Presentazione

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Presentazione

Messaggioda LucaZallo » 08/01/2017, 13:30

Salve a tutti, e anche se oramai terminate, buone feste!
Io sono Luca, sono un 18enne marchigiano e precisamente di Ancona.
Che dire.. le formiche mi hanno affascinato da sempre, fin da piccolo passavo pomeriggi interi ad osservarle, ma la mia esperienza con l'allevamento delle formiche è iniziata questo agosto, durante il quale ho reperito casualmente 4 regine di Messor capitatus, quindi sono un neofita totale XD
Ho già letto tutte le varie informazioni sulla crescita della colonia, il cibo, la costruzione del formicaio e anche diversi dei bei diari di allevamento presenti in questo forum.
Ora, in attesa della primavera e delle prime deposizione sto "studiando" il Superorganismo e Formiche: storia di un'esplorazione scientifica, di Bert Hölldobler e Edward O. Wilson, anche in vista della tesina che dovrò preparare per l'esame di maturità e che volevo incentrare su questa mia passione (in particolare sul sistema di divisione del lavoro e dei sistemi di caste).
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Re: Presentazione

Messaggioda messor » 08/01/2017, 13:58

Benvenuto!
E buona fortuna per la tesina! ( si lo un po in anticipo però...)
Ti consiglio di postare le foto delle regine nella sezione apposita in modo da aver un identificazione accertata e maggiori informazioni sul allevamento.
Per l' esame ti consiglio di "spiarti" il genere Atta molto famoso per il sistema di caste e sulla suddivisione del lavoro.
Per le regine leggi anche la sezione FAQ e il regolamento ( lo trovi su primi passi ).

Tanti auguri ( per le feste ormai passate ).

Matteo :love1:
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Re: Presentazione

Messaggioda Guglielmo » 08/01/2017, 14:44

Ciao Luca
benvenuto innanzitutto. Poi per la tua tesina, in questo link c'è una delle ultime pubblicazioni sul tema. Se te la cavi con l'inglese, troverai questo lavoro molto interessante
Caste development and evolution in ants: it’s all about size
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Re: Presentazione

Messaggioda LucaZallo » 08/01/2017, 15:32

Grazie a tutti per i consigli! Matteo, al più presto provvederò a postare delle foto decenti delle regine :)

Grazie Guglielmo per il link. Purtroppo l'inglese ed io non andiamo per nulla d'accordo ahahah ma me lo guarderò sicuramente. Grazie ancora!
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Re: Presentazione

Messaggioda messor » 08/01/2017, 17:27

Il link puoi pure tradurlo se voi.
Ti consiglio di leggere ( per la tesina ) anche la sezione Mirmecologia ( nella barra dorata in alto per dare un tocco di storia alla tesina ).
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Re: Presentazione

Messaggioda yurj » 08/01/2017, 19:38

Benvenuto!!!!!
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Re: Presentazione

Messaggioda LeoZap89 » 08/01/2017, 20:05

Benvenuto!
- 1x Colonia Messor barbarus : in Allevamento - Diario: http://formicarium.it/forum/viewtopic.php?f=13&t=10913
- 1x Colonia Manica rubida : in Allevamento
- 1x Colonia Crematogaster scutellaris : Ceduta - Diario: http://formicarium.it/forum/viewtopic.php?f=10&t=11256
- 1x Colonia Solenopsis fugax : Ceduta - Diario: http://formicarium.it/forum/viewtopic.php?f=28&t=13168
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Re: Presentazione

Messaggioda winny88 » 10/01/2017, 9:23

Ciao, Luca! Benvenuto!

Entro nel discorso principalmente in merito alla pubblicazione, estremamente interessante, linkata da Guglielmo. Intuisco che la tua domanda era più indirizzata verso la "funzionalità" delle caste ripetto alle modalità di sviluppo delle caste stesse, ma secondo me l'articolo merita un po' di attenzione. Potrebbe risultare interessante anche per te, quindi proverò a riportare e commentare i punti più importanti. Oltre alla questione dell'inglese, c'è da notare che comunque si tratta di contenuti per niente basilari per chi non solo si avvicina alla mirmecologia, ma alla biologia in generale (biologia molecolare e cellulare, biologia evolutiva, sociobiologia..., argomenti che esulano dai programmi di studio della scuola superiore).

