Formiche e batteri: interazione vincente

A chiunque fosse mai capitato di camminare in una foresta dell’America Latina sicuramente non saranno sfuggiti lunghi cortei di formiche intente nel tagliare e trasportare piccoli pezzetti di foglie: sono le formiche oricoltrici o tagliafoglie, i cui generi più noti sono Atta ed Acromyrmex, che stanno andando a concimare il loro giardino sotterraneo. Questi insetti, infatti, utilizzano la decomposizione delle

A chiunque fosse mai capitato di camminare in una foresta dell’America Latina sicuramente non saranno sfuggiti lunghi cortei di formiche intente nel tagliare e trasportare piccoli pezzetti di foglie: sono le formiche oricoltrici o tagliafoglie, i cui generi più noti sono Atta ed Acromyrmex, che stanno andando a concimare il loro giardino sotterraneo. Questi insetti, infatti, utilizzano la decomposizione delle foglie per favorire la crescita del loro unico cibo, alcuni funghi della famiglia delle Lepiotaceae. Una dieta un po’ monotona e forse non molto bilanciata, in quanto scarsa di azoto, dal momento che le foglie giovani utilizzate come fertilizzante ne contengono una bassa quantità.

In che modo, dunque, le formiche tagliafoglie reperiscono l’azoto necessario alla loro sopravvivenza? La risposta giunge dalle pagine della rivista Science, in cui un gruppo di ricercatori della University of Wisconsin-Madison, ha individuato la presenza nel nido, in prossimità degli orti di funghi, di una nutrita concentrazione di batteri azoto-fissatori. Questi microorganismi sono in grado di incamerare l’azoto allo stato gassoso (N2) dall’atmosfera e trasformarlo in forme organiche, assimilabili anche dagli organismi pluricellulari eucaroti, come le piante e gli animali.

I ricercatori hanno allevato in laboratorio 80 colonie appartenenti ad alcune specie diverse, impedendo l’afflusso esterno di forme di azoto organico. Se al momento dell’immissione delle foglie giovani nel sistema la concentrazione di azoto era molto bassa, in seguito alla loro decomposizione la quantità di questo importante elemento aumentava considerevolmente, proprio a causa della presenza di questi batteri.

Ma la presenza dei batteri nei nidi non di per sè sufficiente per sostenere che le formiche beneficiano effettivamente dell’azoto da loro fissato, per questo motivo gli autori hanno confrontato gli isotopi di questo elemento nei batteri e nelle formiche, che sono risultati pressochè identici. Le formiche, dunque, sono solite consumare le forme organiche dell’azoto prodotte dai batteri: tale aspetto della biologia di questi imenotteri sembra piuttosto diffuso, in quanto lo studio ha dimostrato questa relazione mutualisitica, per cui i batteri trovano l’ambiente adatto in cui proliferare e le formiche ottengono le sostanze di cui hanno bisogno, in ben otto specie di formiche tagliafoglie. Ciò significa che questa interazione potrebbe avere un’origine antichissima, databile circa 50 milioni di anni fa, il periodo in cui si stima che sia sorto il comportamento di oricoltura negli imenotteri, e che potrebbe aver consentito alle formiche tagliafoglie di colonizzare e dominare tutte le foreste dell’America Centrale e Meridionale.

Andrea Romano


Riferimenti:
Adrián A. Pinto-Tomás, Mark A. Anderson, Garret Suen, David M. Stevenson, Fiona S. T. Chu, W. Wallace Cleland, Paul J. Weimer, Cameron R. Currie, Symbiotic Nitrogen Fixation in the Fungus Gardens of Leaf-Cutter Ants, Science 326: 1120-1123

Foto di Andrea Romano