La città delle formiche

Viaggio nello straordinario mondo degli insetti sociali

Formiche!!!
Sono entrate in casa, una lunga fila ordinata ha invaso la mia cucina e si dirige decisa verso la dispensa attratta da un pacchetto di biscotti e un barattolo di miele con l’intenzione di rubarlo un poco alla volta. Un vero problema! Per allontanarle senza usare l’insetticida tolgo l’oggetto del desiderio e spargo sulle superfici un po’ di talco, in modo da disperdere la traccia odorosa che le guida. Seguo la linea del loro percorso fin giù in giardino, per scoprirne l’origine e trovare il loro nido. Eccolo! Piccole montagnole di granelli di terra intorno a cui si muovono, entrano ed escono decine di formiche indaffarate. Sono le porte di ingresso del formicaio, una delle opere più incredibili del regno animale; nessuno crederebbe che creature ritenute piccole, insignificanti e fastidiose, potessero dare origine a una struttura e a un microcosmo sociale di tale complessità.

Le formiche sono insetti Imenotteri sociali, vivono sulla Terra da più di 150 milioni di anni. Hanno una grande capacità di adattamento, sono presenti ovunque se le condizioni di temperatura e umidità sono favorevoli, tanto è vero che mancano solo in Antartide perché lì fa troppo freddo. Si dice che il peso totale di tutte le formiche sulla Terra sia paragonabile al peso totale di tutti gli esseri umani. Ne sono state descritte tra le 14.000 e le 16.000 specie, ma si pensa siano molte di più. In Italia sono presenti circa 267 specie di cui 33 sono considerate endemiche italiane. Tra queste, le specie più comuni sono:

• la Formica nera dei giardini (Lasius niger) che è la specie più diffusa nei parchi e nelle case; di colore scuro, misura fino a 5 mm e costruisce piccoli nidi nel terreno o sotto i pavimenti;
• Formica del faraone (Monomorium pharaonis), è una specie molto piccola (1,5 – 2,5 mm) e di colore chiaro, ed è spesso infestante negli edifici riscaldati;
• Formica del legno (Camponotus spp.), ha grandi dimensioni, scava gallerie nel legno vivo o morto, può causare danni alle strutture in legno degli edifici;
• Formica rossa (Formica rufa): vive nei boschi, di grandi dimensioni (8-10 mm), costruisce grandi nidi a cupola con aghi di pino e rametti. Si difende spruzzando acido formico.

Le formiche sono insetti straordinari con il più alto grado di organizzazione sociale del mondo animale basata sull’eusocialità. Questo comporta che una colonia di formiche funzioni come un vero e proprio superorganismo, in cui i singoli individui non agiscono in autonomia ma operano come un’unica entità con una divisione del lavoro strutturata ed efficiente. Tutto ruota attorno allo sviluppo di un’intelligenza collettiva (swarm intelligence) coordinata, ma senza alcun controllo centrale. In poche parole nessuno comanda, ma ognuno sa cosa deve fare per il bene della comunità.

La colonia è suddivisa in caste con compiti biologici ben precisi:
La Regina è la fondatrice della colonia. Si riconosce perché è la formica più grande del formicaio ed è l’unica femmina fertile in grado di riprodursi. Durante tutta la sua vita, che può durare venti anni, ha l’unico compito di deporre le uova, ma emettendo particolari sostanze chimiche dette feromoni, può decidere quali formiche nasceranno dalle uova. Una volta all’anno, fa venire al mondo nuove giovani regine alate e maschi alati, che daranno vita a nuove colonie. Tutta la colonia è legata alla regina, se essa muore, l’intera comunità non ha più ragione di esistere.
Le Operaie che vediamo indaffarate intorno al formicaio, sono tutte femmine sterili, non hanno ali e sono molto più piccole della regina; sono la colonna portante della colonia. Si occupano di tutte le attività quotidiane del formicaio con una efficiente divisione dei compiti a seconda dell’età o delle esigenze. Alcune, le Nutrici, si prendono cura della regina, puliscono le uova, alimentano le giovani larve e curano le pupe.