Prima un consiglio però: per esperienza personale, non avrai mai al tuo esame tempo e modo di parlare a sufficienza di questi aromenti. So che ti piacerebbe, ma non ti sarà permesso. Avrai al massimo la possibilità di fare qualòche riferimento lampo a queste cose mentre stai parlando di letteratura, filosofia, storia, analisi matematica ecc.. Quindi cercadi estrapolkare solo pochissimi concetti sintetici da queste cose che ti sembra abbiano analogia col discorso più ampio che vorresti fare (e di solito neanche questo ti è permesso all'esame) e risparmia tempo invece per i programmi che faranno i tuoi professori.

La pubblicazione riguarda principalmente la "determinazione delle caste", la "differenziazione delle caste" e l'"evoluzione delle caste" basta soprattutto sui primi due processi. E' più che altro un modello proposto per unificare alcune delle MOLTE teorie che in passato sono state proposte per questi meccanismi. Il punto saliente che sottolineano gli autori è che secondo loro il tratto dominante della questione è la DIMENSIONE degli individui, espressa come massa larvale o anche come massa dell'individuo adulto. Tutti i processi citati, o almeno la maggior parte, secondo gli autori sarebbero funzione della massa sviluppata dall'individuo durante la vita larvale (e in piccola parte in quella pupale). Non in tutte le teorie precedenti era così.

Innanzitutto per "determinazione" delle caste si intende l'insieme di processi e fattori che influenzano l'esito dello sviluppo di un individuo in una casta piuttosto che in un'altra; mentre per "differenziazione" delle caste si intende il modo in cui tali fattori e processi si traducono nella differenziazione e maturazione dei tessuti e degli organi che sono tipici di una determinata casta. Per "evoluzione" delle caste si intende l'influenza che i primi due meccanismi hanno avuto ed hanno nella genesi, nella scomparsa e nella modificazione di singole caste.

Per quanto riguarda la determinazione della casta, questo modello propone come punto più rilevante la grandezza (principalmente intesa come massa) che riesce a raggiungere la larva prima di impuparsi, partendo dal principio che le varie caste (che, come ricordano anche gli autori, sono su una scala continua e non discreta) si muovono progressivamente da un minor numero di caratteri "da regina" ad un sempre maggior numero di caratteri da regina(come la grandezza/presenza di occhi e ocelli, il numero delle ovaie, lo sviluppo delle strutture alari e di conseguenza la morfologia del torace) man mano che aumenta la massa dell'individuo, massa dipendente appunto per il 99% da quella raggiunta dalla larva all'impupamento. Notando che, a detta degli autori, persiste la regola che una casta superiore (per superiore si intende più vicina a quella di una regina, cioè con più caratteri da regina) ha sempre una grandezza (intesa come massa o anche come lunghezza corporea) superiore rispetto ad una casta inferiore (e su questo non sono d'accordo, esempio: negli Austrolasius le regine sono perfino più piccole delle operaie più sviluppate e nelle Carebara ex Pheidologeton, non sono sicuro, ma almeno la massa dei supersoldati più grandi forse è superiore a quella delle regine, o almeno molto simile). Si noti anche che c'è una "sequenza" di comparsa dei caratteri da regina (che è apprezzabile nelle intercaste ergatogine secondo una progressione continua, non discreta): prima aumenta il numero delle ovaie, poi la grandezza deli occhi, poi compaiono ocelli e spermateca e alla fine compaiono le strutture alari. Se un individuo ha sviluppato le ali, di solito ha sviluppato prima anche tutti i caratteri precedenti.

