Il mimetismo chimico-acustico della Maculinea alcon

 

Piero Sagnibene

 

Vorrei parlarvi di una modestissima farfallina dei campi, un piccolo lepidottero con una apertura alare di pochi centimetri, che ci mostra adattamenti evolutivi che superano la nostra stessa immaginazione.

Quando si parla di mimetismo, solitamente si pensa ad animali capaci di imitare forma, colori e comportamenti di altri insetti, o anche di piante e di substrati. Naturalmente comprendiamo che si tratta di “tecniche di sopravvivenza” ma, poco per volta, ci stiamo accorgendo che queste forme di mimetismo non sono l’aspetto saliente del grande capitolo della storia naturale del mimetismo. Molti di questi mimetismi sono rivolti all’occultamento e/o all’inganno dei gradi predatori di insetti, gli uccelli, ma questi mimetismi sono del tutto inefficaci ed inutili nella competizione con altri insetti.
Quando consideriamo che le formiche, ad esempio, costituiscono gli organismi di maggior successo sul pianeta, a parte i batteri, sappiamo che ciò dipende dal loro altissimo livello di organizzazione sociale; ciò che ha permesso questo enorme successo delle formiche è il loro senso fondamentale: l’olfatto. Negli insetti, infatti, la conoscenza del mondo circostante avviene principalmente attraverso le sostanze chimiche percepite dai loro evolutissimi recettori di odori che non attraverso altri sensi come la vista ed il tatto. Le formiche posseggono, addirittura, un quintuplo dei recettori olfattivi rispetto a qualsiasi altra specie di insetti e sono, appunto, gli odori, prodotti da loro in raffinatissime elaborazioni chimiche, a determinare le loro attività ed i loro comportamenti.
Le formiche hanno sviluppato una complessa serie di segnali per distinguere fra residenti e intrusi e per difendersi dall'infiltrazione di parassiti nelle colonie. Ogni colonia di formiche utilizza, ai fini del riconoscimento e della cooperazione, il feromone di coesione della colonia, definito anche inibitore per il suo effetto negativo (di tipo primer) sulle gonadi delle operaie. Si tratta di sostanze chimiche estremamente complesse; si conosce, ad esempio la formula del feromone di aggregazione delle api, anch’esse imenotteri come le formiche, che è una miscela degli acidi 9-ossodeca-trans-2-enoico e 9-idrossi-2-enoico. Un feromone di coesione della colonia è capace di sollecitare numerose stimolazioni di tipo coesivo immediato (effetto releaser) quali l’attrazione diretta per la regina e nei confronti delle altre operaie, delle larve e delle pupe. Ogni colonia di insetti sociali ha un suo proprio specifico feromone, diverso anche da quello di una colonia della medesima specie. Se un intruso o un parassita è capace ci “copiare” e di emettere l’identico odore, allora viene riconosciuto come membro della colonia e può impunemente vivere, sfruttare e saccheggiare il nido delle formiche. A questi segnali chimici, cioè un complesso dei feromoni di varia funzione, si aggiungono anche segnali sonori, anch’essi con funzioni di riconoscimento e di comunicazione. Queste sono le barriere che devono superare quelle specie che utilizzano le formiche per la propria sopravvivenza. Ciò nonostante vi sono molti ospiti, parassiti e/o commensali, che vivono nel formicai e le farfalle Licenidi costituiscono un caso limite.
I Licenidi (Lycaenidae LEACH, 1815) sono un’ampia famiglia cosmopolita di lepidotteri diurni che appartengono alla super-famiglia Papilionidea (LATREILLE 1802). Comprendono circa il 40% di tutte le farfalle conosciute. I Licenidi sono generalmente di piccole dimensioni , con un’apertura alare che difficilmente supera i 5 cm; spesso portano colori cangianti, principalmente azzurro e arancione. Si nutrono con vari tipi di alimenti, incluse felci, conifere, funghi, licheni, cycas ed anche afidi, coccidi e larve di formica.
La maggior parte delle specie della famiglia Lycaenidae hanno associazioni, di tipo mutualistico o parassitario, obbligate o facoltative, con varie specie di formiche (mirmecofilia). Sia i bruchi che le pupe dei licenidi utilizzano complessi segnali chimici o acustici per condizionare il comportamento delle formiche, ricevendone protezione contro i parassiti e i predatori. Inoltre, le larve posseggono delle strutture ghiandolari che secernono sostanze in grado di condizionare il comportamento delle formiche limitandone l'aggressività e quindi inducendole alla tolleranza nei confronti dell'ospite. Alcune specie di Lyceninae, Curetinae e Miletinae sono inoltre dotate di ghiandole, poste sull'ottavo tergite, che rilasciano un feromone di aggressione che richiama le formiche quando la larva è molestata da parassiti o predatori. In quasi tutte le Lycaeninae esiste infine una struttura ghiandolare specializzata, il cosiddetto nettario dorsale, posto sul settimo tergite addominale, che produce un liquido zuccherino del tutto simile a quello prodotto dagli afidi, del quale le formiche si nutrono, contribuendo in maniera decisiva alla relazione mutualistica.

