Una ricerca dell’Università di Torino, Università di Warwick e Istituto di Ricerca Forestale in Polonia rivela che il ritmo non è prerogativa degli esseri umani e dei primati, ma svolge un ruolo chiave nei sistemi di comunicazione tra formiche e bruchi di farfalla, che usano sofisticati pattern ritmici per comunicare.
Alcune specie di farfalle dipendono strettamente dalle formiche durante le prime fasi della loro vita. I bruchi vengono trasportati nei nidi, protetti dai predatori e talvolta nutriti, ricevendo un trattamento simile a quello riservato ai membri della colonia. In cambio, offrono secrezioni zuccherine o adottano strategie di mimetismo comportamentale e chimico per integrarsi tra le formiche.
Una larva di farfalla Maculinea trasportata da una formica operaia Myrmica. © UNITO / Vibrant Lab
Segnali vibroacustici
Finora si riteneva che il mimetismo chimico (strategia evolutiva in cui un organismo imita i segnali chimici di un’altra specie per trarne vantaggio) fosse il principale meccanismo alla base di queste relazioni.
Il nuovo studio rivela, invece, un ulteriore livello di complessità: i bruchi hanno evoluto segnali vibroacustici ritmicamente organizzati, capaci di attirare e placare le formiche ospiti.
«Il ritmo è una parte fondamentale della vita umana: balliamo seguendolo, battiamo le mani a tempo e percepiamo immediatamente quando qualcosa è fuori tempo. Finora, un’organizzazione ritmica complessa era stata osservata soprattutto nei primati. Scoprire che anche formiche e bruchi si affidano a segnali ritmici finemente regolati per comunicare è estremamente entusiasmante» spiega Chiara De Gregorio, Research Fellow presso l’Università di Warwick.
Farfalla Maculinea alcon adulta. © UNITO
I ricercatori e le ricercatrici hanno analizzato segnali vibroacustici — minuscole vibrazioni che si propagano attraverso piante, suolo o pareti del nido — provenienti da due specie di formiche e nove specie di bruchi, caratterizzate da diversi livelli di mirmecofilia (il grado di dipendenza ecologica dalle formiche).
I risultati mostrano che i bruchi con il più alto grado di mirmecofilia producono segnali con una temporizzazione altamente regolare e pattern ritmici sorprendentemente complessi, paragonabili a strutture musicali con alternanza di battiti forti e deboli.
Questi ritmi risultano molto simili a quelli utilizzati dalle formiche stesse.
Al contrario, le specie con associazioni più deboli o assenti generano segnali più semplici e irregolari.
“Azzeccare” il ritmo può essere vitale
«Nell’ambiente buio e affollato di un nido di formiche, dove vibrazioni e rumore costanti sono inevitabili, un ritmo preciso può aiutare i segnali a emergere e a essere riconosciuti rapidamente. Per i bruchi, “azzeccare” il ritmo può essere vitale: può determinare se le formiche offriranno cure e protezione oppure li ignoreranno completamente» aggiunge Francesca Barbero, docente del Dipartimento di Scienze della Vita e Biologia dei Sistemi dell’Università di Torino.
In particolare, le specie di bruchi altamente mirmecofile condividono con le formiche due caratteristiche ritmiche fondamentali:
- Isocronia — impulsi equidistanti che creano un battito regolare
- Ritmo binario — alternanza sistematica di intervalli lunghi e brevi
Questa combinazione è stata osservata esclusivamente nelle formiche e nei bruchi maggiormente dipendenti da esse, suggerendo un’evoluzione coordinata dei pattern ritmici, guidata dalla stretta interazione ecologica tra le specie.
La ricerca è stata pubblicata su Annals of the New York Academy of Sciences.
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