La struttura sociale negli insetti. I feromoni non spiegano tutto

Torniamo oggi sul tema "eusocialità e insetti" come cartina di tornasole di comportamenti complessi alla base di società organizzate e suddivise in caste. Api, formiche, vespe, bombi e termiti sono gli esempi più noti di strutture sociali centrate sulla suddivisione dei compiti e sulla "delega" riproduttiva da parte dei "cittadini" alla femmina nota come "regina".

Nota. Più che una "delega" si tratta in realtà di inibizione riproduttiva mediata da sostanze chimiche (in particolare nel caso delle formiche) causata dalla regina sulle proprie "sorelle".

Image: Linksvayer Lab / Univ of Pennsylvania

I meccanismi che regolano la comunicazione all'interno di queste società sono complessi e poco noti nel dettaglio, sebbene la vulgata comune abbia attribuito alla generica classe dei feromoni la chiave del sistema di controllo. Tra i meccanismi all'opera per definire la posizione di ciascun membro all'interno della società, la più ovvia è la distinzione tra chi si riproduce (la regina e i maschi) e chi no (tutti gli altri); una distinzione molto marcata nelle api ma con confini assai più labili nei bombi e anche in alcune specie di formiche.

Se è vero che la somministrazione continuativa (cioè oltre il terzo giorno dalla schiusa) della pappa reale alle larve delle api ne determina il loro diventare "riproduttivamente competenti", lo stesso non si può dire per insetti della stessa famiglia delle api come i bombi.

A ricordarci che è quanto meno semplicistico pensare ad un unico meccanismo biochimico, arriva l'articolo pubblicato su Proceedings of the Royal Society B da un team della Pennsylvania State University.

Lo scetticismo dei ricercatori americani nasceva dal ritenere improbabile che specie così diverse potessero avere ereditato da antenati comuni (risalenti almeno al giurassico) un meccanismo simile sebbene declinato nelle specificità di ciascun sottordine. L'ipotesi più probabile è invece che il meccanismo di  controllo centrato sui feromoni (e la loro azione inibitoria sulle "operaie") si sia evoluto separatamente; un fenomeno noto come convergenza funzionale.

Già in uno studio del 2014 alcuni ricercatori avevano studiato il fenomeno, analizzando l'effetto delle secrezioni della regina sui bombi operai, scoprendo che il feromone c25 era in grado di indurre una regressione dell'ovaio nelle operaie.

Una colonia di bombi in laboratorio
(credit: Mario Padilla/Penn State)

Nel nuovo studio si è cercato in primis di confermare i dati in un'altra specie di bombo (Bombus impatiens) per poi estendere l'analisi a due altri feromoni, il c23 e il c27. I risultati hanno confermato solo in parte l'ipotesi dell'azione dei feromoni; pur essendo vero che tutti e tre le molecole erano in grado di indurre un certo grado di regressione dell'ovaio, non si riscontrava alcun effetto se ad essere valutate erano la dimensione e il numero di uova prodotte dalle operaie. Una contraddizione de facto risolta con la scoperta che è il semplice atto di deporre le uova ad indurre la regressione dell'ovaio; quindi tanto più precocemente i bombi operai depongono le uova e tanto prima perderanno la capacità di farlo nuovamente.

La conclusione formulata dagli autori dello studio è che, almeno nei bombi, l'effetto indotto dai feromoni è in realtà un epifenomeno.

Sebbene i dati siano parziali, gli indizi suggeriscono che la biologia alla base del controllo riproduttivo nelle colonie degli insetti sociali non è così semplice come si credeva fino a non molto tempo fa. Ogni approccio mirante a trovare una soluzione unica valida per i diversi insetti è destinata quindi, verosimilmente, a fallire.

Fonte

- A conserved class of queen pheromones? Re-evaluating the evidence in bumblebees (Bombus impatiens)

Etya Amsalem et al, Proc Biol Sci. (2015), 2(1817)