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Odore di casa: le formiche non si perdono mai

CRONACA – Le formiche foraggiatrici del deserto ritrovano sempre la strada per tornare al nido, anche quando possono contare solo su tracce magnetiche, vibrazioni o… sull’anidride carbonica.

Le formiche che vivono nel deserto si sono adattate alla vita in un ambiente arido, che fornisce pochissimi punti di riferimento per orientarsi. Oltre a tracce visive e olfattive, questi insetti usano la luce del sole polarizzata come un compasso per orientarsi, e “contano” i passi fatti in modo da riuscire a tornare sane e salve al nido dopo essere andate alla ricerca di cibo. Attraverso alcuni esperimenti con formiche del genere Cataglyphis nei loro habitat naturali in Tunisia e Turchia, un gruppo di scienziati comportamentali dell’Istituto Max Planck di ecologia chimica di Jena, in Germania, ha scoperto ora che le formiche possono aiutarsi anche con riferimenti magnetici o vibrazionali per riuscire rintracciare la minuscola apertura da cui sono venute fuori. Inoltre, anche l’anidride carbonica prodotta dalla respirazione delle loro compagne di nido può facilitare alle formiche il ritrovamento della strada di casa. La ricerca è stata pubblicata sull’ultimo numero di Current Biology. Di certo, alla luce di questi risultati, si può dire che le abilità di orientamento delle formiche si dimostrano estremamente adattabili a un ambiente così inospitale.

Per orientarsi, le formiche usano un meccanismo affascinante, detto integrazione dei percorsi, che unisce il conteggio dei passi fatti dal momento della partenza dal nido alla determinazione della direzione tramite l’uso della luce solare polarizzata, e che permette così un costante ricalcolo della distanza approssimativa della formica dal nido, nonché della sua direzione rispetto a esso.

Questo metodo, che aiuta gli insetti a tornare a casa, è un’importante strategia di sopravvivenza in ambienti aridi, come appunto i deserti. Tuttavia, l’integrazione dei percorsi non è un procedimento infallibile: per questo motivo, le formiche usano anche altri metodi per tornare indietro rapidamente ed evitare errori potenzialmente fatali: tanto le tracce visive quanto quelle olfattive rappresentano importanti riferimenti. Per le formiche, trovare il nido giusto è una questione di vita o di morte, perché, qualora entrassero nel nido sbagliato, potrebbero essere uccise o attaccate dalle altre comunità che vi abitano.

È noto, per esempio, che le formiche tagliafoglie usano segnali vibrazionali per comunicare. Che le formiche, come accade per gli uccelli, avvertano anche il campo magnetico terrestre, è un dato che sembra sempre più probabile. Per valutare questa ipotesi, i ricercatori del laboratorio di Markus Knaden hanno cercato di capire se le formiche del deserto siano capaci di usare il magnetismo e i segnali vibrazionali, in assenza di altri punti di riferimento. “Siamo stati molto sorpresi di scoprire che è proprio così”, afferma Cornelia Bühlmann, che ha condotto gli esperimenti. Formiche addomesticate nella specie Cataglyphis noda individuavano il loro nido senza alcun problema se veniva sotterrato, accanto all’entrata del nido, un dispositivo vibratorio a pile. Per escludere gli effetti elettromagnetici del dispositivo, sono stati poi eseguiti altri esperimenti, facendo in modo che il dispositivo vibratorio non toccasse terra. Il risultato era che le formiche si comportavano come le loro conspecifiche non addomesticate, vagando senza meta. Se invece venivano posti al di sopra del nido due magneti al neodimio, generanti un campo magnetico molto più intenso di quello terrestre, le formiche addomesticate riuscivano nuovamente a ritrovare la strada di ritorno senza problemi.

Gli esperimenti hanno dimostrato che le formiche de deserto hanno una reazione particolarmente sensibile a segnali vibratori. Tuttavia, non è noto quale dei loro sensi sia coinvolto nell’orientamento quando viene usato il campo magnetico artificiale nelle vicinanze del nido. “Ciò non significa che questi insetti abbiano una specie di organo sensoriale per il rilevamento di campi magnetici. Il loro comportamento potrebbe anche essere causato da segnali elettrici neurali anomali, dovuti al forte campo magnetico, che viene memorizzato dalle formiche”, chiarisce Knaden. In ogni caso, di solito non sono presenti né vibrazioni né forti campi magnetici in prossimità dell’entrata dei nidi. Quindi è davvero sorprendente che le formiche ‘ricordino’ le vibrazioni e le variazioni di un campo magnetico, come punti di riferimento del nido. Le formiche che si sono adattate ad habitat molto inospitali sembrano essere incredibilmente flessibili quanto all’uso di tutti i loro sensi nell’orientamento.

Il biossido di carbonio prodotto dalla respirazione delle formiche è un segnale olfattivo costantemente presente all’entrata dei nidi. Che le formiche del deserto della specie Cataglyphis fortis usino dei ‘pennacchi’ di CO2 per tornare a casa potrebbe essere il risultato di esperimenti portati a termine in Tunisia. Le formiche correvano controvento lungo il pennacchio che usciva dal nido quando la concentrazione di anidride carbonica non era troppo alta, e quando corrispondeva alla tipica concentrazione del pennacchio in vicinanza del nido: ma l’anidride carbonica è rilasciata da ogni nido, e quindi tutti i nidi hanno lo stesso odore.

In definitiva, quindi, la domanda è: come fanno le formiche a riconoscere il loro nido se tutti ‘odorano di casa’? “Siamo riusciti a provare in una serie di esperimenti che le formiche si affidano in primo luogo all’integrazione dei percorsi”, spiega Bühlmann. Se le formiche erano rilasciate manualmente nella vicinanza del loro nido dopo aver camminato da sole verso un luogo in cui c’era del cibo, evitavano di seguire il pennacchio originario del loro nido: il segnale olfattivo e il numero di passi, infatti, non coincideva. Per evitare di avere cattive sorprese entrando in un nido altrui, le formiche si fidano dell’integrazione dei percorsi più del segnale chimico della CO2. Seguono il pennacchio del nido soltanto quando l’integrazione dei percorsi fa capire loro che sono vicine a casa.

Crediti immagine: dominio pubblico (http://www.public-domain-image.com/)

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