Nell'universo delle formiche, dove tutto sembra seguire regole rigidissime, a volte gli schemi che diamo ormai per assodati saltano completamente. Dopo la formica che ha riscritto le leggi della biologia dando alla luce due specie diverse contemporaneamente, ora arriva quella che ha eliminato tutte le caste. Si chiama Temnothorax kinomurai ed è la prima formica conosciuta in cui non esistono ne maschi né operaie. In questa specie, ogni individuo è una regina.
Come raccontato in nuovo studio recentemente pubblicato su Current Biology, in questa specie non ci sono più caste sterili che lavorano per la colonia e neppure maschi destinati ad accoppiarsi e morire poco dopo. Solo regine, tutte potenzialmente in grado di fondare una nuova colonia. Ma com'è possibile? E come fanno a riprodursi se sono tutte femmine?
Per capire quanto sia straordinaria questa scoperta, bisogna prima fare un passo indietro. In una colonia di formiche "classica" troviamo solitamente una regina, l'unica che depone le uova; molte operaie, femmine sterili che si occupano di tutto – dalla raccolta del cibo alla difesa del formicaio – e maschi, che hanno vita breve e servono solo per la riproduzione e per accoppiarsi con le future nuove regine. È un sistema molto rigido basato su caste e sulla divisione dei ruoli, quello che i biologi chiamano organizzazione eusociale.
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Da oltre quarant'anni, però, alcuni ricercatori sospettavano che Temnothorax kinomurai, una piccola formica parassita che vive in Giappone e descritta ufficialmente solo nel 1999, producesse soltanto regine. Ma mancava una prova definitiva. Oggi quella prova è arrivata grazie a questo nuovo studio guidato da Jürgen Heinze dell'Università di Ratisbona, in Germania.
Questa formica non costruisce un proprio formicaio da zero. È una specie parassita sociale: significa che invade le colonie di un'altra specie strettamente imparentata, in questo caso Temnothorax makora. Le giovani regine di T. kinomurai entrano nel formicaio ospite, uccidono la regina residente – e talvolta anche alcune operaie – pungendole, e prendono così il controllo della colonia. A quel punto iniziano a riprodursi.
La particolarità è che lo fanno senza mai accoppiarsi. Si riproducono infatti per partenogenesi, un processo riproduttivo asessuato in cui le uova si sviluppano senza essere fecondate dai gameti maschili. In pratica, ogni figlia è un clone della madre, una copia esatta della regina. La partenogenesi è ben nota e presente in molte specie di insetti, ma anche tra i vertebrati, in particolare in squali, razze e rettili, dove può essere "facoltativa" (quando ci sono pochi maschi) o anche "obbligata" come in questo caso, lì dove i maschi non esistono più.
Nella maggior parte delle formiche, però, la riproduzione sessuata – almeno in alcune fasi del ciclo vitale – è di solito la norma. Per verificare quindi che davvero non esistessero più maschi in questa specie, i ricercatori hanno raccolto sei colonie guidate da regine di T. kinomurai e le hanno allevate in laboratorio, in formicai artificiali. Da queste colonie sono poi nate 43 nuove regine. L'analisi anatomica degli organi riproduttivi ha confermato che non c'erano maschi. Tutti gli individui nati erano femmine fertili.
Le 43 regine sono poi state messe alla prova: ciascuna ha avuto la possibilità di tentare la conquista di una colonia di T. makora. Solo sette sono però sopravvissute e sono riuscite a prendere il controllo del formicaio. Da queste "conquiste" sono nate altre 57 figlie, ancora una volta tutte regine.
Il tasso di fallimento è però molto alto: invadere un formicaio già strutturato e ben difeso è una strategia molto rischiosa. Ma produrre solo figlie femmine fertili cambia radicalmente le probabilità di successo. Se una mutazione casuale permette a una regina di riprodursi per partenogenesi, può generare cento figlie senza bisogno di accoppiarsi. E ognuna di queste cento figlie può a sua volta tentare di fondare una colonia. In termini molto semplici, aumentano enormemente le possibilità che almeno qualcuna abbia successo, rispetto a una specie che produce anche maschi e operaie.
Secondo gli studiosi, questa organizzazione rappresenta una forma completamente nuova di struttura sociale tra le formiche, aggiungendo un tassello inedito per un gruppo di insetti già famoso per la sua varietà di comportamenti e strategie riproduttive. Potrebbe persino essere considerata l'estremo evolutivo del parassitismo sociale: una specie che non solo sfrutta le colonie di altre formiche come fanno altre specie parassite, ma ha anche "rinunciato" del tutto alle proprie caste di operaie e alla riproduzione sessuata.
In altre parole, Temnothorax kinomurai dimostra che anche un sistema che sembrava così rigido e immutabile – quello della colonia con regina, operaie e maschi – può essere completamente riscritto dall'evoluzione. E nel caso di questa minuscola formica giapponese, la regola è una sola: tutte regine.
