Densità di formicai

[feyd]

Bene ora farò una discussione veramente stupida e probabilmente dettata solo dal mio cervello bacato

In questo periodo di adorazione delle formiche, da luglio ad oggi, ho prestato la massima attenzione a tutti i formicai presenti sul mio terreno ed a tutte le sciamature effettuate e mi è venuto un dubbio:
le specie autoctone sono presenti sul suolo italiano, ma da ora ridurrò il tutto al mio terreno per facilità, vi sono presenti da centinaia se non migliaia di anni quindi vi sono presenti formicai molto vecchi e sciamature di migliaia di esemplari per formicaio, bene come è possibile che le nuove regine trovino spazio per fondare e le nuove colonie possano prosperare? tutto lo spazio vitale non dovrebbe essere già occupato? non essendo presenti Tetramorium sp. da me non ci sono specie che si combattono apertamente fino al massacro e i nuovi nidi presenti non possono essere assimilabili alla sola morte naturale per decesso della regina dei vecchi meganidi.

Nel periodo considerato non vi è stato un cambiamento climatico tale da ridurre considerevolmente la presenza di formiche sul territorio quindi la presenza di tanti nidi giovani non è da attribuire ad un ripopolamento, ed anche la presenza in massa di un po tutte le specie italiane in uno spazio limitato è strano, nessuna specie ha preso il dominio sulle altre e sembrano convivere tutte a distanza di pochi metri.

L'unica conclusione che mi viene in mente è che i formicai anche molto grandi abbiano una mortalità molto elevata ma non per estinzione ma morte in blocco altrimenti non mi spiego come possa esserci ancora spazio per nuovi nidi e come per esempio le Pheidole pallidula non abbiano il completo dominio sul terreno ed il fatto che sono una delle pochissime specie che io abbia mai visto attaccare direttamente altri formicai allo scopo di eliminarli.

Quindi secondo voi a cosa è dovuta tutta questa biodiversità ma sopratutto varietà di età fra nidi della stessa specie?


Secondo voi come influirà questo strano clima che ci accompagna da quest'estate? leggendo in giro parrebbe che ci avviciniamo ad un evento climatico epocale con un'assenza pressoche totale di piovosità sul nostro territorio salvo qualche breve perturbazione temporalesca già da questa settimana


Spero che si sia capito il punto

[Luca.B]

Allora, anzitutto sicuramente il numero di specie che hai nel tuo terreno è una minima parte del numero di specie presenti in Italia (lo hanno quindi colonizzato quelle più adattate a vivere nella tua zona).

L'ecologia di un luogo è come una sorta di ragnatela, dove tirando un filo da una parte ottieni tantissime ripercussioni su tutti i lati e fili della tela.
Esistono, quindi, centinaia di fattori che influiscono sull' "equilibrio" di un pezzo di terra (equilibrio dinamico, poichè spesso soggetto a mutamenti ciclici...a volte anche di decine di anni o secoli).

Alcuni fattori che possono influire sulle colonie sono:

- Morte naturale della regina;
- Morte della regina per incidenti vari;
- Morte della regina per predazione;
- Morte di regina per scontri con altre colonie;
- Morte operaie (poche o molte) per predazione;
- Morte di operaie per scontri con altre colonie;
- Morte della colonia in seguito ad eventi climatici;
- Morte della colonia in seguito a malattie/parassitosi;

Già questi da soli sono più che sufficienti a spiegare il perchè, in una certa area, si creino costantemente nicchie in cui nuove regine riescono a fondare.
Oltre a ciò, ci sono altri fattori da tenere presenti, come:

- Spostamenti delle colonie in seguito a modificazioni naturali o artificiali dell'ambiente intorno al formicaio;
- Spostamenti della colonia in seguito a carenza di cibo;
- Spostamenti della colonia in seguito a pressione da parte di altri animali;

Tutti questi fattori sono costantemente in gioco in ogni pezzo di terra...e sono più che sufficienti perchè si creino e mantengano equilibri (più o meno duraturi) che consentano a diverse specie di formiche di colonizzare un'area. Consideriamo poi che di 200 regine che sciamano si e no arriveranno a fondare 5 regine...quindi, ogni anno, l'apporto di nuove colonie è molto basso e le regine che riescono a fondare sono quelle che per puro caso si sono trovate ad occupare un "buco" lasciato vuoto da un'altra formica. Quindi c'è semplicemente un ricambio costante e al massimo si assistono a lente fluttuazioni tra le varie specie. Molte volte alcune specie dominano per decenni per poi essere lentamente sostituite da altre...che a loro volta verranno poi sostituite, dopo decenni, da altre ancora...per poi, magari, tornare dopo secoli le prime.

