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Le formiche che coltivano fanno luce sull’evoluzione

Gli organismi aumentano di complessità mentre si evolvono, raggiungendo anche una maggiore socialità e persino un eusocialismo in alcuni casi. Per scoprire i benefici di questa crescente complessità i ricercatori hanno dovuto rendere la vita difficile alle formiche che coltivano funghi.
Le formiche che coltivano fanno luce sull’evoluzione
La vita si è evoluta verso dimensioni e una complessità sempre più grandi, con entità che formano delle collettività (ad es. cellule in corpi multicellulari, individui in società eusociali, specie in mutualismi obbligati). Le formiche che coltivano funghi hanno iniziato a coltivarli 50 milioni di anni fa e da allora si sono evolute in oltre 230 specie diffuse nei tropici del Nuovo Mondo.

L’iniziativa INSEAME (Integrating social evolution and metabolic ecology), finanziata dall’UE, ha lavorato per svelare i meccanismi alla base dei principali passi evolutivi nelle società delle formiche che coltivano funghi. I ricercatori hanno misurato quanto efficienti sono nella loro coltivazione queste società di formiche quando cresce il numero di individui in una colonia.

INSEAME ha usato le formiche attine che coltivano funghi quale modello per comprendere meglio queste società delle formiche. I ricercatori hanno utilizzato delle leggi di scala per calcolare le efficienze energetiche che le formiche hanno raggiunto da quando hanno iniziato la loro coltivazione dei funghi 50 milioni di anni fa.

In una serie di esperimenti il team ha esaminato i fabbisogni di risorse sia delle formiche coltivatrici che delle cultivar fungine. Invece di misurare soltanto i fabbisogni energetici, essi hanno misurato i fabbisogni nutrizionali delle formiche coltivatrici e delle cultivar fungine.

INSEAME ha scoperto molti paralleli nella loro storia tra le formiche coltivatrici e l’agricoltura umana. I ricercatori hanno scoperto che, come accade nell’agricoltura umana, le colonie di formiche devono affrontare vincoli all’efficienza simili collegati al metabolismo. Essi hanno mostrato che le specie che hanno grandi fattorie nelle colonie aumentano l’efficienza, ottenendo maggiori raccolti di funghi che perdono sempre meno energia attraverso la respirazione metabolica.

La ricerca del progetto ha anche mostrato che le colonie perdevano produttività quando veniva controllata la riproduzione sessuata delle cultivar fungine. Questo risultato richiama alla memoria il modo in cui la prima agricoltura umana incontrò delle difficoltà con le colture non specializzate a bassa produttività.

Questi risultati hanno illustrato i fondamentali vincoli nell’agricoltura che hanno origine dalla domesticazione incompleta. Questo lavoro risulterà interessante per chi studia le formiche, l’evoluzione e il pensiero sistemico.

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