Osservazioni sui tempi di produzione di alati nelle colonie

[quercia]

lasciamo stare per un attimo i sessuati e parliamo di M.capitatus che presenta ben 4 caste di operaie. Che sia la regina le operaie o le larve stesse a decidere cosa diventare forse non ci è ancora dato saperlo ma mi sembra chiaro che la colonia in sappia quello che gli serve.
le mie M.capitatus hanno prodotto un certo numero di operaie maggiori quest'anno, grandi quasi quanto la regina e la colonia ha solo 2 anni ed io fornisco spesso semi grossi e non le aiuto quindi, credo che loro sappiano quando è il momento giusto di fare qualcosa in cattività o meno, si parli di caste od alati. Penso nostra influenza in cattività non sia sufficiente ad alterare meccanismi antichi milioni di anni

[Luca.B]

Vuoi una prova schiacciante?

Quale è il meccanismo con il quale una larva "decide" se diventare operaia o regina, partendo dal presupposto che sappiamo che il dna fra le due caste è lo stesso, e quindi quello che cambia è solo l'espressione dello stesso.


Secondo me il tutto nella vita delle formiche è prevalentemente stocastico, quindi come ti dicevo la decisione avviene a valle, ed è solo una decisione su chi portare avanti.

Poi facendo due conti, piccole larve di alati ora vuol dire che, in natura, riprenderanno a crescere in primavera, diamo un paio di mesi fino a giugno? Per diventare pure, un altra mesata, mesata e mezzo per diventare adulti, ed ecco che siamo a fine agosto, periodo giusto per gli alati
Se i conti sono giusti, e gianni scalda la colonia questi tempi verranno accellerati e per giugno potremmo vedere se priscus aveva ragione o meno

E dove sarebbe la prova schiacciante?!?

Non ho detto che gli alti vengono prodotti solamente da fattori ambientali...ma solo che, a mio avviso, i fattori ambientali (come sbalzi di temperature, magnetismo e meccanismi eventualmente a noi sconosciuti che permettono alle formiche di sapere esattamente in che periodo dell'anno sono e se sono vicine alle sciamature o no) costituiscono la discrepante più importante che induce la colonia a produrre reali.

Una delle cose che gli studi mirmecologici ci insegnano è che nelle colonie è un gravissimo errore pensare a ciò che può o no fare un singolo individuo...ma che bisogna sempre pensare alla colonia come "superorganismo".
E' quindi irrilevante da dove parta la decisione di svilupparsi in regine o operaie...ma ciò che conta è il perchè, fuori da certi periodi dell'anno e nonostante l'alimentazione sia sempre abbondante, le larve si sviluppano in operaie invece che regine.

A questo punto, poi, sorge un problema.
E cioè per sapere se quelle precise larve si svilupperanno in regine più che in grosse major (e dimostrare così anche che la produzione di reali è indipendente da fattori ambientali o che questi ultimi sono un elemento secondario rispetto all'alimentazione o ad altri fattori come quelli ormonali) la colonia dovrebbe essere mantenuta al caldo fino a completo sviluppo delle larve stesse.

Se infatti verrà mandata in ibernazione (quindi le larve si bloccheranno nello sviluppo) sarà impossibile stabilire se gli eventuali alati prodotti in estate il prossimo anno sono venute fuori da queste larve o da eventuali uova deposte al risveglio della colonia.
Solo, infatti, la produzione di alati in pieno inverno confermerebbe che sono proprio queste larve che si sono sviluppate in alati e che fattori ambientali sono appunto poco influenti.

Io continuo a dire che a prescindere da dove parta la decisione di fare alati e dai meccanismi fisiologici e genetici che sono dietro tale sviluppo, i fattori ambientali sono quelli principali che regolano il momento in cui si innescano tutti quei meccanismi fisiologici che portano agli alati...e che per tale motivo una colonia come questa, che sciama naturalmente in autunno, non si metterà ora a produrre alati.

lasciamo stare per un attimo i sessuati e parliamo di M.capitatus che presenta ben 4 caste di operaie. Che sia la regina le operaie o le larve stesse a decidere cosa diventare forse non ci è ancora dato saperlo ma mi sembra chiaro che la colonia in sappia quello che gli serve.
le mie M.capitatus hanno prodotto un certo numero di operaie maggiori quest'anno, grandi quasi quanto la regina e la colonia ha solo 2 anni ed io fornisco spesso semi grossi e non le aiuto quindi, credo che loro sappiano quando è il momento giusto di fare qualcosa in cattività o meno, si parli di caste od alati. Penso nostra influenza in cattività non sia sufficiente ad alterare meccanismi antichi milioni di anni

Concordo pienamente...

I meccanismi di sciamatura sono ancora completamente sconosciuti. Come fanno le colonie a sincronizzarsi? Come fanno a sapere quando è il momento esatti di lasciar uscire gli alati...e di produrli?
Sono meccanismi che hanno retto alla pressione del tempo e che si ripetono anno dopo anno. Meccanismi che la cattività, per quello che fino ad ora abbiamo potuto osservare nelle nostre colonie, sembra non riuscire a influenzare.

