Formiche giardiniere, la crescita di molte piante è merito loro

Trillium, bloodroot, violette: molti fiori selvatici della primavera nell’America settentrionale orientale fioriscono grazie alle formiche. I piccoli giardinieri a sei zampe hanno collaborato con quelle piante e con altre 11.000 per disperdere i loro semi.

Le piante, a loro volta, “pagano” il servizio attaccando un’appendice ricca di calorie a ciascun seme, proprio come i frutti carnosi premiano gli uccelli e i mammiferi che scartano i semi o li fanno fuori. Tuttavia c’è di più nella relazione antiseme di quello scambio, hanno riferito i ricercatori all’incontro annuale della Società ecologica d’America, che si è tenuto online.

Formiche giardiniere, lavorano per disperdere i semi delle piante

Lungi dal trasportare solo i semi, le formiche sono giardiniere attivi, preferendo alcuni semi ad altri e possibilmente mantenendo le loro cariche al sicuro dalle malattie. “Sta diventando chiaro che non si tratta di una semplice interazione a due vie“, afferma Douglas Levey, ecologo presso la National Science Foundation.

Anche l’importanza di questa partnership viene messa a fuoco. Nelle foreste disturbate dall’attività umana, dove le formiche possono essere scarse, i semi potrebbero non trovare la loro strada verso un terreno fertile e gli ecosistemi possono soffrire. “Se le formiche vengono perse, allora c’è una reale possibilità che perderemo piante, così come le altre specie che dipendono da formiche e piante“, afferma Judith Bronstein, ecologa evolutiva dell’Università dell’Arizona.

Molte formiche mangiano i semi, ma nelle foreste decidue in Europa e Nord America, nei boschi secchi australiani e negli arbusti sudafricani chiamati fynbos, poche dozzine di specie di formiche risparmiano i semi a favore di qualcosa di meglio. Alcune piante attaccano un globo nutritivo chiamato elaiosoma ai loro strati di semi, che serve da pranzo per i giovani delle formiche e dà alle formiche una maniglia sui semi che possono essere più grandi della loro testa.

Fino ad ora, i ricercatori presumevano che le formiche portassero semplicemente i semi nei loro nidi, nutrissero gli elaiosomi alle loro covate e depositassero il seme all’esterno o all’interno della “discarica” ​​della colonia, che fornisce un ambiente fertile per la germinazione. Ma Charles Kwit, ecologo dell’Università del Tennessee, Knoxville, pensava che le formiche potessero aiutare i semi con qualcosa di più del semplice trasporto.

Per iniziare, il seme di ogni specie aveva un microbioma complesso e unico: la sua comunità di batteri e funghi. Ma dopo che una formica ha maneggiato un seme, il suo microbioma si è ridotto ed è diventato più simile a quello di altri semi manipolati di specie diverse, ha riferito Lash alla riunione, apparentemente a causa del trattamento antimicrobico. Lo zenzero selvatico e le foglie gemelle ospitavano anche meno agenti patogeni delle piante. Il microbioma cambia, dice Levey.

Aiuto a doppio senso

Il laboratorio di Kwit ha anche scoperto che quando si tratta di semi, le formiche hanno preferenze che possono influenzare il successo delle piante. Sia sul campo che in laboratorio, la sua studentessa Chelsea Miller ha presentato alle formiche semi di varie specie di trillium e ha scoperto che le formiche erano veloci nel raccogliere i semi di alcune specie mentre ne lasciavano altre a marcire, ha detto Miller all’incontro. “Quindi essere meno preferiti ha davvero delle conseguenze“, dice Bronstein.

Per scoprire come le formiche fanno le loro scelte, Miller e Susan Whitehead del Virginia Polytechnic Institute and State University hanno utilizzato la spettroscopia di massa per analizzare la composizione chimica degli elaiosomi. Hanno scoperto che le formiche raccolgono i semi in base alla combinazione specifica e alle concentrazioni di acido oleico e altri composti prodotti dalla pianta, 20 dei quali sono unici per i trillium.

Anche le attività umane possono influenzare le partnership formiche. Molti ricercatori presumevano che le formiche sopravvivessero a interruzioni come la rimozione delle foreste e tornassero rapidamente in aree disturbate. Ma Katie Stuble, un’ecologa dell’Holden Arboretum a Kirtland, Ohio, ha trovato il contrario. “La storia dell’uso del suolo ha un impatto sulle comunità di formiche“, ha detto durante la riunione. Il suo arboreto copre 1416 ettari, gran parte dei quali è stato bonificato per terreni agricoli in tempi diversi nel secolo scorso prima che gli alberi ricrescessero.

Anche nelle aree bonificate decenni fa, il suo team ha trovato concentrazioni più elevate di lombrichi invasivi e concentrazioni più basse di formiche che disperdono i semi rispetto alle foreste che non sono mai state abbattute. I lombrichi abbattono le foglie cadute e i detriti organici, lasciando forse troppo poca copertura per le formiche. Questi impatti potrebbero spiegare perché le foreste secondarie non hanno un fitto sottobosco e perché le piante che si affidano alle formiche per disperdere i loro semi sono scarse lì.

Melissa Burt, ecologa della Virginia Tech, spera che questi studi portino alle formiche un nuovo rispetto. “Molte persone con cui parlo di formiche le conoscono solo come parassiti che stanno invadendo le loro cucine, ma molte formiche svolgono funzioni importanti negli ecosistemi“, dice. “La dispersione dei semi è solo una di quelle.”