Nessuno chiamerebbe una formica bambino carino. Non sono un granché da vedere – gli insetti iniziano la vita come antiestetiche larve simili a vermi – e il loro comportamento è, francamente, terrificante: se non stanno vomitando nella bocca di un adulto, si stanno avidamente divorando a vicenda.
Ma le formiche adulte non tollerano semplicemente questo comportamento nei loro giovani – dipendono da questo. I ricercatori ora sospettano che le larve di formica svolgano un ruolo di vasta portata che è vitale per la coesione delle società complesse in cui nascono.
“Le larve possono essere una casta sociale distinta con una funzione specifica, senza la quale una colonia non funzionerebbe”, dice Eva Schultner dell’Università di Regensburg in Germania, che studia il ruolo degli individui in sviluppo nelle colonie di formiche.
I giovani di alcuni insetti, come le termiti, hanno spesso la forma di mini-adulti, completi di piccole zampe. Le larve di formica sono raramente benedette da tali caratteristiche. I loro corpi senza arti sembrano renderle incapaci di molto movimento, dando l’impressione che siano solo oggetti passivi dipendenti dalle cure degli adulti. Non hanno nemmeno le antenne, che gli adulti usano per percepire i loro dintorni e comunicare – così i biologi una volta supponevano che non avrebbero interagito con il loro ambiente.
Tuttavia, le apparenze possono ingannare.
Alcune larve di formica segnalano agli adulti che hanno fame ondeggiando e muovendo i loro corpi flosci in modi diversi. Altre, come le larve di formiche bulldog, stanno in piedi. Alcune larve sono effettivamente mobili nonostante la loro mancanza di gambe. Possono strisciare verso prede di insetti o vermi portate al nido dai lavoratori.
Inoltre, le larve di formica nascondono caratteristiche corporee insolite. Le piccole teste allungate delle formiche Myrmecina in via di sviluppo, per esempio, sono perfettamente adattate all’alimentazione. Gli adulti aprono un acaro e lo presentano alle larve, che poi affondano le loro teste allungate nella carcassa e ne consumano il contenuto.
Le larve di formica Leptothorax hanno una caratteristica complementare: strutture uniche sul loro ventre fungono da cestini per il cibo, permettendo loro di trattenere la loro preda.
Alcune larve di formica hanno un organo che produce suoni che permette loro di comunicare
Una visione ravvicinata di molte larve rivela che il loro corpo è coperto di peli, spesso specializzati per diverse funzioni. Nelle formiche del legno, i peli agiscono come velcro, legando le larve l’una all’altra in modo che gli operai possano trasportarle facilmente. Le larve più vecchie di un’altra specie di formica, Pheidole rhea, hanno dei ganci alla fine dei loro peli, che permettono agli adulti di attaccarle alle pareti dei loro nidi. Si pensa che gli operai appendano la covata come un modo per organizzarla e determinare i tempi di alimentazione. Le formiche ponerine hanno un sistema simile, ma usano strutture appiccicose, simili a brufoli, come ganci.
I peli possono agire non solo come ancore, però: possono aiutare le larve a comunicare. Le larve di vespa usano i peli come loro principale organo di rilevamento. Quando sono nei loro nidi, possono rilevare le vibrazioni quando gli adulti battono sulle pareti. Si pensa anche che le vibrazioni abbiano un ruolo nel determinare se una giovane vespa si sviluppa in un lavoratore o in una regina. I peli potrebbero essere usati in modo simile nelle larve di formica, dice Schultner – anche se nessuno ha fatto gli studi che confermerebbero l’idea.
Al posto dei peli, alcune larve di formica hanno un organo che produce suoni che permette loro di comunicare. Karsten Schonrogge del NERC Centre for Ecology and Hydrology di Wallingford, Regno Unito, ha scoperto che, una volta che il guscio esterno di alcune pupe di formica Myrmica si indurisce, si forma un organo specializzato che permette loro di fare chiamate. Le formiche più vecchie usano tipicamente segnali chimici per comunicare, ma i ricercatori pensano che la dura pelle esterna delle pupe possa bloccare la secrezione di feromoni, incoraggiandole a ricorrere al suono per comunicare. I rumori di sfregamento sembrano trasmettere uno status sociale elevato, poiché le larve che appartengono a una classe inferiore sono mute.
Alcune larve di formica hanno caratteristiche fisiche che beneficiano l’intera colonia. Le larve di formiche tessitrici producono seta per filare i loro bozzoli, ma gli adulti usano anche la seta per costruire i loro nidi. Sono soprattutto le larve femminili ad essere reclutate per questo compito, il che suggerisce una divisione del lavoro tra le larve.