Le Esploratrici e Foraggiatrici vanno a cercare e raccogliere cibo. Ci sono poi le Spazzine che mantengono pulito il formicaio portando all’esterno i detriti e le Muratrici che scavano gallerie e riparano il formicaio.
In alcune specie, ci sono formiche Soldato, operaie specializzate per la difesa del nido dagli attacchi esterni, caratterizzate da testa e mandibole molto più grandi.
Non tutte le formiche lavorano contemporaneamente, circa il 40% della colonia rimane inattivo, funzionando come una riserva di energia e manodopera pronta a intervenire in caso di emergenza o perdite improvvise.
I Maschi invece non svolgono alcun lavoro all’interno del formicaio, sono alati e hanno vita brevissima, una volta adulti prendono il volo durante la sciamatura nunziale e muoiono subito dopo l’accoppiamento con la nuova regina che andrà a formare una nuova colonia e un nuovo formicaio.

Le formiche costruiscono i loro nidi ovunque ci siano le condizioni adatte, secondo Maurice Maeterlinck nel suo libro “La vita delle formiche” (1930) “vi sono tanti formicai quante sono le specie di formiche”.
Se potessimo farci piccoli come Alice nel paese delle meraviglie ed entrare all’interno di un formicaio, ci troveremmo davanti a una straordinaria opera di ingegneria, costruita senza una planimetria e senza un direttore dei lavori, da migliaia di formiche che collaborano tra loro in modo auto organizzato sfruttando precise leggi fisiche per creare una complessa rete sotterranea di tunnel e stanze specializzate, una struttura stabile, verticale, resistente ventilata, progettata per proteggere la colonia e regolare la temperatura.

Come viene costruito un formicaio?

Dopo il volo nuziale, la nuova regina si strappa le ali e se ne nutre, scava una prima stanza per deporre le uova. Le prime operaie nate iniziano subito la costruzione del nido spostando continuamente la terra dagli strati inferiori a quelli superiori e viceversa in modo da far asciugare il terreno umido all’esterno per evitare la formazione di muffe all’interno.
Un formicaio tipo presenta una zona d’ingresso chiamata anche arena usata dalle operaie che escono a cercare cibo o dai soldati che difendono gli accessi.
Corridoi verticali come ascensori e orizzontali come corsie collegano le diverse parti del nido e permettono il passaggio rapido delle formiche. La disposizione delle diverse stanze non è casuale, ma risponde a criteri di umidità, temperatura, igiene e sicurezza. La sicurezza delle gallerie è garantita dal materiale usato per cementare le pareti prodotto dalle formiche stesse impastando con la saliva minerali estratti dal terreno.
Nella parte più interna e protetta c’è la camera reale dove vive la regina, che qui depone le uova.
Adiacenti troviamo le sale di allevamento o nursery, dove le uova, le larve e le pupe, sono costantemente accudite dalle operaie che le spostano da una stanza all’altra a seconda dell’ora del giorno, dove trovano la temperatura e l’umidità ottimali per il loro sviluppo.
Alcune sale sotterranee sono veri e propri magazzini, stanze asciutte adibite alla conservazione del cibo raccolto (semi, insetti morti, foglie, detriti organici) o alla coltivazione di funghi che concimano con frammenti vegetali. In altre sale vengono allevati gli afidi radicicoli da cui raccolgono la melata, una sostanza zuccherina molto energetica.
Spazi più periferici, sono adibiti a discariche, dove le operaie accumulano i rifiuti, i resti organici e i corpi delle formiche morte per mantenere l’igiene del nido e evitare la diffusione di malattie.
Un efficace ricambio d’aria è assicurato da sofisticati sistemi di ventilazione passiva che permettono l’eliminazione della CO₂ e del calore generato dal metabolismo di milioni di formiche e dalla decomposizione dei materiali organici. Un vero e proprio capolavoro di ingegneria.
È stato l’entomologo Walter R. Tschinkel il primo a descrivere l’architettura del nido della formica mietitrice della Florida Pogonomyrmex badius e a riprodurne il modello (Ant Architecture: The Wonder, Beauty, and Science of Underground Nests – 2021).

Come comunicano le formiche tra loro e come fanno ad orientarsi nel buio del formicaio?