Ricordiamo, come ha detto benissimo Gianni, che scientificamente parlando la produzione di poche regine fuori stagione o prematuramente non costituisce un dato scientifico...ma solo un evento accidentale.

[Priscus]

Per il discorso delle larve di sessuato ho aperto un altro post, anche se mi resta solo la carta della regina fuori stagione per supportare la mia teoria:
http://www.formicarium.it/forum/viewtopic.php?p=99818#p99818
tanto qui siamo nuovamente da un'altra parte e preferisco approfondire il discorso corrente

Specie a sciamatura primaverile (es. Camponotus vagus o Messor structor) producono alati solitamente in tarda estate/autunno;

Colpa mia avevo confuso structor con capitatus quando ho letto e quindi le mie teorie di certo non si adattano alle capitatus di Gianni visto che sciamano in tutt'altro periodo

Però quello che ha citato Robybar spiegherebbe diversi interrogativi.

Spiegherebbe ad esempio come ques'anno le mie Formica fusca tenute nell'arca abbiano prodotto molti meno alati dei 2 anni precedenti, quest'anno il sisitema di ventilazione forzata è stato sempre spento perchè ho dovuto spostare la presa di corrente che usavo i 2 anni precedenti, quando la ventilazione era sempre accesa. E come mai avessero proprio smesso di produrli nell'anno in cui stavano nel variante 2 monocamera, io avevo pensato allo stress del trasloco.

Però c'è anche da dire che se si preleva una colonia che produce alati in natura, questa ne produce anche l'hanno successivo in cattività con spazi ben più ristretti. Questo darebbe maggiore credito alla teoria sulla vecchiaia della regina (più invecchia meno ormoni produce)

[Robybar]

Ma secondo me una colonia che produce sessuati in numero crescente man mano che la regina invecchia non è destinata ad avere molti discendenti:
In natura, i pericoli legati a predatori, malattie, cause climatiche o comunque ambientali ecc... possono compromettere in molti modi una colonia. Esempio.
Se una colonia matura che non ha mai prodotto alati e che aspetta l'invecchiamento della regina viene colta da qualche "imprevisto" e la regina muore, la colonia è destinata ad estinguersi e niente discendenti. Sarebbe più logico iniziare a produrre sessuati appena possibile in modo che, se anche la regina dovesse morire prima del previsto, già diversi sciami sono stati prodotti in passato e c'è possibilità di avere discendenti in giro.
E dato che la selezione naturale è durissima anche con le colonie mature e anche che in certe specie gli alati vengono prodotti in quantità industriale, dubito della teoria che vuole la produzione di alati quando la regina inizia a perdere colpi.
Tuttavia, ho elaborato una teoria che spiegherebbe anche molto bene il comportamento delle colonie in natura (produzione di alati e sciamature).
Secondo questa teoria, la produzione di alati è sì scatenata dalla regina che decide di abbassare per un pò il suo ferormone di dominazione (=regine alate) e non fecondare alcune uova (=maschietti).
Ma questo comportamento è basato, secondo me, da un fattore esogeno sempre esatto quale il fotoperiodismo. Per chi non lo conosce, il fotoperiodismo sarebbe la capacità della stragrande maggioranza degli esseri viventi di capire la stagione in cui si trovano semplicemente misurando le ore di luce di una giornata qualsiasi. Ovviamente non misurandola in secondi, minuti, ore ecc... ma a modo suo.
Nel modo vegetale il fotoperiodismo è vitale per determinare il momento della fioritura. Per esempio, la stella di natale (Euphorbia pulcherrima) inizia a produrre gli organi riproduttivi accompagnati dalle caratteristiche foglie colorate proprio in Dicembre o comunque attorno al solstizio d'inverno, periodo in cui le giornate si sono accorciate molto rispetto all'autunno e all'estate.
Nelle formiche, il fotoperiodismo potrebbe indicare il momento propizio in cui la colonia deve iniziare a produrre i sessuati.
Per esempio, in Messor capitatus ed in generale nelle altre mietitrici europee (al d fuori di M.structor) gli alati vengono prodotti in natura nei mesi di Luglio ed Agosto, proprio quando il picco massimo di illuminazione solare nella giornata inizia a decrescere. Mi sembra anche una cosa logica: Risveglio in primavera, raccolta di scorte fino a Luglio, sessuati in Luglio-Agosto, sciamature da Settembre a Novembre e poi tutti a nanna. Un bel piano ordinato ed equilibrato.
Solo che non potrei riuscirmi a spiegare come mai le formiche avvertano il fotoperiodismo dal sottosuolo visto che non arriva neanche un pò di luce sotto terra.
E allora ho pensato a qualche sorta di ormone prodotto dalle foraggiatrici a contatto con l'esterno (oppure dalle guardiane che stanno tutto il giorno a guardare fuori) che indica al resto delal colonia che non esce dal suolo i cambiamenti fotoperiodici nell'arco dell'anno...
Oppure, ancora, le formiche che non escono dal nido possono regolarsi tramite le variazioni di temperatura fra dì e notte che comunque anche variano nel corso dell'anno in base all'intensità e alla durata rispettiva. Ho pensato quindi a questa specie di "termoperiodismo", per così dire.
Fine.
Che ne pensate di questo "lampo di genio" che mi è venuto?
Critiche?

