Come hanno fatto le formiche a conquistare il mondo
Le formiche sono uno degli insetti più diffusi sulla Terra, con oltre 14.000 specie sparse in tutti i continenti, tranne l’Antartide, e una popolazione che secondo le più recenti stime si aggirerebbe intorno ai 20 quadrilioni, vale a dire 20 miliardi di milioni. Ma come abbiano fatto le formiche a conquistare il mondo è finora rimasto un mistero. Un team di ricerca americano ha però voluto fare luce sulla questione, cercando indizi utili alla comprensione di un passaggio chiave della loro diffusione, ovvero capire come si siano evolute da un unico antenato comune per riuscire ad colonizzare luoghi profondamente diversi. Gli scienziati sapevano già che le formiche e le piante da fiore, o angiosperme, hanno entrambe avuto origine circa 140 milioni di anni fa e, successivamente, sono diventate più diffuse, espandendosi in nuovi habitat. Tuttavia, le prove di un collegamento tra il percorso evolutivo delle angiosperme e quello delle formiche si sono rivelate sfuggenti.
Per trovare questo collegamento, gli studiosi hanno utilizzato una combinazione di fossili, DNA e dati sulle preferenze di habitat delle specie moderne per ricostruire le basi di un’evoluzione congiunta tra formiche e piante da fiore negli ultimi 60 milioni di anni. Scoprendo che, quando le piante da fiore si sono espanse nelle foreste, le formiche le hanno inseguite, dando il via all’evoluzione delle migliaia di specie oggi esistenti.
In particolare, confrontando i climi abitati da 1.400 specie di formiche moderne, compresi i dati sulla temperatura e le precipitazioni, con una ricostruzione in scala temporale dell’albero genealogico delle formiche, basata su informazioni genetiche e i fossili di formiche conservati nell’ambra, gli studiosi hanno formulato alcune ipotesi sulla vita delle formiche preistoriche. Questi dati, abbinati a informazioni simili sulle piante, hanno permesso di chiarire il ruolo delle specie vegetali nel plasmare l’evoluzione e la diffusione delle formiche.
Le piante da fiore hanno favorito l’espansione delle formiche
Il lavoro dei ricercatori, pubblicato sulla rivista Evolution Letters, mostra che circa 60 milioni di anni fa, le formiche vivevano principalmente nelle foreste e costruivano i loro nidi sottoterra. “In questo periodo, alcune delle piante di queste foreste si sono evolute per espirare più vapore acqueo attraverso piccoli fori nelle loro foglie – spiega Matthew Nelsen, ricercatore presso il Field Museum di Chicago e autore principale dello studio – . Ciò ha reso quei luoghi molto più umidi, quindi l’ambiente è diventato più simile a una foresta pluviale”.
In questo ambiente più umido, alcune delle formiche iniziarono a spostare i loro nidi dal sottosuolo fin sugli alberi, senza però essere le sole a migrare sulla chioma delle piante: in quello stesso periodo anche rane, serpenti e piante epifite, simili alle bromelie e alle piante aeree che abbiamo oggi, si sono spostate sugli alberi, contribuendo a creare nuove comunità arboree. Nel frattempo, alcune piante da fiore che vivevano in quelle stesse foreste hanno iniziato a diffondersi verso l’esterno, facendosi lentamente strada nelle regioni più aride e adattandosi per prosperare in condizioni più secche. Ciò sembra aver incentivato alcune formiche a spostarsi ulteriormente. Perché?
Secondo Nelsen e i suoi colleghi, Corrie Moreau della Cornell University, Kevin Boyce della Stanford University e Richard Ree del Field Museum di Chicago, le piante di questi habitat aridi si sarebbero evolute in modo da produrre cibo per le formiche, compresi gli elaiosomi – delle piccole appendici carnose che si formano sui semi – ricchi di sostanze grasse particolarmente appetibili per gli insetti. “E quando le formiche prendono i semi per assicurarsi gli elaiosomi, aiutano a disperderli – sottolinea Nelsen – . Una vittoria per le piante madri”.
“Ciò mostra l’importante ruolo che le piante svolgono nel plasmare gli ecosistemi, soprattutto alla luce delle crisi climatiche e della biodiversità che stiamo affrontando – ricorda il ricercatore – . I cambiamenti nelle comunità vegetali, come conseguenza del cambiamento climatico, possono quindi avere un impatto a cascata sugli animali e altri organismi che dipendono dalle piante”.
