Nella maggior parte delle formiche, le operaie più giovani si occupano delle larve e delle attività all'interno del formicaio, mentre quelle più anziane e ormai vicine alla fine del loro ciclo escono alla ricerca di cibo. È una divisione del lavoro strettamente legata all'età, che permette alla colonia di distribuire meglio i compiti all'interno della società. Esistono però alcune specie che non seguono questa regola e che, appena diventate adulte, sono già pronte svolgere tutte le attività, compresa la caccia.
È il caso di Stigmatomma pallipes, una piccola formica nordamericana conosciuta anche come formica Dracula o vampiro. Un nuovo studio condotto dai ricercatori della Boston University e pubblicato sulla rivista Proceedings of the Royal Society B ha scoperto che questa eccezione alla regola dipende almeno in parte dal modo in cui si sviluppa il suo cervello, che raggiunge gran parte delle dimensioni definitive prima ancora che l'insetto diventi adulto.
Perché si chiamano formiche Dracula e cosa le rende così particolari
Le formiche Dracula devono il loro particolare nome a un comportamento alimentare piuttosto insolito (e un po' inquietante). Gli adulti, a differenza delle larve, non sono in grado di ingerire cibo solido e non possono scambiarsi il cibo tramite contatto con la bocca, comportamento noto come trofallassi. Per poter mangiare, regina e operaie perforano delicatamente la cuticola delle proprie larve, così da poter "bere" la loro emolinfa, il liquido che negli insetti svolge funzioni simili a quelle del sangue dei vertebrati. In pratica, crescono le loro larve per poter poi in un certo senso succhiare il loro "sangue", senza però ucciderle o causere loro danni.
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Stigmatomma pallipes vive sotto terra in colonie molto piccole, generalmente composte da meno di 20 operaie, ed è diffusa nelle aree boschive degli Stati Uniti orientali. È una predatrice specializzata, capace di catturare prede anche molto grandi come i centopiedi, che immobilizza con il pungiglione e trasporta poi nel formicaio per nutrire direttamente le larve.
A differenza di quanto accade in quasi tutte le altre specie formiche, però, le operaie giovani e quelle più anziane svolgono sostanzialmente gli stessi compiti. Non esiste quindi una vera divisione del lavoro basata sull'età, un comportamento già documentato nel 1978 dal biologo James Traniello, oggi professore alla Boston University e coautore dello studio. E quanto pare questa particolarità dipende anche da come si sviluppa il loro cervello.
Il cervello delle formiche Dracula si sviluppa prima che diventino adulte
I ricercatori hanno analizzato il cervello delle formiche vampiro in quattro diverse fasi dello sviluppo: due stadi di pupa, giovani adulte e operaie ormai mature. Utilizzando tecniche di microscopia che permettono di ricostruire i tessuti in tre dimensioni, hanno così misurato il volume delle diverse regioni cerebrali e osservato come cambiavano le connessioni tra i neuroni.
I risultati hanno mostrato che il cervello nel suo complesso e la maggior parte delle sue regioni specializzate raggiungono le dimensioni massime già durante lo stadio di pupa, prima ancora che le formiche completino la metamorfosi ed emergano come adulte. Nelle specie in cui le operaie iniziano invece a dedicarsi alla ricerca di cibo soltanto dopo un certo periodo, lo sviluppo cerebrale segue un percorso diverso, continuando a svilupparsi nel passaggio graduale tra la fase di attività all'interno del formicaio e quella all'esterno.
Questo non significa che il cervello di queste formiche smetta completamente di cambiare dopo la metamorfosi. I ricercatori hanno infatti osservato alcune differenze nella densità delle connessioni nervose tra le operaie giovani e quelle più mature, soprattutto nei cosiddetti corpi fungiformi, strutture cerebrali coinvolte nell'apprendimento e nell'elaborazione delle informazioni. Il cervello, quindi, continua a riorganizzarsi anche durante la vita adulta, pur essendo già sufficientemente sviluppato per svolgere tutte le attività utili alla colonia.
Più tempo per svilupparsi, ma già pronte a lavorare
Lo studio suggerisce inoltre un possibile legame tra la durata dello sviluppo e il momento in cui le formiche diventano in grado di svolgere compiti complessi come uscire per cercare cibo o andare a caccia. La formica Dracula impiega infatti più tempo a completare la metamorfosi, tuttavia quando emerge l'adulto è già perfettamente in grado di svolgere autonomamente tutti compiti di cui ha bisogno il formicaio.
Qualcosa di simile accade per esempio anche con gli uccelli nidifughi come le galline. I pulcini, infatti, poco dopo la schiusa riescono già a camminare e cercare cibo, a differenza di molti uccelli che invece nascono ciechi, poco sviluppati e completamente dipendenti dai genitori. Nelle formiche Dracula avviene qualcosa di analogo: una parte importante dello sviluppo cerebrale viene completata prima dell'età adulta, anziché proseguire parallelamente con l'avanzare dell'età.
Il prossimo passo sarà ora studiare i geni coinvolti nella formazione delle diverse regioni cerebrali e capire come abbiano contribuito, nel corso dell'evoluzione, alla comparsa delle differenti forme di organizzazione sociale nelle varie specie di formiche. Lo studio di queste piccole predatrici potrebbe così aiutare a ricostruire anche come si è evoluta la divisione del lavoro negli insetti eusociali, dalle colonie più piccole e semplici a quelle enormi e più complesse, composte da migliaia o anche milioni di individui.