PS. Le fonti di quanto ho detto sul fotoperiodismo le potete benissimo trovare su , ecco qualche esempio da Wikipedia:
http://it.wikipedia.org/wiki/Fotoperiodismo
http://it.wikipedia.org/wiki/Fotoperiod ... li_insetti
Nell'ultimo link è spiegato anche in che modo gli insetti si basano sui fotoperiodi e quindi perchè per tutti gli insetti è così importante questa abilità.

[winny88]

C'è forse un po' di confusione tra il concetto di inizio di produzione di sessuati durante l'esistenza di una colonia e quello di ritmo (ciclo) di produzione annuale dei sessuati stessi. Non riesco a cogliere bene dove interrompi l'uno e dove inizi l'altro.

dubito della teoria che vuole la produzione di alati quando la regina inizia a perdere colpi

Le colonie iniziano a produrre alati quando sono "mature", cioè pronte numericamente per affrontare la notevole spesa energetica. Ciò avviene con tempi variabili da specie a specie, ma spesso già dal terzo anno inizia la produzione. Talvolta anche prima (pensa a Solenopsis geminata per cui ci è stato dimostrato che, almeno in cattività, una colonia può iniziare a produrre alati dopo solo un semestre dalla sciamatura della regina!). In rapporto ad una vita media di 15-20 anni (stiamo ovviamente ragionando su specie monoginiche, perché se consideriamo quelle poliginiche, come le stesse S.geminata, con colonie potenzialmente perenni il discorso non ha proprio senso) direi che 3 anni non sia una tappa irraggiungibile. Quindi non è che la colonia produce alati quando la regina è invecchiata notevolmente e "perde colpi". Occorre solo il tempo necessario per raggiungere la capacità di accumulare energie e il numero di soggetti lavoratori sufficienti per far fronte alla spesa richiesta dalla produzione di un certo numero di sessuati.

Sarebbe più logico iniziare a produrre sessuati appena possibile in modo che, se anche la regina dovesse morire prima del previsto, già diversi sciami sono stati prodotti in passato e c'è possibilità di avere discendenti in giro.

Ha evidentemente poca utilità produrre solo un paio di sessuati per esempio quando la colonia ai primi mesi conta poche decine di operaie (anche se talvolta capitano le produzioni di pochi sporadici alati in fasi precoci). Le probabilità che uno di questi raggiunga la meta sono bassissime. La riproduzione delle formiche che compiono sciamatura si basa sulla legge dei grandi numeri.

Senza contare poi che il meccanismo che permette la riproduzione solo a colonie che riescono a diventare mature, e quindi a regine "forti", facilita notevolmente la selezione naturale degli individui e dei caratteri migliori. Credo sia questo ciò che conta per la natura.

ho elaborato una teoria che spiegherebbe anche molto bene il comportamento delle colonie in natura (produzione di alati e sciamature).
Secondo questa teoria, la produzione di alati è sì scatenata dalla regina che decide di abbassare per un pò il suo ferormone di dominazione (=regine alate) e non fecondare alcune uova (=maschietti).

Ma una teoria, anche abbastanza verificata, che spiega questo processo c'è e ci risparmia molti sforzi di inventiva. Le regine producono un feromone inibitore (quello che evidentemente definisci "di dominazione") che impedisce lo sviluppo delle larve diploidi in regine. Ma non è lei stessa che ne diminuisce la produzione per consentire lo sviluppo di nuove alate. Esiste invece un feromone competitivo prodotto dalle operaie che stimola lo sviluppo delle larve a diventare regine. Ecco perché più una colonia è numerosa più è alto il numero di sessuati prodotti: perché più sono le operaie più feromone viene prodotto e quindi più sono le larve che riescono a sottrarsi dallo stimolo inibitorio del feromone della regina. E' un meccanismo intelligentissimo che rende possibile il bilanciamento tra numero di sessuati prodotti e l'effettiva capacità della colonia di far fronte alla relativa spesa energetica. La produzione inizia, nella vita di una colonia, proprio quando ci sono operaie a sufficienza per contrastare adeguatamente il feromone della regina.

Per il ciclo di produzione annuale... Ne parlavamo poco tempo fa in una discussione. Gianni chiese un parere diretto al dottor Rigato dopo aver osservato in cattività che una colonia sufficientemente matura produce sessuati non solo nel periodo che ci si aspetta, ma anche tutto l'anno e anche se per esempio deve passare un lasso di tempo molto lungo prima della sciamatura. Il parere del dottore fu proprio che se una colonia ha la capacità di accumulare energie sufficienti per nutrire anche gli alati ad oltranza non c'è motivo di produrli solo "in extremis" e che quindi lo può fare praticamente anche costantemente. Quindi forse gli schemi pedissequi che tentiamo di crearci noi sono non sempre validissimi.