Intanto, durante le inondazioni alcune specie di formiche sfruttano la naturale galleggiabilità delle loro larve per aiutare a salvare la colonia. Le Formica selysiants si legano fisicamente insieme per formare zattere al fine di sopravvivere al diluvio. Le larve, che galleggiano più facilmente, sono sempre posizionate sulla base della zattera – e nonostante la posizione rischiosa di solito sopravvivono.
Le formiche Amblyopone silvestrii bucheranno la pelle di una larva per accedere ai condotti sul suo addome e bere il suo sangue, stile vampiro
Il comportamento larvale può essere ancora più bizzarro delle loro caratteristiche fisiche poco conosciute. Per esempio, spesso agiscono come “stomaci comuni” . Gli adulti hanno una vita così sottile che possono consumare solo liquidi. Le larve mangiano insetti per conto degli adulti e poi producono un liquido ricco di proteine da far mangiare ai loro anziani.
Le tattiche di elaborazione del cibo delle larve possono variare. Le giovani formiche ponomorfe, per esempio, iniziano a digerire gli insetti esternamente usando la saliva, prima di ingerirli e rigurgitare i resti digeriti nella bocca di un lavoratore. L’operaio, a sua volta, nutre la sua regina con le proteine espulse, che sono vitali per lei per produrre uova.
Altre larve, come quelle della specie di formica Pheidole spadonia, aiutano gli adulti a elaborare il cibo in un modo leggermente diverso. In un esperimento, i biologi hanno scoperto che le formiche operaie si affidano alle larve per ammorbidire le prede. Le operaie smembravano i moscerini della frutta e poi mettevano le piccole e dure parti del corpo sotto la bocca di una larva, in scanalature specializzate per contenere il cibo. La larva poi sbavava sui resti della mosca, rivestendoli di saliva che digeriva e ammorbidiva il tessuto. A volte la larva perforava il cibo con le sue mascelle, per permettere agli enzimi digestivi di penetrare e accelerare il processo. Alla fine, i lavoratori succhiano il tessuto molle e ne alimentano una parte alla larva.
Le larve di formiche a volte provvedono agli adulti in un modo ancora più macabro. Le formiche Amblyopone silvestrii perforano la pelle di una larva per accedere ai condotti sul suo addome e bere il suo sangue, in stile vampiro. Queste formiche predano grandi millepiedi, che non sono sempre disponibili, così i biologi pensano che il loro comportamento di succhiare il sangue sia un adattamento per integrare la loro dieta. Altre formiche Amblyopone stringono il collo di una larva per estrarre gocce di saliva. Le formiche Solenopsis pizzicano l’estremità posteriore di una larva per rilasciare goccioline anali dall’aspetto lattiginoso piene di nutrienti riciclati.
Le larve stavano infatti ritardando la riproduzione dei lavoratori
Le larve morte possono anche essere mangiate intere, a patto che non siano morte a causa di una malattia contagiosa. E in casi più estremi, quando c’è carenza di cibo, le larve possono doverne prendere una per la squadra: vengono uccise e mangiate. “Sono pacchetti proteici già pronti disponibili in una colonia”, dice Schultner. “Se una regina rischia di morire di fame, sarà nutrita con larve o pupe.”
Giocando un ruolo chiave nella fornitura di cibo, le larve hanno il controllo sul successo riproduttivo della colonia. Poiché una regina ha bisogno di proteine fornite dalle larve per produrre uova, la sua fecondità aumenta quando ci sono più larve. Inoltre, nelle formiche faraone (Monomorium pharaonis), le larve sembrano scegliere attivamente a quali adulti donare le secrezioni, in modo da non regalare frivolamente i nutrienti. Consegnano prontamente i loro succhi a regine mature che si sono accoppiate, ma li negano a regine giovani, sessualmente attive e vergini. I segnali chimici possono aiutarli a valutare la fecondità di una regina.
Le larve possono regolare la riproduzione anche in altri modi. Anche se le formiche operaie di solito possono produrre la propria prole, di solito si trattengono quando una regina è nei paraggi e si occupano invece delle sue uova. Jessie Ebie dell’Arizona State University di Tempe e i suoi colleghi volevano scoprire come le operaie di Novomessor cockerelli, che vivono in colonie sparse su molti nidi non collegati, sanno che c’è una regina fertile da qualche parte nel sistema senza avere contatti con lei.
Le operaie producono uova che sembrano identiche a quelle della regina, così Ebie e il suo team inizialmente sospettavano che un marcatore chimico sulle uova della regina aiutasse a rendere chiara la distinzione e incoraggiare le formiche operaie a smettere di deporre le proprie uova. “Siamo stati sorpresi di scoprire che non erano le uova”, dice Ebie. “Quando le operaie erano circondate da uova prodotte dalla regina, continuavano a deporre uova normalmente. Ma quando erano presenti le larve della regina, le operaie si trattenevano.