Infine c'è da tenere presente anche i diversi habitat. Specie arboricole e terricole possono tranquillamente coesistere in una stessa area, come specie mietitrici e carnivore...o come parassite e specie ospiti.
In un nido di Formica cunicularia in oasi, ho trovato soldati Polyergus rufescens (quindi la loro regina era stata uccisa) e sulla superficie del loro formicaio c'era un formicaio di Tetramorium sp. e uno di Solenopsis fugax. 4 specie che praticamente vivevano attaccate le une alle altre.

Insomma, in realtà ci sono sempre cambiamenti ma questi passano inosservati. Ad esempio alcune regine che hanno sciamato quest'anno ci impiegheranno 5-6 anni per raggiungere le 200 operaie (ricordiamo che i tempi di sviluppo delle colonie in natura sono decisamente più lenti rispetto a quelle che cresciamo in cattività, a causa della minore alimentazione)...e in questi 5-6 anni diverse colonie che oggi ci sono, verranno rimpiazzate.

In oasi da me dall'anno scorso ho tenuto d'occhio un tronco caduto che l'annos corso era stato occupato da una colonia di Camponotus vagus. Bene, in un anno e mezzo ho osservato 3 colonie diverse che, a rotazione, hanno colonizzato quel tronco.

Solitamente questo equilibrio è minacciato soprattutto dall'inserimento di specie aliene e/o da forti perturbazioni antropiche.

Riguardo alla questione climatica, sono parecchi anni che si parla di desertificazione delle nostre aree. In teoria le aree desertiche si stanno spostando, seguendo, molto probabilmente, la famosa inversione polare terrestre. C'è da considerare anche l'influenza di fenomeni ciclici come La Niña o le correnti oceaniche. Al riguardo, però, lascia la parola a chi è più esperto di me di eventi climatici...ma dobbiamo considerare che il fatto che ci siano diverse annate più calde e secche, non è un indice di desertificazione. Ad esempio quest'anno, se non ricordo male, in puglia si è riscontrato un aumento di piovosità di quasi il 70%...e in italia in generale, si parla di un 19-20% di precipitazioni in meno rispetto allo scorso anno. Dati che credo siano del tutto insignificanti per le formiche...che hanno range di tolleranza parecchio alti.

Chiaramente, se dovessimo arrivare a livelli di siccità come l'Africa, allora diremmo addio alle specie come Myrmica rubra che amano ambienti umidi...e ci troveremmo invasi da specie come Pheidole pallidula.

[david]

beh...che altro aggiungere...Luca è già stato esaustivo..vorrei fare un piccolo discorso sul clima.
il clima,da non confondere con situazioni meteorologiche che hanno una scala temporale inferiore,deve essere considerato con le dovute distanze.mi spiego:se prendo in esame la costa nord della spagna vista dallo spazio la vedo come una linea retta,ma se mi avvicino noto che non è così retta.se mi avvicino ancora noto che non è per nulla retta e più mi avvicino e più mi allontano dalla mia idea di retta.con questo voglio dire che noi la situazione la vediamo solamente da vicino (decine di anni) e non abbiamo una visione d'insieme e non si può valutare l 'andamento del clima.
purtroppo però abbiamo assistito a mutamenti così repentini che gli scienziati non sanno più se quei cambiamenti fanno parte di una normale fluttuazione meteorologica o se è l'andamento ad essere cambiato e purtroppo l'ipotesi più avvalorata è la seconda

[feyd]

david però abbiamo dati che ci mostrano l'andamento climatico per centinaia di anni prima di oggi e direi che va più che bene per il nostro intento contando che una regina campa 20 anni circa.


cmq ok quanto detto da luca ma anche cosi mi sorprende quanto ricambio ci possa essere e sopratutto come mai le specie che fondano per gemmazione, che in teoria dovrebbero avere una mortalità molto inferiore ed un ricambio di regine nello stesso nido molto elevato non abbiano il monopolio assoluto, se penso alle structor da me sono in netta minoranza rispetto alle minor o alle wasmanni, certo che ogni zona ha poi le sue specie dominanti ma il mio problema è il perchè

forse sovrastimo parecchio la velocità di crescita di un formicaio in natura,ci sono dati più certi in merito? sulle specie nostrane prevalentemente?