 

La farfallina della quale vi parlo è, appunto, una licenide, la Alcon blue, cioè la Maculinea alcon (DENIS & SCHIFFERMÜLLER 1775), oggi rinominata Phengaris alcon, che vive nelle praterie igrofile anche di alcune zone della Pianura Padana. Le sue popolazioni comprendono pochi individui, meno di mille, ma spesso non raggiungono i 200 esemplari. È una delle specie della nostra fauna in pericolo di estinzione. Gli entomologi hanno evidenziato fluttuazioni estreme e riduzioni del numero totale di individui: si valuta che negli ultimi 10 anni sono scomparse almeno 4 popolazioni della Maculinea alcon.

La Maculinea alcon è specie monofaga, si nutre della sola pianta Gentiana pneumonante (L.1753).

 

 

 

Gentiana pneumonante L.1753 (Gentianaceae)

Erbacea perenne. É specie protetta. Nella medicina popolare i fiori hanno proprietà aromatiche, amaricanti, aperitive, digestive; le radici hanno proprietà febbrifughe. Questa specie, nel periodo della piena fioritura, è pregiata per il suo aroma ed utilizzata nella fabbricazione di liquori in miscela ad altre genzianelle.

Depone le sue uova solo sui fiori di genziana, e durante la prima fase di sviluppo, le larve della farfalla sgusciano dalle uova e si nutrono dei fiori. Le larvette si accrescono, subiscono le loro mute ed, alla IV muta lasciano la genziana e si lasciano cadere a terra. Qui pongono in atto il primo inganno; si fanno cercare dalle formiche, emettendo suoni simili a quelli delle larve di formica regina.
Alcuni sostengono che, in realtà, le formiche sarebbero attratte dal liquido zuccherino, del tutto identico a quello emesso dagli afidi e del quale le formiche si nutrono, ma le formiche Maculiena non trasportano afidi nel loro nido né li allevano; si limitano a sfruttarli occasionalmente quando li ritrovano sulle piante. È quindi il segnale acustico che le induce a trasportare le larve nel formicaio, credendole larve di formica regina. Così ingannate, le formiche operaie raccolgono le larve e le portano nel formicaio dove sono accolte e alimentate insieme alle altre larve della formica. E qui ha luogo un secondo inganno.
Per essere accettate nel formicaio, le larve adottano un sofisticato mimetismo chimico, producendo un ferormone pressoché identico allo specifico feromone di aggregazione di quella colonia. Nel cadere dal fiore di Gentiana, le larve possono essere raccolte da formiche di diverse colonie, vale a dire che non conoscono quale sia il feromone di aggregazione della colonia delle formiche che le hanno raccolte. Solo quando esse si trovano nel formicaio esse possono produrre questo feromone, come se disponessero di un evolutissimo laboratorio chimico in grado di copiare e di sintetizzare la struttura chimica di quello specifico feromone. Al mimetismo chimico, le larve associano un altro prodigioso mimetismo; il mimetismo acustico. Richiamano le formiche nutrici mediante stridulazioni che copiano esattamente quelli delle larve di formica regina; ciò permette ai bruchi di ottenere una risposta molto più sollecita da parte delle formiche operaie, che li nutrono con le prelibatezze riservate alle future regine.

 

In alto: crisalidi di Maculinea alcon accudite da formiche Myrmica ruginodis.
In basso: formiche che accudiscono un bruco. A destra: una Myrmica nutre il bruco per trofallassi oro-orale. A sinistra: una Myrmica preleva il liquido zuccherino secreto dal bruco dalla ghiandola del 7° tergite dell’addome.

Ma non basta ancora. Via via che crescono e mutano, le larve di formica regina modificano più volte questo stridio, che corrisponde ad una richiesta quantitativa e qualitativa di cibo, in proteine, zuccheri e grassi, a seconda delle esigenze della loro fase di sviluppo. Orbene, le larve, oramai bruchi, della Maculinea alcon, adattano il loro stridio imitando tutte le variazioni del suono. Nel formicaio, le larve di farfalla trascorrono da uno a due anni, fino all’incrisalidamento ed alla metamorfosi, seguendo, appunto, un regime di vita che dipende dai segnali sonori che loro stesse emettono. L’adulto sfarfalla dal formicaio tra luglio ed agosto.
Mentre le altre specie del Genere Maculinea parassitizzano una sola specie di formiche, l'Alcon blue, Maculinea alcon, è insolita, in quanto parassitizza i nidi di diverse specie di Myrmica, utilizzando M. rubra, M. ruginodis e M. scabrinodis come ospiti in diverse parti d'Europa. In Danimarca usa M. rubra e M. ruginodis, ma mai M. scabrinodis. Ciò significa che essa ha la facoltà di rielaborare i feromoni usati per ingannare le diverse specie di formiche adattandoli a ciascuna specie, come si è accertato sperimentalmente ponendo bruchi prelevati da un formicaio in un altro formicaio di specie diversa.