Le larve potrebbero anche essere in grado di cannibalizzare gli intrusi
Ebie sta ora cercando di risolvere il mistero di come le larve inibiscono la produzione di prole. Potrebbero rilasciare feromoni, o i lavoratori potrebbero semplicemente impoverirsi dei nutrienti di cui hanno bisogno per riprodursi dopo aver fornito cibo alle larve. “I lavoratori producono uova che non sono vitali per nutrire le larve e la regina”, dice Ebie.
Tuttavia, il comportamento più enigmatico di tutti potrebbe essere il cannibalismo. Le larve di formica a volte mangiano altre larve – un comportamento che lascia perplessi per una specie sociale dove la cooperazione e l’auto-sacrificio di solito regnano. “Il cannibalismo è uno dei comportamenti egoistici più ovvi”, dice Schultner.
In un recente studio, Schultner e il suo team hanno indagato se le larve cannibali potrebbero aiutare i loro parenti stretti. Le colonie di formiche possono essere composte da gruppi di formiche che non sono strettamente correlate, a volte riunendo centinaia o migliaia di famiglie diverse. I ricercatori hanno sospettato che le larve potrebbero essere più propense a cenare su individui che sono parenti lontani piuttosto che cugini stretti. Sbarazzarsi della prole non imparentata aiuterebbe la loro famiglia a prendere il controllo della colonia.
Confrontando otto specie di formiche con una gamma di parentela nelle loro colonie, Schultner e i suoi colleghi hanno scoperto che i livelli di cannibalismo tra le larve erano più bassi nei nidi che ospitavano fratelli vicini. Questo suggerisce che le larve sono in grado di distinguere tra parenti vicini e meno vicini – anche se come lo fanno non è chiaro.
“Sono in grado di valutare il loro ambiente e reagire in modo diverso ai diversi contesti sociali”, dice Schultner. Le larve maschili erano anche più propense a praticare il cannibalismo rispetto alle femmine, anche se ancora una volta, è ancora un mistero il perché questo dovrebbe essere così.
Le larve possono anche essere in grado di cannibalizzare gli intrusi. Molte formiche sono parassiti sociali e stabiliranno una nuova colonia rubando la casa di un’altra specie. Una giovane regina tipicamente entra in un nido straniero e depone le sue uova, ingannando i lavoratori residenti per allevarle. Col tempo, la sua prole prenderà il sopravvento.
Una colonia di formiche fiorente è di solito il prodotto delle sue umili origini larvali
Schultner e il suo team sono ora interessati a scoprire se le larve sono in grado di aiutare a difendere le loro case attraverso il cannibalismo. Dal momento che una regina invasore in genere non viene attaccata e uccisa direttamente, sospettano che le larve ospiti potrebbero combattere sotto copertura prendendo di mira le sue uova. “Abbiamo notato che le larve sembrano reagire in modo diverso ai diversi tipi di uova, quindi forse riconoscono le uova del parassita e le mangiano”, dice Schultner.
I risultati preliminari sembrano sostenere la loro ipotesi. Ma capire come le larve possono distinguere le uova sarà la prossima sfida. Gli adulti usano le loro antenne per percepire l’ambiente circostante, compresi gli odori, ma le larve non hanno antenne o organi per rilevare gli odori. Le larve di alcuni altri insetti hanno recettori di odore altrove sul loro corpo – ed è possibile che le larve di formica possano seguire questo modello. “Implica che possono valutare il loro ambiente chimico”, dice Schultner.
Le larve possono liberarsi dei loro molti poteri quando maturano in maestose formiche adulte, ma la loro infanzia lascia il segno. Per esempio, le formiche neonate imparano presto l’odore dei loro compagni di nido, il che sembra influenzare la loro capacità di riconoscere i membri della colonia da adulti. La loro nutrizione e il loro ambiente come larve influenzano anche se diventeranno operaie o regine – e raggiungono la loro dimensione massima del corpo prima dell’età adulta.
In effetti, in molti modi il futuro della colonia – e dei suoi discendenti – dipende dalle larve. Ciò che accade alle larve durante il loro sviluppo può generare caratteristiche che vengono passate alle nuove generazioni attraverso la selezione naturale. Una colonia di formiche fiorente è di solito il prodotto delle sue umili origini larvali.
“Non è così importante quello che fanno da adulti”, dice Schultner. “Ciò che fanno durante lo sviluppo influenzerà il loro successo più avanti nella vita.”
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