioni di diverse ghiandole e da fattori ambientali. Wang nota: "La tua ascella ha un odore diverso dal tuo piede, giusto?" Eppure nessuno aveva mai messo in dubbio questa idea per le formiche.
Quindi Wang e i suoi colleghi hanno analizzato il profilo dei COC su antenne, testa, gambe e addome delle formiche del lavoratore e caste riproduttive delle formiche di carne Iridomyrmex purpureus dall'Australia. Hanno scoperto che gli odori possono differire più tra le parti del corpo di una singola formica che tra le diverse colonie.
I. purpureus tende alle loro cavallette, che secernono una soluzione sciropposa che può essere una fonte di cibo pronta per le formiche. (Qike Wang) Con una così grande variazione di profumo, il team si chiedeva come le formiche avrebbero potuto usare i vari segnali per identificare i compagni di nido. Quindi hanno osservato come interagivano le coppie di formiche operaie quando venivano presentate con compagni di nido e non di nido. Le formiche hanno mostrato più interesse nell'utilizzare le loro antenne sensibili per sondare le antenne del loro avversario, piuttosto che la schiena o le gambe dell'altra formica - dando ai ricercatori un soffio dell'importanza non identificata dell'organo.
I ricercatori hanno quindi ripetuto una versione dell'esperimento di Forel, ma hanno rimosso solo le antenne da alcune delle formiche. Hanno presentato quelle formiche prima con compagni di nido e poi con non compagni di nido. Anche con le antenne intatte, i presunti avversari non hanno mostrato alcuna aggressività verso le creature senza antenne.
Ma era difficile conoscere gli altri effetti dell'amputazione delle antenne sulle creature. Quindi Wang e i suoi colleghi hanno testato di nuovo le formiche ma questa volta hanno rimosso solo il rivestimento ceroso di CHC dalle antenne.
Per svolgere questo difficile compito, i ricercatori hanno anestetizzato le formiche mettendole brevemente in un congelatore. Quindi, hanno immerso delicatamente le antenne della formica in un solvente organico che ha striato via il rivestimento ceroso.
Quando le formiche si sono svegliate, la squadra le ha presentate ai compagni di nido e ai non compagni per osservare la loro reazione. Gli insetti mostravano pochi segni di aggressione alla formica pulita, che spesso mostravano aggressività agli insetti ancora carichi di CHC.
Il team ha ripetuto l'esperimento ancora e ancora. Tutti i risultati hanno suggerito che le formiche raccolgono i loro segnali per identificare i compagni di nido usando solo i CHC sulle antenne, un suggerimento che c'è molta più complessità nella comunicazione delle formiche che i ricercatori potrebbero aver perso.
"Per così tanto tempo, abbiamo dato per scontato che le antenne sono solo organi sensoriali e non hanno pensato ad altre funzioni", afferma Wang. Ma sembra che le antenne trasmettano e ricevano informazioni.
"C'è stata una tendenza alla comprensione del fatto che i profili degli odori degli individui in una colonia sono molto più diversi di quanto immaginassimo", afferma Deborah Gordon, biologa dell'Università di Stanford che non è stata coinvolta in questa ricerca. "Questo [studio] sta facendo un ulteriore passo in avanti dimostrando che gli odori sono diversi anche all'interno di un individuo."
Quindi da dove vengono questi segnali odorosi?
A questo punto, è difficile da dire. In precedenza, gli scienziati pensavano che le formiche diffondessero i CHC mentre si preparavano da soli o da parte di altri o forse condividevano odori quando si urtarono l'un l'altro nelle animate colonie. Studi recenti, tuttavia, hanno suggerito che molti altri fattori possono anche cambiare questi segnali chimici, afferma Gordon. Per le formiche mietitrici, i foraggiatori lavorano duramente per lunghe ore al sole, che può trasformare il loro rivestimento in CHC, conferendogli un odore distinto rispetto ai loro compagni legati al nido.
"È una scoperta davvero interessante e solleva molte domande", afferma Gordon. "Tipo, da dove viene la variazione? Come cambia nel tempo?"
Wang e i suoi colleghi si sono ora rivolti a queste domande per vedere se riescono ad analizzare da dove provengono i diversi segnali e quali informazioni traggono le formiche dai profumi.
Anche dopo oltre un secolo di sondaggi scientifici, Wang rimane fiducioso che gli scienziati finiranno per rompere la comunicazione con le formiche. "Anche in queste aree che sono così ben studiate e così conosciute, la natura può ancora sorprenderci", afferma.
