Anche se potresti non pensare alle formiche come formidabili guardie del corpo, alcuni fanno un lavoro impressionante proteggendo le piante dai nemici. Ora, gli scienziati dell'Università di Toronto (U of T) hanno determinato cosa rende alcune guardie del corpo migliori di altre.

Esaminando la relazione tra la pianta della foresta pluviale amazzonica Cordia nodosa in Perù e l'ant amazzonica Allomerus octoarticulatus , hanno scoperto che il grado in cui le formiche esprimono due geni ha un impatto significativo sulla quantità di protezione che forniscono ai loro ospiti.

La relazione formica-pianta è un esempio di un fenomeno in natura noto come mutualismo, in cui due specie apparentemente disparate interagiscono in modo reciprocamente vantaggioso per entrambi. Due esempi comuni di mutualismo sono l'impollinazione e la dispersione dei semi, entrambi coinvolgono piante che attirano animali che svolgono un importante servizio offrendo loro una ricompensa alimentare. Le caratteristiche dei mutualismi, però, variano a seconda degli animali e delle specie.

"Circa 400 specie di piante tropicali hanno evoluto strutture specializzate chiamate domatia per ospitare colonie di formiche che le difendono, principalmente contro insetti erbivori, " ha detto Megan Frederickson, professore associato presso il Dipartimento di Ecologia e Biologia Evolutiva presso la U of T e autore senior di un nuovo studio pubblicato su Atti della Royal Society B . "Perché ce ne sono molti, molte formiche arboree nelle foreste pluviali, gli alberi tropicali sono spesso completamente ricoperti di formiche".

Frederickson suggerisce che questi domatia che danno alle formiche una casa probabilmente si sono evoluti perché attirano le formiche che tengono lontani gli erbivori dalle piante.

"La pianta che abbiamo studiato viene attaccata da cavallette, coleotteri, e bruchi, e sebbene questi insetti siano piccoli, possono fare molti danni agli alberi, " disse. "E poiché le formiche mangiano molti insetti e altri artropodi, riducono la densità di tali erbivori sugli alberi".

I ricercatori si sono concentrati su due geni di Allomerus octoarticulatus che regolano il comportamento di foraggiamento, sapere che il modo in cui un animale si nutre di cibo spesso determina quanti benefici riceve il suo partner vegetale. Lavorando sul campo nell'Amazzonia peruviana, hanno alimentato alcune colonie con una sostanza chimica che aumenta l'attività dei prodotti dei geni, e ha osservato come ha cambiato il comportamento delle formiche. Hanno quindi raccolto le formiche e le hanno riportate a Toronto per l'analisi molecolare.

"Abbiamo scoperto che quando abbiamo attivato i prodotti di questi due geni delle formiche, più lavoratori sono stati reclutati per attaccare gli erbivori, con conseguente minor danno agli alberi, "Ha detto Frederickson. "L'espressione genica nei lavoratori delle formiche è stata anche correlata al fatto che una colonia di formiche abbia scoperto una cavalletta e quanti danni siano stati inflitti alle foglie".

I risultati suggeriscono una base molecolare per la protezione delle piante in questo mutualismo. In precedenza, si sapeva poco dei geni o dei meccanismi molecolari che rendono alcune formiche guardie del corpo migliori di altre. Frederickson e i suoi colleghi suggeriscono che questa ricerca potrebbe un giorno aiutarci a capire cosa rende alcuni animali migliori impollinatori o anche dispersori di semi, anche se avvertono che l'ingegneria genetica degli animali per questi servizi ecosistemici potrebbe avere conseguenze indesiderate.

I risultati sono riportati nell'articolo "An ant-plant mutualism through the lens of cGMP-dependent kinase genes" nel numero del 13 settembre di Atti della Royal Society B . La ricerca è supportata da finanziamenti del Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC) e del Canadian Institute for Advanced Research (CIFAR).