Le caste delle formiche

[Alex Alex]

ciao, volevo chiedere, fin'ora io ho trovato ben due regine
Temnothorax sp. e Tetramorium sp. sono bellissime!
Ma queste due specie presentano caste evidenti o le figlie saranno tutte uguali?

[pax]

Leggi le apposite schede nella barra in alto, c'è scritto tutto.

[asiletto]

Nei generi Temnothorax che Tetramorium non vi è una differenza nella dimensione delle operaie. Nel caso di Temnothorax ho effettivamente visto alcune operaie leggermente più grandi, ma non penso si possa parlare di polimorfismo.

I tre generi di formiche italiane (che mi vengono in mente al momento) che presentano un evidente polimorfismo sono Messor, Camponotus e Pheidole.

[Alex Alex]

un'altra cosa, ho notato che molti di voi, specialmente i più esperti, allevano contemporaneamente un numero piuttosto alto di regine.. anche 6 o 10. Ma, le mantenete tutte le colonie o alcune le liberate?
In caso si trovasse una regina di una specie più interessante e non si potesse tenerle entrambe, è giusto liberarne una? qual'è la maniera corretta di liberarla? oppure la cosa più giusta da fare è tenere quelle che si ha e non prenderne più altre? Lo chiedo perchè mi affascinerebbe di più osservare una specie che presenta un bel polimorfismo. Anche se in realtà mi sono gia affezionato a queste due ^^

[Dorylus]

Non vanno mai liberate se non nello stesso posto dove sono state prese , tieni conto però che morirebbero quasi certamente , non sono preparate all'attacco delle altre formiche che certamente farebbero razzie , quindi meglio tenersele o darle a qualcuno che non ne ha trovate utilizzando la banca delle regine o Entomodena .

Per le dimensioni ho notato che cambiano anche a seconda dell'età della colonia , ho una colonia di 12 anni di Temnothorax alienus datami da Fabrizio Rigato e devo dire che hanno dimensioni enormi rispetto a tutte le altre che ho visto anche della stessa specie .

[Alex Alex]

ho capito. grazie

[GiuseppeA]

Approfitto della discussione per togliermi un paio di curiosità! La prima cosa che mi piacerebbe sapere è a proposito delle caste, per esempio, quando nasce una soldato da che momento è una soldato? Cioè, già la larva è più grande e quindi la pupa oppure una volta che nasce la formica poi cresce di più?
E l'altra cosa, in molti siti leggo sul pericolo di importare formiche non del luogo, ma secondo me se non è la regina a fondare in natura con tutte le sue " precauzioni" noi non abbiamo possibilità di fare danni perché sarebbero distrutte dalle colonie vicino!

[winny88]

Le formiche una volta che sono passate dallo stadio di pupa a quello di adulto hanno raggiunto la loro taglia definitiva. Non possono crescere. Le dimensioni e le caste quindi sono determinate proprio dalla fase larvale. Pupe e larve di soldati sono già più grandi.

Infatti il pericolo non è dato dall'importare singole operaie (anche se c'è sempre l'evenienza che una specie sia capace di partenogenesi telitoca anche nelle operaie e quindi di riprodursi anche con queste), ma colonie intere complete di individui riproduttori. In tal caso oltre al pericolo che vengano liberate accidentalmente, c'è quello che prima o poi produrranno sessuati e questi possano sciamare e... combinare di tutto.

[Sara75]

