
Gli insetti hanno stretto alleanze con i microorganismi di vario tipo da milioni di anni. Alcuni coleotteri trasportano per esempio dei funghi nei tunnel scavati nel legno per coltivarli come fonte di cibo. Altri ricoprono uova e larve con batteri letali per tenere lontani i predatori. Ma ciò che un gruppo di ricercatori giapponesi ha scoperto studiando una particolare cimice asiatica (non quella invasiva presente anche qui in Italia) supera ogni aspettativa: per la prima volta è stata documentata una simbiosi con dei funghi che offrono una protezione fisica alle uova del loro ospite, difendendole dalle vespe parassitoidi che depongono le loro uova all'interno di quelle delle cimici.
La scoperta, pubblicata recentemente sulla rivista Science, riguarda Megymenum gracilicorne, una cimice dal colore bruno simile a tante altre, ma poco studiata. Per ben 30 anni Takema Fukatsu, biologo evoluzionista dell'Istituto Nazionale di Scienza e Tecnologia Industriale Avanzata di Tsukuba, ha dedicato tutte le sue ricerche allo studio delle simbiosi degli insetti, concentrandosi in particolare sugli eterotteri, il gruppo che racchiude tutte le specie di cimici. Ma questa scoperta è arrivata in realtà quasi per caso, mentre stava cercando di studiare una particolarità anatomica rimasta a lungo misteriosa.
La scoperta sulle cimici grazie alla segnalazione di un entomologo in pensione

Come altri membri della sua famiglia (Dinidoridae), M. gracilicorne presenta infatti una parte ingrossata sulle zampe posteriori. Inizialmente si pensava si trattasse di un organo uditivo, una membrana timpanica come quelle presenti in altri gruppi di insetti. Tuttavia, qualcosa non tornava: solo le femmine possiedono questa struttura sulle zampe, mentre i maschi le hanno lunghe e sottili. Non potevano quindi essere organi di senso, di norma presenti in entrambi i sessi.
Il mistero si è infittito quando un entomologo in pensione, Shuji Tachikawa, ha contattato Fukatsu per consegnargli alcuni dati raccolti nei primi anni 70. Nelle sue osservazioni sul campo di una popolazione di M. gracilicorne ormai scomparsa da Tokyo, Tachikawa aveva annotato che le femmine presentavano una sostanza biancastra sulle zampe posteriori che poi finiva anche sulle uova.
Le femmine "grattano" i funghi che crescono sulle zampe sopra le loro uova

Quando poi il team di Fukatsu ha raccolto nuovi individui in natura per studiarli, ha notato quella stessa sostanza biancastra sulle femmine adulte e pronte a deporre. L'area ricoperta da questa sostanza filamentosa, che si è poi rivelata essere un insieme di varie specie di funghi, è più piccola di un chicco di riso ed è punteggiata da minuscoli fori dai quali crescono appunto i funghi. Ma è stato osservando il comportamento delle femmine in laboratorio che tutto ha avuto molto più senso.
Mentre deponevano le uova in fila, le cimici si fermavano per "grattare" con le zampe il fungo cresciuto su ciascuna zampa posteriore, per poi spalmarlo sulle uova appena deposte in fila. Nel giro di tre giorni, i funghi ricoprivano completamente le uova con uno strato spesso circa due millimetri, creando quello che appariva come un'infestazione patogena. Di norma, infatti, la crescita di funghi sulle uova è un problema per gli insetti.
Ma il sequenziamento del DNA ha svelato che i diversi tipi di funghi presenti sono tutti considerati innocui. A quel punto è sorto un interrogativo inevitabile: potrebbero servire a difendere le uova da Trissolcus brevinotaulus, una piccola vespa parassitoide che deposita le proprie uova all'interno di quelle della cimice?
Come i funghi proteggono le uova da una piccola vespa parassitoide

Per verificarlo, i ricercatori hanno condotto un esperimento. In una piccola camera hanno posizionato circa venti uova di cimice – metà ricoperte di funghi, metà no – insieme a cinque vespe femmine adulte allevate in laboratorio. Le vespe si avvicinavano alle uova tastando la superficie con le antenne, ma mostravano una chiara avversione per quelle ricoperte di funghi: le aggiravano con cautela e si pulivano dopo ogni contatto.
I dati hanno poi parlato chiaro: in media, le vespe parassitavano il 62% delle uova "pulite", ma solo il 10% di quelle protette dai funghi. La protezione sembra essere puramente fisica e non chimica, come invece avviene in altre simbiosi. I funghi, infatti, crescendo formano una barriera meccanica che ostacola le vespe. In cambio della protezione offerta, i funghi probabilmente si nutrono di alcune secrezioni prodotte dalle cellule ghiandolari presenti nelle zampe posteriori delle cimici.
Resta ancora da capire come le cimici scelgono e raccolgono i funghi

Un altro aspetto interessante è emerso dagli esperimenti è che quando le uova si schiudono, le giovani cimici conservano alcuni funghi, ma li perdono poi dopo la muta. Questa perdita del simbionte durante il ciclo vitale è molto insolita, poiché significa che le cimici adulte devono trovare nuovi funghi, selezionarli e permettere di colonizzare le zampe. Come fanno a sceglierli e a evitare quelli pericoli che potrebbero infettare il loro corpo?
È proprio questa domanda a rendere questa simbiosi cimice-funghi particolarmente interessante dal punto di vista scientifico. La maggior parte delle simbiosi negli insetti è esclusiva tra due specie e duratura. Al contrario, queste cimici permettono a vari tipi di funghi di colonizzare le zampe e il team di Fukatsu sta infatti pianificando nuovi studi per comprendere come gli insetti selezionino i funghi "buoni" per dar vita a questa insolita e curiosa alleanza.