[Luca.B]

Ti sei già risposto...

Semplicemente perchè la "gemmazione" è una strategia adattativa, valida solo in determinate condizioni ambientali generali.

La rapidità di riproduzione delle Crematogaster è un'altro esempio di strategia...come lo è la creazione di "città galle" poco abitate o il calo dei mesi di attività della colonia per fronteggiare ambienti più freddi...ecc...

L'equilibrio di un'area nasce dallo "scontro" tra queste strategia adattative...e tali strategie sono vincenti in certe condizioni e certi momenti, è perdenti in altre condizioni e altri momenti.

E' un pò il motivo per cui ci sono specie che si riproducono curando la prole e producendo pochi piccoli...e specie che non la curano e producono centinaia di piccoli. Semplici strategie...a vole è più vantaggiosa una, altre volte l'altra...e, il più delle volte, persistono entrambe nello stesso ambiente in "equilibrio".

Se non ci fossero così tante strategie, non ci sarebbe la possibilità di quella biodiversità che tu hai osservato...e le formiche sono gli insetti che presentano forse il numero più elevato di tali strategie...ed è per questo che in un piccolo pezzo di terra, riescono a sopravvivere così tante specie contemporaneamente.

Poi, chiaramente, tra qualche secolo magari nel tuo pezzo di terra le specie saranno completamente diverse...come magari secoli o millenni fa erano molto diverse da quelle che vedi oggi.

[feyd]

indubbiamente luca solo che appunto specie come le structor non soffrono la perdita di regina e l'unico modo per eliminare un formicaio è sterminarlo quindi è strano almeno nel mio cervello che non abbiano già colonizzato tutte le nicchie delle messor.
un nido di wasmanni,minor,capitatus anche grosso campa fino a 20 anni circa se tutto va bene, appena muore le structor avrebbero un altra zona dove gemmare e anche se tutte le regine di altre specie fondassero nella zona appena liberata le structor avrebbero il vantaggio numerico essendo già una colonia avviata.


boh

[Luca.B]

Il metodo riproduttivo è meno importante rispetto al "carattere" della specie.

Le Messor structor sfruttano la gemmazione nella riproduzione, che gli da più possibilità di sopravvivere...ma sono anche una specie abbastanza pacifica e, sicuramente, non in grado di sopraffare specie come Camponotus vagus, Lasius emarginatus, Crematogaster scutellaris o altre Messor più agguerrite.

La colonia che avevo di Messor structor, ricordo che si tappò nel formicaio solo perchè in arena era finito un ragnetto...erano circa 200 operaie!
Lo stesso ragnetto, nel formicaio delle Myrmica rubra fu ucciso in pochi minuti (la colonia contava circa 50 operaie).

Questo fa la differenza in natura e, per questa specie, la gemmazione potrebbe anche essere un semplice adattamento per aumentare le probabilità di successo riproduttivo al fine di compensare la bassa predisposizione allo scontro.
Quindi un possibile meccanismo potrebbe essere:

gemmazione + carattere mite = sciamatura + carattere forte

oppure:

gemmazione + carattere mite < (risultato meno vantaggioso)< sciamatura + carattere forte

Non so se è chiaro ciò che intendo.

[feyd]

è chiarissimo però appunto non riesco a capire perche non c'è la specie che fa gemmazione + carattere forte, visto che questa dovrebbe essere la combinazione più vantaggiosa in generale, vedi la stramaledetta formica argentina

sia che la gemmazione e la poliginicità delle structor abbiano indebolito la specie permettendo anche a linee genetiche meno agguerrite di sopravvivere?
pensa se le capitatus fossero poliginiche e gemmassero chi le fermerebbe più? o lo stesso con le Pheidole sarebbero l'arma da conquista ideale

[Luca.B]

è chiarissimo però appunto non riesco a capire perche non c'è la specie che fa gemmazione + carattere forte, visto che questa dovrebbe essere la combinazione più vantaggiosa in generale...