In genere le caste delle formiche non sono determinate geneticamente, tutti i membri della colonia hanno lo stesso genotipo che, a seconda delle differenze ambientali (esterne), attiverà o disattiverà la crescita degli individui, sviluppandoli secondo la destinazione adulta finale.
In altre parole le varie caste (regina, operaia minore, media, major o soldato) vengono stabilite (in maniera automatica oppure attiva) da fattori ambientali caratteristici: il tipo di nutrimento destinato alle larve, la temperatura del nido, l'ibernazione e l'eventuale esposizione al gelo ( ad esempio le regine di Myrmica si sviluppano in primavera da larve che sono state sottoposte a temperature gelide in ibernazione), la quantità del tuorlo contenuto nelle uova, l'età della regina e soprattutto i meccanismi di feedback negativi, determinati dai feromoni. Ad esempio nel caso vi siano molte operaie minori nella colonia, verrà avviato il processo di produzione delle operaie maggiori. Una volta innescato il processo, quando si raggiungerà un numero sproporzionato di soldati, verranno prodotte più operaie in modo da equilibrare la colonia.
È la stessa colonia che con la comunicazione tra le sorelle, come un superorganismo, regola le proporzioni numeriche tra le caste.
Nel dettaglio è importante la grandezza raggiunta dalla larva prima dell'impupamento. Le varie masse di tessuto che compongono le larve (dischi immaginali) destinati a formare le varie parti dell'insetto adulto, crescono a seconda di differenti velocità, in un processo definito "allometria". A seconda delle condizioni esterne cui la larva è sottoposta, questa crescita differenziale dei tessuti sarà più o meno accentuata, portando la larva a sviluppare un adulto con proporzioni da operaia oppure da soldato, dotato di testa sproporzionata, gastro più pronunciato, mandibole più sviluppate etc.
Quindi, per rispondere alla tua domanda, una formica nasce generalmente "totipotente", ma a seconda dei bisogni della colonia, si svilupperà in regina, operaia o soldato. Una volta divenuta una larva matura, la sua strada è però segnata, non potrà più né crescere ulteriormente, né cambiare casta.
Vi sono ovviamente, come in tutti i sistemi complessi, aberrazioni quali gli ergatogini, che presentano forma intermedia tra major e regina, dotati di gonadi parzialmente sviluppate.
Per quanto riguarda il fatto di liberare colonie allevate e alloctone, spesso le nostre impressioni possono fare danni ambientali notevoli.
Le formiche sono superorganismi, che crescono lentamente, ma una volta superata la fase critica della fondazione possono diventare la specie dominante in un determinato ambiente, e raggiungere una massiccia fase riproduttiva.
Nessuno può assicurare che una specie aliena venga sempre sopraffatta dalle specie autoctone, basta che anche solo una colonia raggiunga l'età riproduttiva per produrre negli anni migliaia di sessuati che come spore infestanti si propagheranno nel nuovo habitat.

[Alex Alex]

il modo di generazione delle caste mi ricorda molto quello del corpo umano quando produce globuli rossi, globuli bianchi e piastrine. se c'è carenza di uno si produce quello se no un altro. Una colonia è veramente come un unico organismo vivente! incredibile

[marcotu]

Ottima spiegazione Sara75!
Una sola precisazione/chiarimento: tu dici che tutti i membri della colonia hanno lo stesso genotipo, che si manifesterà in fenotipi diversi (le caste) sotto l'influenza di stimoli esterni, ma io dico, le uova (almeno quelle che daranno regine, operaie e soldati) sono il risultato dell'unione di gameti femminili della regina e maschili (accumulati durante il volo nuziale), quindi i membri della colonia non sono dei cloni.
Non vorrei sembrare pignolo ma ho notato che su questo forum si è molto attenti alla precisione sotto tutti gli aspetti (forma e sostanza)

[Sara75]

Certamente Marcotu,
Intendevo che il genotipo (delle larve schiuse da uova diploidi) per la formazione di caste è lo stesso, nel senso che la potenzialità è identica, non certo che sono tutti cloni.
Anche se, in effetti, il genotipo delle operaie sterili è importante che sia diversificato solo per avere più speranze di sopravvivenza, dal punto di vista della colonia, ad infezioni o parassitosi: più sono stati i padri delle operaie, maggiore sarà la variabilità genetica interna alla colonia e maggiore la sua salute.
Dal punto di vista evolutivo importa solo che i geni delle future regine siano ottimali.

[winny88]

Possono anche avere lo stesso identico genotipo!

Accade nelle specie in cui l'unica modalità di riproduzione è la partenogenesi telitoca e in cui esistono sia operaie che femmine fondatrici, ma in cui non esistono i maschi.

La partenogenesi telitoca infatti non porta usualmente alla produzione di prole con lo stesso genotipo (cloni) della madre perché, creandosi comunque dall'unione di due gameti (anche se prodotti dallo stesso individuo) c'è comunque ricombinazione dei cromosomi. Ma in determinati casi può accadere...

Nella telitochia una femmina partendo da cellule germinali diploidi produce per meiosi gameti aploidi (cellule uovo e polociti). Un polocita feconda una cellula uovo esattamente come farebbe uno spermatozoo producendo un uovo diploide. Questo però ha corredo cromosomico non uguale a quello della madre. Infatti i cromosomi sono sempre gli stessi, ma mentre nella madre le coppie di analoghi di ogni cromosoma erano in eterozigosi (diversi tra loro), nella figlia alcune coppie saranno in omozigosi (uguali fra loro) con probabilità del 50% su ogni coppia. Succede perché la segregazione dei cromosomi analoghi durante la meiosi è casuale e quindi esisteranno alcuni polociti contenenti il primo analogo ed altri contenenti il secondo e lo stesso accade per le cellule uovo. C'è quindi il 50% delle probabilità che si incontrino una cellula uovo e un polocita con analoghi diversi e il 50% che si incontrino due cellule che portano lo stesso cromosoma.

