La ricerca incentrata sui cambiamenti nella fisiologia e nel comportamento delle formiche in base al loro ambiente spera di far luce su altre specie di formiche e animali che si evolvono nel mezzo dell'urbanizzazione. Credito:Texas A&M AgriLife, Michael Miller
La ricerca del Texas A&M AgriLife Research Gli scienziati del Dipartimento di Entomologia del Texas A&M hanno mostrato che una specie di formiche comune subisce cambiamenti fisiologici e comportamentali in ambienti innaturali.
"Firme coerenti di adattamento urbano in un nativo, invasore urbano e tapinoma sessile", pubblicato in Molecular Ecology, includeva il lavoro dell'autore principale Alexander Blumenfeld, un ex assistente ricercatore laureato; Ed Vargo, Ph.D., ricercatore senior e presidente dotato di entomologia urbana e strutturale; Anjel Helms, Ph.D., ecologista chimico e assistente professore; e Pierre-André Eyer, ricercatore post-dottorato, tutti nel Dipartimento di Entomologia.
"L'urbanizzazione è un habitat in crescita in tutto il mondo e sta diventando sempre più importante per gli organismi sviluppare modi di vivere quando i loro ambienti naturali sono disturbati", ha detto Vargo. "Studi come questo esaminano domande importanti su questo cambiamento, 'Possono adattarsi agli ambienti urbani e come?'"
L'ambiente influenza il comportamento delle formiche, i cambiamenti chimici
Lo studio si è concentrato sul Tapinoma sessile, una specie di formica relativamente piccola comunemente nota come formica domestica o formica dello zucchero. È la formica che invade la casa più comune negli Stati Uniti
Nel suo ambiente nativo, la formica domestica crea piccole colonie di un'unica regina che si trovano tipicamente sotto i rifiuti di foglie, rocce e tronchi, ha detto Vargo. Ma in contesti suburbani/urbani, queste formiche domestiche costruiscono colonie multi-regine in continua espansione attorno a strutture artificiali come marciapiedi, contenitori per piante e pacciamatura del paesaggio.
Vargo ha affermato che lo studio fornisce un'ampia gamma di applicazioni scientifiche relative al cambiamento biologico e comportamentale stimolato dalle condizioni ambientali in tutto il regno animale. Potrebbe anche fornire informazioni su come le specie invasive interagiscono con ambienti per loro nuovi.
"Il cambiamento è molto simile alle formiche invasive una volta che si spostano dalla loro gamma nativa a una gamma invasiva", ha detto. "L'idea è di comprendere meglio questa sindrome in una specie di formiche che può prendere una colonia piccola e poco appariscente che poi diventa un problema economico ed ecologico quando le colonie dannose diventano sempre più grandi."
Rispondere alle domande sull'evoluzione adattiva
I ricercatori hanno utilizzato un ampio database genetico per identificare i cambiamenti chimici e comportamentali che hanno influenzato l'organizzazione sociale delle formiche, ha detto Vargo. Hanno esplorato e confrontato la genetica della popolazione e la struttura riproduttiva all'interno e tra le formiche in diversi luoghi urbani e naturali indisturbati all'interno del loro raggio d'azione.
Le formiche domestiche odorose sono state osservate e analizzate in luoghi naturali e disturbati in tutto il paese, inclusi Indiana, Arkansas, Colorado e California.
Il team ha analizzato la chimica della formica, come gli idrocarburi, la composizione genetica delle colonie e i comportamenti, come l'aggressività nei confronti di formiche familiari e estranee, e ha trovato forti differenze in base all'ambiente, ha detto Vargo.
Lo studio ha scoperto che le formiche domestiche nelle aree urbane e naturali hanno mostrato adattamenti che hanno portato alla concentrazione genetica. Vargo ha detto che le regine delle formiche domestiche nel loro habitat naturale in genere lasciano la colonia in cui sono nate, volano in un altro luogo adatto e tentano di stabilire una nuova colonia. Le regine nelle colonie urbane rimangono nel nido ed espandono la colonia piuttosto che andarsene.
Di conseguenza, le regine urbane erano strettamente imparentate e meno aggressive nei confronti delle formiche con una relazione genetica. Le analisi comportamentali hanno mostrato che le formiche nelle supercolonie erano aggressive nei confronti delle formiche con genetica esterna.
Inoltre, le colonie polidome, che sono colonie di formiche che sono spazialmente separate ma socialmente collegate, erano presenti solo negli habitat urbani, ha detto Vargo. Ciò suggerisce che le formiche domestiche creino supercolonie solo nelle aree sviluppate. Le formiche di diverse aree urbane condividono alcune somiglianze genetiche, suggerendo che si stanno adattando a caratteristiche comuni nell'ambiente urbano.
Come passaggio successivo, i ricercatori hanno in programma di confrontare gli isotopi stabili nelle formiche per esaminare i cambiamenti nella dieta e come potrebbero essere correlati agli ambienti naturali rispetto a quelli urbani e ai possibili fattori che contribuiscono come la temperatura e l'effetto isola di calore urbana.
Vargo ha detto che i ricercatori hanno ipotesi ma non ci sono ancora dati che colleghino come e perché si sono verificati i cambiamenti.
La ricerca è stata avviata da Blumenfeld, studente di dottorato nel laboratorio di Vargo e ora ricercatore post-dottorato presso l'Università di Yale. Ha detto di essere interessato a rispondere alle domande relative all'evoluzione adattiva negli animali, indipendentemente dalla classificazione o dalla specie, e se sono invasivi o si adattano ai disturbi causati dall'uomo, comprese le città.
"Lo studio evidenzia l'influenza dell'urbanizzazione sul corso evolutivo delle specie", ha affermato. "Per noi è importante rispondere alle domande relative all'evoluzione adattativa, che si tratti di una specie invasiva o di una specie forestale che si adatta agli ambienti urbani". + Esplora ulteriormente
