La vita può sembrare un paradiso per gli scarafaggi che vivono nelle colonie di formiche. Larve di formiche paffute e dimenanti e uova indifese aspettano di essere divorate, mentre centinaia di migliaia di formiche sono pronte a scacciare predatori e parassiti.
C’è solo un problema per questi coleotteri, rivelato in un nuovo studio pubblicato sulla rivista Cell. Se uno lascia la colonia di formiche, morirà in meno di un giorno.
Dai batteri che vivono nelle viscere degli insetti ai funghi micorrizici sulle radici delle piante, gli organismi simbiotici abbondano in tutto l’albero della vita, afferma Giuseppe Parkerbiologo evoluzionista del California Institute of Technology e autore senior dello studio. Tutti questi simbionti hanno qualcosa in comune che può anche essere un ostacolo: il loro legame evolutivo è così avanzato che non possono più vivere senza i loro ospiti.
Parker e i suoi colleghi volevano sapere perché. Hanno affrontato questa domanda indagando sulla strana relazione tra uno scarabeo vagante noto come Sceptobius lativentris e il suo ospite, la formica arborea vellutata.
I ricercatori hanno recentemente riferito di una specie di coleotteri Sceptobius che si sono evoluti per imitare chimicamente i feromoni secreti dalle formiche Liometopum, consentendo agli scarafaggi di infiltrarsi parassitariamente nelle colonie di formiche.D. Miller, Parker Lab/Caltech
‘Un’immagine speculare perfetta’
Una sfida importante per entrare in una colonia di formiche: il controllo degli odori.
Quando due formiche vellutate della stessa colonia si incontrano, toccano le antenne, percependo un profilo olfattivo specifico che identifica gli insetti l’uno con l’altro. Questo è noto come antenna, afferma Parker, ed è possibile a causa di composti chimici chiamati idrocarburi cuticolari o CHC.
Tutti gli insetti producono COC, che sono cerosi e hanno il duplice scopo di anti-essiccante. Letteralmente, i COC impediscono agli insetti di seccarsi. Ma molto, molto tempo fa, anche le formiche hanno sviluppato la capacità di percepire i rispettivi profili CHC e di usarli per riconoscere gli amici dai nemici. Ciò significa che ogni scarafaggio che vive tra le formiche deve prima aggirare i controlli di sicurezza del CHC.
Per avere un’idea migliore di come funziona, gli scienziati hanno esaminato i profili CHC di tre specie di coleotteri staliniani che praticano diversi livelli di simbiosi con le formiche arboree vellutate. Gli scarafaggi sono lontanamente imparentati e ciascuno ha evoluto separatamente il proprio stile di vita amante delle formiche.
La specie di coleottero vagabondo Platyusa sonomae produce alcuni degli stessi CHC delle formiche, ma a quanto pare non abbastanza. “Non è mai perfettamente accettato all’interno della colonia”, afferma Parker. “Vive alla periferia e pensiamo che questo sia una sorta di passo transitorio nell’evoluzione”.
Allo stesso modo, lo scarabeo stalinista Liometoxenus newtonarum è un altro imitatore imperfetto. Sembra compensare la differenza producendo altri composti che calmano le formiche e le inducono a non attaccare. Simile a Platyusa, non vive all’interno della colonia, ma piuttosto banchetta con formiche adulte raccolte all’esterno.
E poi c’è Sceptobius lativentris. La ricerca di Parker ha rivelato che i coleotteri adulti disattivano del tutto la loro capacità di produrre COC. Ciò probabilmente consente a Sceptobius di agire di nascosto abbastanza a lungo da entrare in una colonia di formiche vellutate.
Per completare il suo travestimento olfattivo, lo scarabeo Sceptobius striscia sul corpo di una formica per raccoglierne gli odori in una manovra di “grooming”. “Usa le mandibole per afferrare l’antenna della formica, poi usa i piedi per raschiare il corpo della formica, e poi si spalma i piedi addosso”, dice Parker. Lui e i suoi colleghi sono rimasti stupiti dal fatto che il profilo CHC risultante dallo scarabeo fosse “un’immagine speculare perfetta” di quello delle formiche. “Raccoglie il profilo CHC della formica e essenzialmente si imbastisce con i segnali chimici della formica, quindi viene accettata come compagna di nido.”
Una volta che uno scarabeo Sceptobius è adeguatamente profumato, diventa intoccabile. Non solo le formiche non attaccano, ma nutrono gli scarafaggi dalla loro stessa bocca e permettono loro persino di mangiare larve e uova di formica senza conseguenze.
(Guarda una formica regina invasore che inganna i lavoratori facendogli uccidere la madre)
Uno scarabeo si arrampica su una formica per ungerla con composti chimici che permetteranno allo scarafaggio di vivere tra le formiche. Video di Joe Parker, Ph.D.
L’inganno è un’arma a doppio taglio
C’è un problema nell’inganno degli scarafaggi.
Se mai diventasse vantaggioso allontanarsi dalla relazione con le formiche arboree vellutate, gli scarafaggi adulti dovrebbero ricominciare a produrre i propri CHC, il che smaschererebbe lo stratagemma e li renderebbe nemici immediati dei loro ospiti. Allo stesso tempo gli scarafaggi non possono evitare di seccarsi senza l’intervento delle formiche.
Inoltre, gli esperimenti di Parker hanno rivelato che i CHC delle formiche di solito scompaiono entro 20 ore o meno e devono essere continuamente sostituiti. Ciò significa che gli scarafaggi sono bloccati.
“Sono sempre stato curioso di sapere perché (gli scarafaggi) non persistono quando vengono separati dalle formiche che li ospitano”, afferma Cristina Kwapichecologista comportamentale presso l’Università della Florida Centrale e autore di Gli ospiti delle formiche: come i mirmecofili interagiscono con i loro ospiti. “Immagino di aver sempre pensato che non venissero nutriti o non mangiassero abbastanza, ma è vero, il tempo necessario per asciugarsi è molto più rapido del tempo necessario per morire di fame.”
Anche se questo può sembrare un vicolo cieco evolutivo per gli scarabei Sceptobius, un altro studio pubblicato dal team di Parker su Current Biology nel 2025 ha scoperto che Sceptobius tenterà di avvicinarsi e adescare altre specie di formiche quando ne avrà la possibilità, almeno in laboratorio. Le formiche tentano di squarciare un arto dopo l’altro, ma ciò dimostra almeno che Sceptobius tenterà di imitare altre specie, suggerendo che nelle giuste condizioni, la specie potrebbe potenzialmente sviluppare un diverso tipo di simbiosi.
“Hanno incorporato l’angolo dell’ecologia chimica, l’angolo molecolare e l’angolo comportamentale”, dice Kwapich, specializzato in grilli mirmecofili, quelli che vivono accanto alle formiche. “Hanno colpito davvero questo da ogni direzione, e penso che sia una storia molto bella e molto forte.”
Successivamente, il laboratorio di Parker spera di scoprire ora che gli scarafaggi si sono gradualmente evoluti dalla difesa contro le formiche all’attrazione per vivere in mezzo a loro. Inoltre, c’è molto da imparare su come questa simbiosi abbia raggiunto la stabilità nel tempo.
In particolare, com’è possibile che gli scarabei parassiti non invadano le colonie dei loro ospiti? Questo delicato equilibrio è “fondamentale per lo sviluppo di una simbiosi che possa durare per tempi evolutivi profondi”, ha affermato Parker.