Forse semplicemente perchè non c'è motivo che ci sia.

Da solo il carattere forte della colonia basta ed avanza per permettere ala specie di sopravivere...così come la gemmazione serve all'altra per lo stesso scopo.

Una strategia viene elaborata nel momento in cui le circostanze lo richiedano...e, evidentemente, qui da noi una Messor che gemma e che ha un carattere forte non è necessaria. Conta poi che le strategie sono frutto di evoluzioni lente...quindi, magari, tra 2000 anni ci sarà la Messor che gemma e che ha un carattere agguerrito.

[feyd]

luca non mi ricordavo l'evoluzione funzionasse proprio cosi
i caratteri non vengono sviluppati quando necessario ma vengono selezionati quando sono necessari, quindi una specie forte che gemma dovrebbe essere avvantaggiata nella riproduzione e crescere di più, una linea genetica di structor con carattere dominante potrebbe colonizzare pesantemente un territorio a discapito delle altre specie presenti quindi sarebbe un adattamento vantaggioso, l'unica cosa che mi viene in mente che possa impedirlo è che di generazione in generazione senza il costante rimpinguo genetico che con la gemmazione non avviene il filone si indebolisca molto, ma è solo una mia idea.

in ogni caso il biologo qui sei tu quindi mi piacerebbe approfondire quest'idea

[Luca.B]

La comparsa di un carattere, in realtà, non avviene mai per esigenza...ma è un evento casuale che porta con se delle conseguenze le quali possono essere vantaggiose o svantaggiose.

Vedendola da un punto di vista più semplificato (che è quello solitamente usato nella didattica), solitamente si tende a parlare di "risposta ad esigenze"...sebbene si, questo sia un concetto non corretto. Cioè quando si parla di evoluzione è più facile partire dall'esigenza per andare indietro verso la mutazione che ha permesso di risolvere tale bisogno.

In realtà, se dovessimo fare discorsi "evolutivamente corretti", si dovrebbe dire che non ci sono Messor "forti" che gemmano semplicemente perchè tale combinazione non si è ancora casualmente creata o, se si è creata, per fattori diversi (forse semplicemente casuali) non ha preso piede e si è persa (consideriamo che ci vogliono tantissime generazioni perchè si creino mutazioni genetiche...e quando compaiono basta che l'individuo che porta la mutazione viene, magari per sfortuna, predato perchè si perda tutto).

Quindi, in realtà, sarebbe scorretto a priori tutto il nostro discorso, poichè l'evoluzione non tiene tanto conto delle esigenze o delle necessità...ma è semplicemente un meccanismo di "causa-effetto". Ad ogni mutazione semplicemente corrisponde un effetto.

Anche i ragionamenti circa il maggiore o minore vantaggio di un carattere non ha senso evolutivamente parlando...poichè le mutazioni, non "pensando", creano situazioni casuali e la maggiore o minore vantaggiosità è semplicemente una conseguenza.

Il problema dell'impoverimento genetico di cui parlavi è sicuramente uno degli aspetti più importanti che spiegano il motivo per cui strategie come la gemmazione non si sono imposte alla lunga...così come tali strategie riproduttive, il più delle volte, sono associate comunque a eventi di incroci misti (anche se rari). In quasi tutti i regni e in quasi tutte le specie (dai batteri alle alghe agli invertebrati fino ai vertebrati) le specie che usano eventi come la clonazione, la gemmazione, la partenogenesi e tutte le forme di riproduzione asessuata alternano, in particolari fasi del ciclo biologico, anche fenomeni di riproduzione sessuata...cercando di far si che tale riproduzione non avvenga tra consanguinei.

Credo che nelle formiche l'incrocio tra linee genetiche rappresenti comunque una strategia vincente, che ha permesso e continua a permettere a questi insetti di sopravvivere perfettamente. Ma sebbene questa strategia sia vantaggiosa a livello di conservazione di un corretto patrimonio genetico (ad esempio per evitare il rischio di malattie genetiche date da caratteri recessivi), direi che agisce solo molto indirettamente sui vantaggi a livello ecologico o etologico.

A mio avviso la strategia riproduttiva migliore è quella attuata dalle Formica rufa quando una regina vola via, si accoppia con esemplari non consanguinei per poi tornare a far parte della colonia madre...e gemmare in un secondo momento.

