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Formiche e Piante: una relazione necessaria?

Formiche e piante si sono evolute sviluppando una rete intricata di relazioni per la sopravvivenza: lo sanno bene i ricercatori di iGRAL

Le formiche possono definirsi tendenzialmente onnivore. Tuttavia esistono specie “carnivore” obbligate, ovvero che si cibano solo di altri animali, e altre decisamente “vegetariane” che si nutrono di fiori, polline, nettare, melata e semi. Tra questi due estremi c’è una grande varietà di comportamenti che possono variare anche nell’ambito di una stessa specie in base alla disponibilità di cibo e alle esigenze stagionali del formicaio.

Ma le piante sono solo fonte di cibo per le formiche? In realtà i rapporti sono ben più complessi di una semplice relazione “parassitica” dalla quale le piante non traggono alcun giovamento.

Le interazioni formica-pianta sono iniziate circa 150 milioni di anni fa, quando fecero la loro apparizione sulla Terra le prime piante con fiori e semi. Le formiche carnivore, nella loro continua ricerca di prede e attraverso un lungo periodo di circa 50 milioni di anni, cominciarono ad abbandonare la caccia al suolo e a esplorare il mondo vegetale per adattarsi verso nuove forme di sopravvivenza.

Nel tempo le formiche sono diventate sempre più dipendenti dalle piante che hanno sviluppato strutture e organi specifici per sfruttare in modo proficuo il lavoro incessante delle formiche.

Alcune relazioni sembrano essere “mutualistiche”; in altre parole, entrambi i partner beneficiano dell'associazione. Le formiche appartenenti al gruppo delle Pseudomyrmex (Ward 2017) costruiscono il nido all’interno di strutture e cavità (i domazi) di alcune specie di acacia. A loro volta le formiche proteggono le piante dai grandi erbivori: al minimo segnale di disturbo abbandonano il rifugio emettendo odori repellenti e attaccando l’intruso fino a farlo allontanare.

Molte specie di piante producono semi dotati di appendici carnose chiamate elaiosomi. Sono molto ricercate dalle formiche che, una volta asportata la preziosa fonte di cibo, abbandonano il seme dando luogo a una particolare forma di disseminazione, la cosiddetta “mirmecocoria”, e favorendo quindi la riproduzione delle piante. Altre ancora hanno degli organi, i nettàri extrafiorali, che servono ad attirare le formiche che con la loro presenza tengono lontani i parassiti.

È stato dimostrato che questi particolari caratteri morfologici sono comparsi ben dopo l’adattamento delle formiche alle piante (Nelsen et al. 2018). La transizione dalla dieta carnivora a quella rigorosa di origine vegetale ha comportato dei passaggi intermedi caratterizzati dall’onnivoria e da altre forme e sembra che il vivere e il nutrirsi di piante non abbia avuto grande impatto sulla diversificazione delle formiche. La storia evolutiva suggerisce che le formiche e le piante sono sempre più interdipendenti e che sviluppano progressivamente relazioni sempre più intricate e necessarie nelle quali le piante esercitano il loro dominio ecologico.

I primi risultati del progetto iGRAL confermano questo forte legame, e mostrano la valenza della biodiversità animale come strumento di analisi della qualità dei pascoli montani del Piemonte e della Sardegna.

 

Stefano Arrizza, Maria Leonarda Fadda, Marcello Verdinelli CNR-IBE

Nelsen, M. P., R. H. Ree, and C. S. Moreau. 2018. Ant-plant interactions evolved through increasing interdependence. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 115:12253-12258. doi:10.1073/pnas.1719794115

Ward, P.S. 2017. A review of the Pseudomyrmex ferrugineus and Pseudomyrmex goeldii species groups: acacia-ants and relatives (Hymenoptera: Formicidae). Zootaxa. 4227:524–542. (doi: 10.11646/zootaxa.4227.4.3).

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