Come fattori che influenzano la determinazione delle caste: fattori ormonali, nutrizionali, genetici ed ambientali. fattori ormonali: sembrerebbe che la coppia di ormoni endocrini (attenzione, quindi non feromoni) ecdisone ed ormone giovanile (JH) che influenza la grandezza corporea in altri insetti, o almeno ormoni con funzioni simili, abbia effetto anche sulle formiche. Il JH ritarderebbe l'impupamento permettendo alla larva di raggiungere dimensioni superiori, mentre l'ecdisone interromperebbe la crescita avviando il processo di impupamento. Somministrando JH alle larve di formica sembrerebbe che in ambito sperimentale si ottengano adulti più grandi infatti. Su questo bilancio potrebbe anche intervenire un effetto materno: la quantità maggiore o minore di JH o ecdisone fornita all'uovo al momento della deposizione. Ovviamente per una crescita ulteriore occorrerebbe anche un apporto nutrizionale superiore. Come fattori esterni importanti con effetto "permissivo" sulla crescita: temperatura all'optimum, umidità e assenza di patogeni. A proposito di temperatura, per gli allevatori di Myrmica rubra sottolineo il principio che solo le larve che durante l'inverno fanno un'adeguata ibernazione a temperature sufficientemente basse sembrerebbero acquisire la capacità di sviluppare in regine

Punto interessante: i fattori genetici. A quanto pare nella maggior parte dei casi le uova diploidi (femmine) sono totipotenti al momento della deposizione, potendo sviluppare in qualunque casta, ma sono noti casi in cui invece esistono differenze genotipiche tra le uova. Esisterebbe infatti in alcune formiche una differenza genotipica delle uova destinate a diventare regine, che se non ricevono i fattori esterni adeguati per diventarlo, piuttosto che diventare operaie... muoiono. Solo raramente sviluppano in una casta inferiore. Esempi: Pogonomyrmex rugosus, Cataglyphis cursor. Personalmente io qui interverrei con un commento. E' stato trascurato uno dei punti che ultimamente erano stati presi più in considerazione dagli autori: il riarrangiamento (metilazione, acetilazione... degli istoni) della cromatina. Io ho una certa fiducia nel fatto che sia un fattore importante. Sicuramente interviene il riarrangiamento della cromatina, così come in qalunque altro processo biologico noto di differenziazione dei tessuti. Esiste cioè probabilmente un "punto di non ritorno" per cui, ricevuto un certo arrangiamento della cromatina, c'è un determinato pattern di geni che si esprime, una volta superatolo la larva non più regredire ad un livello inferiore. O riceve i fattori esterni adeguati o... muore. Questa potrebbe essere una spiegazione alternativa alla tesi delle differenze genotipiche delle uova (dato che non mi sembra di aver letto che riportano quali tipi di differenze genomiche sono state trovate, se effettivamente trovate). E tali differenze genomiche dovrebbero essere differenze sul cariotipo (numero delle coppie di cromosomi, loci differenti nei vari cromosomi o addirittura pezzi interi in più o in meno nei singoli cromosomi), non sulla variabilità allelica. E comunque sarebbero d'uopo spiegazioni sul come sia possibile dal punto di vista molecolare e cellulare la produzione di uova diploidi con queste differenze da parte delle regine/gamergati/regine etgatoidi/operaie partenogenetiche. I

Io ci vedrei un punto di incontro tra la teoria del riarrangiamento della cromatina e quella della grandezza della larva: non un singolo punto di non ritorno dovuto al riarrangiamento, ma una serie di punti di non ritorno progressivi, o addirittura dei riarrangiamenti su cala continua, che procedono di pari passo con la crescita in dimensioni della larva, ma che non sono strettamente correlati ad essa. Su ciò mi viene in mente l'esperienza empirica che larve anche molto piccole prelevate da colonie mature e fornite a piccole colonie in cattività spesso non maturano MAI. Ciò potrebbe essere spiegato col fatto che già si è superato un punto di non ritorno, ma la nuova colonia non è in grado di fornire i fattori esterni (principalmente cibo) per permettere lo sviluppo ulteriore di quelle larve, che tuttavia non iniziano mai l'impupamento ("accontentandosi" della casta corrispondente a quella grandezza che hanno, cioè iniziando a produrre prima o poi ecdisone), ma piuttosto muoiono.
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Re: Presentazione

