Le formiche Atta sexdens misurano la porzione di una foglia

Durante il taglio, queste formiche ancorano le zampe posteriori sul bordo della foglia e ruotano, rimuovendo frammenti approssimativamente semicircolari

Potrebbero non essere in grado di saltare edifici alti con un solo balzo, ma le formiche tagliafoglie sono supereroi degli insetti, in grado di trasportare pezzi di foglie fino a sei volte la loro massa corporea per coltivare funghi nelle loro aree. Ma come fanno le creature carismatiche a determinare la dimensione dei frammenti che scolpiscono con le loro mandibole? Usano i loro corpi come un semplice righello o usano le informazioni sulla posizione dei loro corpi per regolare la distanza che tagliano, adattandosi allo spessore di una foglia mentre la smembra? Sapendo che gli insetti alterano la traiettoria di un taglio durante la scultura ®Parafilm di diversi spessori, il dottor Flavio Roces (1) dell'University of Würzburg, in Germania, ha deciso di scoprire come le formiche regolano la dimensione delle porzioni che tagliano. Lui e le sue colleghe, la dottoressa Daniela Römer (2) e la dottoressa Rebecca Exl (anche loro dell'University of Würzburg), pubblicano la loro scoperta sul Journal of Experimental Biology (3) secondo cui ogni formica tiene traccia della posizione del bordo fogliare afferrandolo con le zampe posteriori mentre ruota il proprio corpo con lo scopo di tagliare porzioni di foglie perfette.

Ma prima i ricercatori dovevano capire come gli insetti tagliano i normali frammenti di foglie. La dottoressa Exl ha modellato foglie finte da ®Parafilm - uno strato per foglie sottili (0,13 mm), tre per foglie spesse (0,38 mm) - le ha strofinate con foglie di rovo schiacciate o olio di rosa per renderle più attraenti per le formiche e le ha installate nel foraggiamento di una colonia di formiche di laboratorio Atta sexdens. Non appena una formica è salita a bordo, la dottoressa Exl ha recuperato la pseudofoglia e l'ha posizionata davanti a una telecamera per registrare le manovre della formica.

Inizialmente, la formica giaceva lungo il bordo della foglia, con la zampa posteriore e centrale sul lato più vicino al bordo che afferrava il ®Parafilm. Quindi, ha tagliato verso l'alto, ruotando gradualmente il corpo fino a quando non si è alzata mentre tagliava un arco, attaccando il secondo arto posteriore quando il suo corpo era quasi verticale. Mentre la formica continuava a tagliare, ruotava ulteriormente, rilasciando infine il primo arto posteriore dal bordo della foglia mentre continuava a tenere il secondo arto posteriore, finché non recise il pezzo tagliando il bordo della foglia dopo aver ruotato il corpo di 180 gradi. E quando la dottoressa Exl ha confrontato la postura delle formiche mentre tagliavano foglie spesse e sottili, si è resa conto che hanno adattato la loro tecnica, accovacciando le gambe per ridurre la loro portata per tagliare frammenti di forma ellittica più piccoli quando provvisti di foglie spesse.

Allora come facevano le formiche a controllare la dimensione dei frammenti che incidevano? La conoscenza della posizione delle loro zampe posteriori che afferrano il bordo della foglia potrebbe guidare la loro traiettoria di taglio? Questa volta, la dottoressa Exl ha aspettato che ogni formica fosse a metà di un taglio prima di inserire delicatamente un pezzo di carta tra la formica e la foglia finta per rilasciare la sua presa mentre continuava a tagliare. Senza conoscere la posizione delle zampe rispetto al bordo fogliare, alcune formiche tagliano porzioni ellittiche più piccole. Stavano usando le informazioni fornite dalle loro zampe posteriori che afferravano il bordo della foglia per guidare la traiettoria del loro taglio. Tuttavia, alcune formiche erano ancora in grado di tagliare frammenti di dimensioni simili. Stavano usando qualche altra informazione sensoriale per guidare la loro traiettoria? Potrebbero aver utilizzato dei peli nella parte anteriore del collo, che rilevano la posizione della testa.

La dottoressa Exl ha cautamente rasato questi peli e ha permesso alle formiche di tagliare una foglia di ®Parafilm staccando delicatamente gli arti dell'insetto dal bordo con la protezione di carta, e questa volta le formiche hanno perso completamente la direzione, producendo frammenti di forma casuale che non assomigliavano affatto al pezzi ellittici che avevano tagliato in precedenza. Le formiche tagliafoglie dipendono dalla conoscenza della posizione del bordo fogliare fornita dalle loro gambe e dalla posizione delle loro teste, per mantenerle taglienti sulla curva e garantire che non asportano mai frammenti che superano la loro eccezionale forza.

Riferimenti:

(1) Flavio Roces

(2) Daniela Römer

(3) Two feedback mechanisms involved in the control of leaf fragment size in leaf-cutting ants

Descrizione foto: Una formica tagliafoglie che intaglia un pezzo di ®Parafilm. In alto a sinistra: inizio del taglio con la zampa posteriore sul lato sinistro che tiene il bordo ®Parafilm. In alto a destra: a metà del taglio, entrambe le zampe posteriori tengono il bordo. In basso a sinistra: taglio quasi completo, la seconda zampa posteriore tiene il bordo. In basso a destra: taglio completo. - Credit: Daniela Roemer.

Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: Mystery of how leaf-cutting ants gauge leaf portion size revealed