[feyd]

grazie luca quindi alla fine dicevamo la stessa cosa pura casualità se non c'è una specie dominante che gemma ed in ogni caso alla lunga avrebbe problemi genetici.

con le formiche avendo una regina che depone e basta le mutazioni dovrebbero essere più frequenti,io credo, del resto basta che una regina presenti un gene diverso e più "forte" che tutta la colonia abbia quel vantaggio e quindi la regina dovrebbe fare molti più "figli" intesi come altri nidi e via dicendo, ovviamente con un fenomeno casuale, ed infatti l'altro dubbio era qui con la quantità di regine che sciamano come mai gli errori genetici sono cosi rari? può essere che le formiche abbiano un DNA molto stabile?

[alegros]

Nel TG1 delle 20 di ieri sera è stata data notizia di una drastica riduzione di alcune specie animali in Italia, verificatasi quest'anno a causa di un'estate troppo calda e prolungata. E in particolare della notevolissima riduzione di api e formiche, addirittura del 75% !!!. Riguardo alle formiche, anch'io avevo notato una minore presenza in diverse zone della provincia di Padova, compresa quella dei Colli Euganei, in particolare da fine luglio in poi. Volevo quindi scrivervi già da qualche settimana, per sapere se anche voi avete avuto la stessa sensazione, e con la notizia di iersera mi sono deciso a farlo. D'altra parte, in molti dei vostri messaggi è stata data notizia di gigantesche sciamature. Come stanno allora veramente le cose? Di una notevole riduzione delle specie di formiche nell'arco alpino, in particolare di Formica rufa e altre specie affini, mi aveva parlato l'anno scorso anche uno zoologo austriaco. Vi risulta che i mirmecologi professionisti nostrani abbiano fatto di recente qualche verifica precisa?

[feyd]

non so che dire riguardo questo ma da me non ho potuto riscontrare questo calo.
probabilmente è una questione di zona e in ogni caso probabilmente è uno dei fattori che permettono il ricircolo delle generazioni

[Luca.B]

grazie luca quindi alla fine dicevamo la stessa cosa pura casualità se non c'è una specie dominante che gemma ed in ogni caso alla lunga avrebbe problemi genetici.

con le formiche avendo una regina che depone e basta le mutazioni dovrebbero essere più frequenti,io credo, del resto basta che una regina presenti un gene diverso e più "forte" che tutta la colonia abbia quel vantaggio e quindi la regina dovrebbe fare molti più "figli" intesi come altri nidi e via dicendo, ovviamente con un fenomeno casuale, ed infatti l'altro dubbio era qui con la quantità di regine che sciamano come mai gli errori genetici sono cosi rari? può essere che le formiche abbiano un DNA molto stabile?

Bisogna tenere in considerazione solo le mutazioni che avvengono negli alati (maschi o femmine è indifferente)...e non quelle delle operaie. Certo, le operaie saranno quelle che sfrutteranno maggiormente l'eventuale vantaggio portato dalla mutazione.

Mettiamo il caso che una regina deponga 200 alati ogni stagione per 15 anni...produrrà 3000 alati.
Il tassi di mutazioni spontanee è già di per se molto basso e tale tasso è influenzato anche da fattori quali i meccanismi di riparazione naturali del genoma, le mutazioni che portano alla morte l'esemplare, le mutazioni mascherate dall'attività di altri geni, le mutazioni bloccate dall'altro allele, le doppie mutazioni, ecc...

A questi fattori interni, vanno poi aggiunti quelli esterni, come la probabilità che l'esemplare che manifesta la mutazione sopravviva e si riproduca, l'effetto della mutazione sulla sopravvivenza della specie, ecc...

Quindi, in definitiva,la comparsa ed il mantenimento di mutazioni è un evento rarissimo e si assisterà alla comparsa di una mutazione che avrà effetti fenotipici si e non ogni chissà quando secoli o millenni...
Non dimentichiamo, infatti, che le formiche che abbiamo oggi sono quasi identiche a quelle di cui troviamo resti fossili...quindi l'evoluzione di questi insetti è davvero minima, nonostante l'alta produzione di progenie.

Neanche io ho sentito nulla circa il calo delle formiche...sulle api si...ma sulle formiche non ne ho mai sentito parlare.