La tolleranza alle temperature estreme delle formiche armate potrebbe informare il modo in cui le popolazioni animali risponderanno ai cambiamenti climatici

I ricercatori della Drexel University hanno campionato una varietà di colonie di formiche armate (Eciton burchellii parvispinum) per testare come la distribuzione del loro habitat influenzasse la tolleranza delle formiche alle temperature estremamente basse e alte. Ciò che hanno scoperto è che le tolleranze termiche delle colonie differivano in base alla zona di elevazione – ma, sorprendentemente, esistevano differenze significative nella tolleranza termica delle colonie all’interno di zone simili, portando il team a credere che l’adattamento locale alle temperature non è l’unico fattore che contribuisce alle differenze nella fisiologia termica.

"Studiare come gli animali sono in grado di tollerare temperature estremamente alte e basse può far luce su come i cambiamenti climatici possono influenzare il comportamento degli animali e l'ecologia", ha affermato Sean O'Donnell, PhD, biologo e professore al Drexel's College of Arts and Sciences. "Le formiche utilizzate in questo studio sono esposte in modo univoco alle condizioni di temperatura del loro habitat perché sono sempre all'aperto in condizioni ambientali mentre si nutrono, mentre altre formiche conducono gran parte delle loro attività sottoterra, il che le protegge dalla temperatura."

Il team ha campionato le colonie nel nord-ovest della Costa Rica, in un ampio intervallo di elevazione, tenendo conto delle dimensioni del corpo e della geografia.

"Abbiamo confrontato le tolleranze termiche medie delle colonie tra le zone di bassa e alta elevazione per valutare se la fisiologia delle prestazioni delle colonie fosse associata ai climi termici locali e abbiamo testato se fossero evidenti differenze significative delle colonie dopo aver tenuto conto delle dimensioni corporee e dell'elevazione", ha affermato Kaitlin Baudier, coautrice. sullo studio e professore assistente presso l'Università del Mississippi meridionale.

O'Donnell e Baudier, ex studente di dottorato di Drexel, hanno trovato tre modelli importanti nei loro dati, recentemente pubblicati su Ecological Entomology.

1)Le colonie differivano significativamente nella loro tolleranza termica . Sia la temperatura minima che quella massima che i lavoratori potevano tollerare differivano tra le colonie. Ciò significa che è probabile che i gruppi sociali animali siano influenzati in modo diverso dai cambiamenti climatici.

2)L’adattamento locale alle condizioni di temperatura è un pezzo del puzzle.Le colonie provenienti da siti più freschi ad alta quota erano più sensibili alle alte temperature e più tolleranti alle basse temperature.

3)All'interno delle colonie, le tolleranze alle basse e alle alte temperature non erano correlate . Ciò affronta un’importante questione aperta nella ricerca sulla biologia termica: suggerisce che i meccanismi che influenzano la capacità di tollerare condizioni estremamente calde sono distinti dalla capacità di tollerare il freddo estremo.

"Questo lavoro amplia la nostra comprensione di come le prestazioni termiche variano a seconda dei livelli di organizzazione biologica, dalle singole formiche a intere colonie", ha affermato Baudier.

Il team osserva che, oltre alle caratteristiche fisiologiche che rendono le formiche un buon modello da studiare, le colonie sono ecologicamente importanti per la funzione delle foreste in cui vivono.

"La colonia di formiche armate opera come un'unità ed è paragonabile ad animali predatori più grandi come il giaguaro o l'aquila arpia - ma invece di un singolo animale, è composta da centinaia di migliaia di individui che sono davvero termicamente sensibili", ha affermato O' Donnell. "Gli animali predatori di corporatura più grande saranno in grado di regolare la loro temperatura corporea e, sebbene i cambiamenti climatici non siano irrilevanti per questi animali, è probabile che la loro risposta ai cambiamenti termici sarà molto più tamponata."

L'importanza fisiologica ed ecologica delle colonie potrebbe renderle un buon punto di riferimento per identificare i primi effetti del cambiamento climatico.

I ricercatori sperano che, apprendendo la capacità della colonia di formiche armate di tollerare temperature estreme, alte e basse, saranno in grado di collegare i dati alla comprensione generale della variazione dell'ambiente termico e dei possibili effetti del cambiamento climatico sul comportamento e sull'ecologia degli animali.

"Non sappiamo ancora perché ciò avvenga: quali siano le cause di queste differenze tra le colonie tra i gruppi all'interno di un sito di test", ha affermato O Donnell. "Mentre parte della differenza è descritta dall'adattamento locale alle condizioni di temperatura, ipotizziamo che esista anche una base genetica per le differenze tra le colonie vicine."