Un'operaia che coltiva funghi appartenente alla rara specie Mycetophylax asper - Santa Catarina, Brasile, 2014. Credit: Don Parsons

Per imparare i segreti dell'agricoltura dovremmo andare a lezione dalle formiche, vere e proprie veterane della coltivazione dei funghi. La loro esperienza in materia ha origini antichissime: questa minuscola storia agricola inizia infatti 66 milioni di anni fa, dopo la caduta dell’asteroide che fece estinguere i dinosauri. Le formiche coltivano molteplici linee di funghi, questo si sa, ma la storia della loro coevoluzione è invece poco conosciuta.

Un gruppo internazionale, guidato dagli scienziati dal National Museum of Natural History dello Smithsonian di Washington DC, ha analizzato un vasto database genetico riuscendo a determinare la cronologia evolutiva dell’attività agricola avviata dalle formiche, individuando l'origine della coltivazione dei funghi ed evidenziando come alcune colture fungine siano diventate, nel tempo, dipendenti dalle formiche stesse. Nello studio The coevolution of fungus-ant agriculture, pubblicato su Science, sono stati analizzati i dati di centinaia di specie di funghi e formiche con l'obiettivo di definire alberi evolutivi dettagliati. La relazione tra formiche e funghi inizia 66 milioni di anni fa con la caduta di un asteroide sulla Terra (nella regione dello Yucatan, in Messico): l'impatto causò un'estinzione di massa globale determinando però le condizioni ideali per la proliferazione dei funghi. Colonie di formiche iniziarono a coltivarli dando vita a un sodalizio evolutivo diventato ancora più stretto 27 milioni di anni fa (e che continua ancora oggi). "Rivelando queste e altre importanti transizioni nella coevoluzione funghi-formiche - spiegano i ricercatori -, i nostri risultati chiariscono i processi storici che hanno plasmato un sistema-modello per l'agricoltura non umana".

La regina e le operaie della specie di formica Atta cephalotes, tagliafoglie specializzata nella coltivazione di funghi, Panama. Credit: Karolyn Darrow

“Le formiche praticano agricoltura e coltivazione di funghi da molto più tempo della comparsa degli esseri umani. Dunque possiamo imparare qualcosa dal loro successo agricolo", afferma l'entomologo Ted Schultz, primo autore dello studio che, da trentacinque anni, approfondisce la relazione evolutiva tra formiche e funghi. “Alla fine del Cretaceo, i dinosauri non se la passavano bene, ma i funghi invece vissero un periodo di splendore”. Con trenta spedizioni condotte tra America Centrale e del Sud, per osservare proprio la relazione tra formiche e funghi, e un lavoro costante in laboratorio su colonie di tagliafoglie e altre formiche che coltivano funghi, nel corso degli anni Schultz ha raccolto centinaia di campioni genetici per determinare alberi evolutivi dettagliati, creare una cronologia dell'agricoltura delle formiche e individuare quando le formiche abbiano iniziato a coltivare funghi. Il suo team ha utilizzato i campioni raccolti per sequenziare i dati di 475 specie diverse di funghi (288 coltivate dalle formiche) e 276 specie diverse di formiche (208 delle quali coltivano funghi): “Per ricostruire come questa associazione si sia evoluta nel tempo, sono necessari molti campioni di formiche e delle loro coltivazioni di funghi", spiega Schultz. 

"Abbiamo scoperto che l'agricoltura fungo-formica ha avuto origine circa 66 milioni di anni fa, quando l'impatto di un asteroide alla fine del Cretaceo interruppe temporaneamente la fotosintesi, causando estinzioni di massa globali ma favorendo la proliferazione dei funghi". Successivamente, circa 27 milioni di anni fa, si arrivò a una pratica di coltivazione più avanzata: "In quel periodo un clima in rapido raffreddamento trasformò gli ambienti in tutto il mondo. In Sudamerica, habitat più secchi come savane boscose e praterie fratturarono ampie fasce di foreste tropicali umide. Quando le formiche portarono i funghi fuori dalle foreste umide verso aree più secche, li isolarono dalle popolazioni selvatiche ancestrali.in aree aride, per poter sopravvivere, i funghi isolati divennero dipendenti dalle formiche, aprendo la strada al sistema di agricoltura superiore praticato oggi dalle tagliafoglie". 

Un'operaia appartenente alla specie di formica Cyphomyrmex rimosus che coltiva funghi - Mindo, Ecuador, 2011. Foto: Alex Wild

Attualmente quasi 250 specie diverse di formiche nelle Americhe e nei Caraibi coltivano funghi e sono suddivise in quattro sistemi agricoli in base alle loro strategie di coltivazione: tra le formiche a mettere in atto la strategia più avanzata ci sono le tagliafoglie, sempre impegnate a trasportare frammenti vegetali in una incessante opera collettiva. “Nelle formiche dell'America centrale e meridionale, rosse e spinose tagliafoglie coltivano funghi su frammenti di foglie e fiori freschi trasportati all’interno di camere sotterranee", scrivono i mirmecologi Bert Hölldobler e Edward O. Wilson in Formiche, libro uscito in inglese nel 1994 con il titolo Journey to the Ants, è per la prima volta in Italia per Adelphi nel 1997, sulla scia del successo ottenuto anni prima dal classico The Ants, Premio Pulitzer nel 1991.

"A parte la linfa delle piante attinta dalla vegetazione tagliata di fresco, le tagliafoglie si mantengono esclusivamente consumando il fungo coltivato - si legge invece ne Le formiche tagliafoglie, scritto anni dopo dagli stessi autori e pubblicato in Italia sempre da Adelphi -. Hanno inventato un metodo per convertire la vegetazione fresca, che il loro apparato digerente non sa gestire, in un prodotto alimentare commestibile. In tal senso, i risultati ottenuti dalle formiche tagliafoglie sono in parte simili a quelli degli agricoltori. Esse hanno inoltre messo a segno un’autentica svolta nell’evoluzione biologica; infatti, utilizzando la vegetazione fresca sulla quale coltivano i funghi, hanno trovato il modo di attingere a una fonte di cibo pressoché illimitata. L’interdipendenza tra le tagliatrici di foglie e il loro fungo è una delle simbiosi più riuscite di tutti i tempi". E ancora: “Le formiche sono le principali consumatrici di materiale vegetale vivente e pertanto una forza dominante negli ambienti terrestri dei tropici americani. Una colonia matura consuma approssimativamente la stessa quantità di materiale vegetale di una mucca".

Se vuoi conoscere il meraviglioso mondo delle formiche (e degli insetti) puoi leggere i due libri citati in questo articolo, più uno:

Formiche di Bert Hölldobler, Edward O. Wilson (Adelphi) 

Il superorganismo di Bert Hölldobler, Edward O. Wilson (Adelphi) 

Le formiche tagliafoglie di Bert Hölldobler, Edward O. Wilson (Adelphi)

L'entomologo Ted Schultz, curatore allo Smithsonian's National Museum of Natural History e autore principale dello studio, ritratto durante una spedizione di raccolta di formiche, Guyana - Sudamerica, ottobre 2006. Credit: Jeffrey Sosa - Calvo