Messaggioda winny88 » 10/01/2017, 10:03

Per la differenziazione delle caste: le larve, come noto, hanno un'organizzazione discoidale dei tessuti in senso cranio/caudale. Ad ogni disco corrisponde una struttura corporea nell'adulto. Il più o il meno marcato sviluppo di un dato disco si traduce nel maggiore o minore (o assente) sviluppo di quella struttura nell'adulto. Alla crescita della larva corrisponderebbe una crescita dei dischi delle strutture proprie delle regine. Quindi al momento dell'impupamento sarebbe già determinato il risultato fenotipico finale per il 99% come conseguenza dei diretta dei processi di determinazione della casta. Quell'1% dipende dall'osservazione che fornendo altro JH alle pupe di alcuni insetti, come nei maschi dei coleotteri Lucanidi, si riescono ad ottenere alcune differenze nello sviluppo delle mandibole. Si posono ottenere sperimentalmente maschi minori con mandibole grandi quasi quanto quelle dei maschi maggiori. Un risultato simile sembra essersi ottenuto anche coi maschi di Formicidae (pupe di maschi a cui è stato somministrato JH hanno sviluppato capo e mandibole più grandi). Notare infine che lo sviluppo dei tessuti delle trutture da regina evidentemente richiedono moltissima eneria, per cui le larve che all'impupamento non sono ufficientemente grandi per diventare regine, ma lo sono per diventare soldati, probabilmente utilizzano le comunque grosse risorse energetiche stipate per far crescere le trutture relative a dischi diversi. Ecco perché per esempio spesso i soldati hanno testa e mandibole molto più grandi delle regine (si vedano ad esempio le Carebara ex Pheidologeton). Secondo il parere degli autori poi ci saranno probabilmente molti altri fattori molecolari, per ora sconosciuti, che influenzano lo sviluppo dei tessuti dei singoli dischi.

Per l'evoluzione delle caste: notare che tra le specie note di formiche ci sono enormi differenze nella composizione e nella presenza/assenza di determinate caste. I casi più eclatanti sono le specie in cui sono assenti le operaie e quelle in cui sono assenti le regine. L'evoluzione delle caste è probabilmente conseguenza diretta sia dei processi di determinazione che di differenziazione delle castre. Si parte dall'assunto che le specie più ancestrali di formiche note avevano caste differenziate di operaie e regine e la comparsa di tutte le caste intermedie, così come la scompara di operaie o di regine sono caratteristiche acquisite successivamente. Dato che nelle specie ancestrali c'erano grosse differenze di dimensioni e di morfologia tra operaie e regine, probabilmente la comparsa delle caste intermedie si può spiegare col normale processo di determinazione delle caste, che ha portato alla produzione (più verosimilmente inizialmente su scala continua e non discreta) di operaie sempre più grandi (cioè sempre più vicine alle regine) e, nel caso delle specie con occorrenza più discreta delle caste (si prendano ad esempio le Pheidole o le Colobopsis), alla successiva scomparsa delle intercaste, creando così i "gradini" della scala discreta. Salvo ovviamente il fatto che ogni formica, anche quella con divisione in caste su scala più discreta possibile, ha evidentemente la capacità intrinseca, grazie proprio al meccanismo di determinazione delle caste, di produrre in determinate condizioni, e quindi di far comparire nuovamente queste intercaste e comunque individui con un qualsiasi grado di sviluppo su scala continua. La perdita di una casta può invece essere spiegata col modello che prevede la comparsa di alcuni alleli dominanti che sarebbero correlati invece alla perdita dei caratteri da regina. Così per esempio un allele dominante che si oppone allo sviluppo delle ali può portare alla modificazione dell'aspetto delle regine in individui ergatoidi e, quindi, di fatto, alla scomparsa delle regine vere e proprie. Il processo può proseuire poi anche verso la perdita dei caratteri da femmina ergatoide e lasciare quindi solo le operaie (riproduttrici in questo caso: gamergati o per partenogenesi). Questi processi di acquisizione/perdita di caste possono avvenire anche in funzione della differenziazione dei tessuti non strettamente correlata alla crescita della larva (in funzione della differenziazione e non della determinazione) o in funzione della combinazione dei due processi.
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Re: Presentazione

Messaggioda LucaZallo » 10/01/2017, 10:27

winny88 grazie mille per i consigli innerenti alla tesina e per la spiegazione dell'analisi presente nel link, che è davvero molto interessante.
Si, effettivamente per uno alle primissime armi nello studio della biologia, sono argomenti complessi ma non immagini quanto il tuo intervento e la tua spiegazione mi siano stati utili, risultando molto chiari. Grazie mille!
LucaZallo
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