Un insetto in Sicilia che riserva sorprese: dalla stessa "regina" due specie diverse

Una delle prime definizioni che impariamo a scuola è inerente al moderno concetto biologico di specie, basato sulle osservazioni del biologo ed evoluzionista tedesco Ernst Mayr.

Questa definizione afferma che una specie è composta da individui interfecondi che unendosi danno origine a membri aventi le stesse caratteristiche, che a loro volta sono interfecondi tra di loro.

Due organismi molto diversi tra di loro e non in grado di riprodursi molto probabilmente apparterranno a specie diverse e ciò è valido anche nel caso in cui da queste unioni nascano dei figli ibridi, che si rivelano il più delle volte sterili.

La natura presenta però diverse eccezioni a questa regola, che rendono molto più complicato per i biologi definire i limiti sfumati fra differenti specie. Fra le eccezioni più interessanti c’è un’anonima (almeno per molti di noi) formica, presente in diverse regioni meridionali del continente europeo, tra cui la Sicilia.

Il suo nome è Messor ibericus e da alcune settimane ha attirato l’interesse di centinaia se non di migliaia di curiosi. Essa fa parte di un gruppo alquanto complesso di formiche, le cui specie sono abituate a ibridarsi spesso fra di loro.

Il record appartiene probabilmente alla stessa M. ibericus, che ha stretto uno strano ma forte legame di codipendenza con una specie molto simile, la M. structor.

Come è stato infatti scoperto di recente da un folto gruppo di ricercatori europei - provenienti da diversi atenei e gruppi di ricerca del continente – le formiche regine di M. ibericus sono in grado di produrre due differenti tipologie di prole, appartenenti a due specie diverse. Un fenomeno definito dagli autori dello studio col termine "xenoparità".

A chiarire alla nostra redazione questo concetto è Enrico Schifani, mirmecologo nato a Palermo, già noto per essere stato fra gli studiosi che hanno individuato la formica di fuoco in provincia di Siracusa, che in questa occasione ha fatto parte del team di ricerca internazionale che ha studiato questo strano esempio di ibridazione.

Egli figura infatti tra gli autori dell’articolo pubblicato su Nature, che ha presentato alla comunità scientifica la strana situazione riproduttiva di questa specie. Il team di ricerca è partito dallo studio genomico di varie specie di formiche mietitrici mediterranee, finché sono state osservate delle significative stravaganze all’interno della specie M. ibericus.

In Sicilia, per esempio, i formicai di questa specie erano composti da operaie ibride fra M. ibericus e M. structor, sebbene le più vicine popolazioni di questa seconda specie erano distanti centinaia di chilometri.

«In breve ci siamo accorti che le femmine di formiche iberiche generavano sempre soltanto operaie ibride, mentre producevano maschi e femmine riproduttive (ovvero potenziali future regine) della propria specie ma anche maschi appartenenti ad una specie diversa dalla propria» ha spiegato Schifani.

Le formiche regine di M. ibericus, per produrre le operaie (sterili), possono infatti accoppiarsi solo con i maschi di M. structor, e attraverso questi accoppiamenti sono anche in grado di produrre maschi clonali di M. structor tramite un fenomeno riproduttivo specifico definito “androgenesi” – in modo da averne sempre a disposizione.

Gli accoppiamenti con maschi della propria specie, che possono essere prodotti semplicemente tramite uova non fecondate, servono poi a generare nuove regine.

L’origine evolutiva di questo fenomeno ipotizzata dai ricercatori è quella di un vero e proprio parassitismo riproduttivo, di cui solo M. ibericus si avvantaggiava producendo operaie ibride tramite accoppiamenti saltuari con maschi di M. ibericus, ma è poi sfociato in un rapporto di codipendenza.

In Sicilia, infatti, la specie M. structor è presente solo nelle popolazioni clonali di maschi prodotti dalle regine di M. ibericus, che a loro volta dipendono ormai completamente dalla loro presenza. Non si conoscono ancora le cause evolutive che hanno permesso a questi insetti di riprodursi così.

Si sa solo che «le formiche siciliane sono state utilissime per comprendere meglio questo aspetto, visto che il gruppo di ricerca, guidato dall’Università di Montpellier, ha cominciato a comprendere natura riproduttiva di M. ibericus quando ha sequenziato il DNA dei campioni siciliani» spiega ancora Schifani.

A facilitare il riconoscimento delle due specie all’interno delle colonie è stata la presenza di una folta peluria nei maschi di M. ibericus, assente nei maschi dell’altra specie.

Come fa però una formica regina a produrre maschi di un'altra specie? Semplice. Come in tutte le formiche, le regine accumulano liquido seminale nel proprio organismo a seguito degli accoppiamenti svolti dopo il volo nuziale, mantenendolo per anni. Nel caso delle formiche iberiche esse si accoppiano anche con i maschi dell’altra specie oltre a quelli della propria.

Quando hanno bisogno di produrre operaie (che saranno sempre ibride), lo fanno attraverso uova fecondate dallo sperma di M. structor, mentre nuove regine nascono da uova fecondate dai maschi iberici.

Essendo i maschi delle formiche aploidi, i maschi iberici possono poi essere prodotti da semplici uova non fecondate. Per produrre invece i maschi di M. structor, le regine iberiche usano un processo simile a quello utilizzato per produrre le operaie ma eliminano però dal DNA nucleare dei figli il proprio codice genetico.

Così ottengono cloni paterni, maschi di M. structor, le cui cellule presentano al loro interno solo il DNA mitocondriale della madre. Un vero e proprio mosaico evolutivo, dalla difficile comprensione per i neofiti.