La vista delle formiche è molto debole e la comunicazione è quasi esclusivamente di tipo chimico:
le loro antenne sensibilissime captano i feromoni, sostanze odorose prodotte da ghiandole specializzate rilasciate sul terreno o sui corpi delle compagne, attraverso le quali riescono a tracciare piste per raggiungere le fonti di cibo individuate, lanciare segnali d’allarme in caso di pericolo e riconoscere se un’altra formica appartiene alla stessa colonia o a un formicaio nemico.
Allo stesso modo riescono a orientarsi e a muoversi in sicurezza nel buio del formicaio utilizzando un mix di segnali chimici, contatto fisico e percezione delle vibrazioni.

Le antenne, come già accennato, sono gli organi sensoriali più importanti delle formiche, su di esse sono localizzati dei sensilli particolari organi di senso in grado di percepire le sostanze chimiche e inviare al cervello uno stimolo che verrà tradotto nell’azione. Le antenne sono in grado di captare le molecole chimiche nell’aria o sulle superfici e sono talmente sensibili che, essendo separate, permettono alla formica di capire da quale direzione provenga un odore a seconda di quale antenna lo percepisce per prima. Quando invece due formiche si incontrano nelle gallerie buie del formicaio, si toccano le antenne a vicenda (trofallassi) per trasmettere informazioni su compiti da svolgere o sulle necessità della colonia.
Possono inoltre emettere suoni e vibrazioni a bassa frequenza sfregando l’addome per avvisare le compagne in caso di pericolo.
Quando una esploratrice trova una fonte di cibo, torna al formicaio rilasciando gocce di feromone sul terreno. Le altre formiche seguono questa traccia odorosa, rinforzandola a loro volta. Una volta raccolto tutto il cibo, l’odore svanisce naturalmente.
Addirittura molte specie possiedono una formidabile capacità di orientamento di tipo “geometrico”. Dopo un lungo percorso tortuoso alla ricerca di cibo, riescono a tornare al nido in linea retta calcolando l’angolo del sole e contando i propri passi.

Curiosità:
Milioni di anni prima di noi le formiche hanno “inventato” l’allevamento e l’agricoltura. Allevano gli afidi, sia all’interno del formicaio, sia all’esterno sulle piante, ne tamburellano l’addome con le antenne finché non emettono gocce di un liquido zuccherino, la melata di cui sono ghiottissime, difendendoli inoltre dalle coccinelle che se ne cibano.

Non è finita qui! Secondo quanto riportato dalla prestigiosa Enciclopedia Treccani, alcune formiche tagliafoglie dell’America centromeridionale, portano frammenti di foglie che hanno tagliato in particolari camere sotterranee del formicaio, dove vengono masticate e trasformate in una poltiglia su cui le operaie ‘seminano’ i funghi di cui si nutriranno. Si tratta di una vera e propria coltivazione, se cresceranno funghi diversi e infestanti saranno estirpati.
Alcune specie “praticano la guerra e lo ‘schiavismo’: invadono gli altri formicai per espropriarli delle riserve di semi, oppure rapiscono le larve delle operaie. Il fatto curioso è che esistono specie in cui sono presenti soltanto i soldati, del tutto incapaci di svolgere i lavori da operaie e perfino di nutrirsi da soli. Grandi e grossi, sanno fare soltanto la guerra, per cui devono ricorrere alle operaie di altre specie facendone delle schiave al loro servizio”.

Alla fine, purché non entrino in dispensa o non si annidino sotto il pavimento, possiamo considerare le formiche con occhi diversi. In fondo, se rimangono in giardino non sono poi così fastidiose, anzi, rivoltando e scavando i loro cunicoli arieggiano il terreno e sono anche degli efficienti spazzini, dal momento che ripuliscono il giardino da tutta quella sostanza organica che per noi sarebbe rifiuto e per loro invece cibo.

Per approfondire l’argomento sulla comunicazione degli insetti sociali si consiglia la lettura del bellissimo articolo di Anna Lacci “La comunicazione, base delle società degli insetti” al seguente link La comunicazione, base delle società degli insetti

Crediti

Autore: Maria Beatrice Lupi. Naturalista, esperta in formazione, progettazione per lo sviluppo sostenibile, metodologie partecipative e progettazione europea. Attualmente si occupa di divulgazione e di educazione alla sostenibilità.