Detto questo, se in una specie la telitochia è accessoria alla riproduzione per anfigonia (maschio+femmina), basta una sola generazione anfigonica immezzo per "rimischiare" tutto. Ma nelle specie in cui esiste solo telitochia e in cui esistono femmine fondatrici, ogni colonia sarà prodotta per generazioni successive di telitochia. Ad ogni generazione in media il 50% delle coppie di cromosomi che erano rimasti in eterozigosi vengono convertiti in coppie in omozigosi. Le coppie già in omozigosi non possono che restare tali (già sono due cromosomi identici nella madre, lo saranno per forza anche nella figlia). Quindi dopo un TOT di generazioni tutte le coppie di cromosomi saranno in omozigosi. Da quel punto in poi tutta la progenie avrà lo stesso identico genotipo (salvo ovviamente le sempre possibili mutazioni ex novo che comunque garantiranno l'evoluzione della specie).

Le specie che fanno solo telitochia hanno raggiunto ancestralmente proprio questa situazione: in teoria in ogni colonia prodotta da singola fondatrice dovrebbe esserci un unico e solo genotipo. Poi in pratica non è così perché alla natura le regole non piacciono. Mette in mezzo per esempio altri processi proprio come le mutazioni.

Ora... Se passa qualcuno che ha studiato la biologia molecolare e la genetica potrebbe anche capirci qualcosa.
Era tutto solo per dire che esistono anche situazioni di genotipi identici.

[winny88]

Una sola precisazione/chiarimento: tu dici che tutti i membri della colonia hanno lo stesso genotipo, che si manifesterà in fenotipi diversi (le caste) sotto l'influenza di stimoli esterni, ma io dico, le uova (almeno quelle che daranno regine, operaie e soldati) sono il risultato dell'unione di gameti femminili della regina e maschili (accumulati durante il volo nuziale), quindi i membri della colonia non sono dei cloni.

Io infatti modificherei il concetto dicendo che le femmine (operaie, regine, ergatogini) non hanno lo stesso genotipo, ma che hanno lo stesso cariotipo. Vuol dire che hanno lo stesso corredo cromosomico e gli stessi geni nelle stesse posizioni (loci), però gli alleli di ogni gene possono essere differenti. Tuttavia il concetto che volevasi esprimere è che un'operaia e una regina hanno fenotipi diversi anche se eventualmente i genotipi fossero gli stessi.

[entoK]

un'altra cosa, ho notato che molti di voi, specialmente i più esperti, allevano contemporaneamente un numero piuttosto alto di regine.. anche 6 o 10. Ma, le mantenete tutte le colonie o alcune le liberate?

Se cerchi, qui sul forum abbiamo anche esperienze di colonie liberate, ovviamente si tratta di regine raccolte nelle stesse zone.
Questo che hai fatto notare è un punto che si dovrebbe ricordare più spesso, soprattutto ad alcuni novizi che per entusiasmo e smania, finiscono per collezionare (magari comprandole) varie colonie che faticano poi a gestire senza esperienza.

L'impegno di allevamento non è costante: ma passa dall'essere praticamente nullo in fondazione a divenire via via che la colonia cresce sempre più pesante.

Tenere 6/10 regine in fondazione è semplicissimo per il primo anno: non si fatica certo a fornire il poco cibo richiesto dalla mini-colonia incipiente (per non parlare della regina nei primi mesi a digiuno).
Poi per un altro periedo, a seconda della rapidità di sviluppo specifica, si passa a gestire la provetta in arena e già a quel punto è praticamente d'obbligo avere un allevamento di cibo vivo e fornire più attenzioni. Se non si hanno inconvenienti (non sempre tutte le colonie crescono bene e con successo perfino in cattività) e la colonia riesce a prosperare nel caso diventi molto numerosa a quel punto diventa un impegno relativamente serio, soprattutto nel caso se ne abbia più di una. Chi ha questo genere di colonie lo spiega spesso e se cerchi c'era anche una vecchia discussione di Luca.B in cui faceva un po' il punto di tutto l'impegno che gli prendevano le numerose colonie mature che deve gestire.

Il grado di attenzioni richiesto inoltre varia molto a seconda della specie, quelle più prolifiche e agressive ovviamente danno molti più grattacapi e in un periodo di tempo relativamente breve. Nel tuo caso sei fortunatissimo, per mia esperienza Temnothorax è uno dei generi più indicati per il principiante (purché si faccia molta attenzione con la possibilità d'invischiamento di queste operaie nell'antifuga o altro, io ho sempre usato le retine proprio per evitare di perdere le poche operaie) dato che le colonie mature non raggiungono elevati numeri e sono formichine piuttosto tranquille e gestibili. Invece Tetramorium è molto prolifico e alla lunga la colonia matura richiederà molto più cibo delle precedenti, ma per ora non preoccuparti troppo e goditi la fondazione!