Le Formicidae Regno: Animalia Sottoregno: Eumetazoa Ramo: Bilateria

Presentazione sul tema: "Le Formicidae Regno: Animalia Sottoregno: Eumetazoa Ramo: Bilateria"— Transcript della presentazione:

1 Le Formicidae Regno: Animalia Sottoregno: Eumetazoa Ramo: Bilateria
Phylum: Arthropoda Subphylum: Tracheata Superclasse: Hexapoda Classe: Insecta Sottoclasse: Pterygota Coorte: Endopterygota Superordine: Oligoneoptera Sezione: Hymenopteroidea Ordine: Hymenoptera Sottordine: Apocrita Sezione: Aculeata Superfamiglia: Vespoidea Famiglia: Formicidae

2 Dalla preistoria ai giorni nostri
La prima comparsa delle formiche sulla Terra è avvenuta tra 168 e 140 milioni di anni fa, contemporaneamente a quella delle angiosperme, evolvendosi dalle vespe solitarie. Tra i 100 e i 60 milioni di anni fa le formiche hanno iniziato la loro espansione, differenziandosi nelle varie specie che conosciamo oggi. Finora sono state classificate specie distribuite in 300 generi e 21 sottofamiglie; si conoscono 5 sottofamiglie estinte.

3 Anatomia Le formiche hanno il corpo diviso in capo, torace e addome come tutti gli altri insetti. Hanno sei zampe, un apparato boccale masticatore con robuste mandibole e antenne genicolate. Le antenne sono costituite da una parte basale, formata dallo scapo e dal pedicello, ed una flessibile, detta funicolo, costituita da una serie di segmenti il cui numero varia a seconda delle specie. Tra il torace e l'addome le formiche hanno un restringimento derivato dalla modificazione strutturale dei primi due uriti del gastro che prendono il nome di peziolo e post-peziolo. Fra gli organi di senso, il più sviluppato è l’olfatto che ha la sua sede nelle antenne e serve per percepire le sensazioni più comuni e utili alla vita. In alcune specie sul peduncolo e all'inizio dell'addome, sono posti gli organi stridulanti che, per sfregamento, emettono deboli suoni. Le formiche più conosciute sono di colore nero ma ne esistono anche di tonalità che variano dal rosso all’arancione, al giallo e al verde.

4 La Formica Rufa La formica Rufa (formica rossa) è abbastanza diffusa nell’emisfero boreale. Sono lunghe dai 6 ai 9 mm, dotate di grandi e potenti mandibole, di livrea rosso ruggine e addome, zampe ed antenne di colorazione bruna. Difende con aggressività il territorio, e spesso attacca altre specie di formiche presenti nella zona del proprio dominio per eliminarle. I voli nuziali hanno luogo durante la primavera e spesso coincidono con dure battaglie fra colonie vicine per la riorganizzazione dei confini territoriali. La formica rossa si nutre comunemente di invertebrati trovati intorno al nido, e in particolare afidi trovati sugli alberi che si trovano nei paraggi . Talvolta le formiche rufe sono infastidite dalla presenza degli uomini e allora si difendono salendo sui loro abiti e emettendo l'acido formico. Questa sostanza è una terribile arma chimica con cui le formiche cacciano le prede e si difendono dai predatori; è molto velenosa per gli altri insetti e può avere un effetto irritante anche per l'uomo. Tutte le formiche producono acido formico, ma mai quanto la formica rufa, solo questa specie infatti ha un vero e proprio "serbatoio" di acido che pesa quasi un quinto del corpo. La formica rufa svolge un importante ruolo di "guardiano" del bosco, tenendo sotto controllo numerosi insetti dannosi per gli alberi. E' stato calcolato che le operaie di un nido catturano in un giorno almeno larve di coleotteri xilofagi (che si nutrono di legno) e circa insetti.

5 Formiche in società Le formiche formano vere e proprie società o colonie. Ogni gruppo, formato da individui simili per forma ed età, svolge la propria attività nella società delle formiche; questa divisione di mansioni viene definita casta. Le caste sono 3: Formiche regine Formiche maschi Formiche operaie La Formica Regina è fertile e depone le uova e inizialmente è alata. La Formica Maschio è fertile, alata, di dimensioni minori rispetto alle femmine e con ocelli molto sviluppati. La Formica Operaia è sterile, femmina e ha primariamente il compito di estendere il nido scavando nuove gallerie, e in numero inferiore per la ricerca di cibo. Formica Regina

6 Le formiche operaie Le operaie sono tutte formiche femmine che non depongono le uova; hanno occhi molto piccoli o non hanno occhi (nel formicaio non c'è luce), il torace è stretto e le zampe sono sottili per potersi muovere con estrema agilità in qualunque situazione. Hanno vari compiti: si aggirano sul terreno in solitudine oppure in gruppi formando delle colonne, raccolgono alimenti, fabbricano, riparano e difendono i nidi, allevano la prole e infine accudiscono la regina. Ne esistono di maggiori con testa grande, quadrata e mandibole potenti e di minori con testa piccola e rotonda; le prime sono soldati e le seconde operaie; a volte si possono trovare anche individui di dimensioni intermedie. Alcune volte le operaie ed i soldati appartengono a due caste completamente separate. Formiche alle prese con un pezzetto di fragola

7 Accoppiamento e riproduzione
L’accoppiamento avviene solitamente in volo ma può anche verificarsi sugli alberi, sul suolo o nel formicaio. In alcune specie i maschi non hanno le ali e quindi l'accoppiamento avviene per terra (non c'è il volo nuziale). La femmina subito dopo l'accoppiamento perde le ali, mentre il maschio morirà di lì a poco. La femmina fecondata va alla ricerca di un buon posto dove costruire il suo formicaio. La fondatrice scava l'alloggio dove si rinchiude per deporre le uova e allevare le larve fino a quando le operaie nate dalla prima covata sono in grado di aiutarla; in questo periodo, che può essere molto lungo ( giorni) la regina non mangia e consuma i muscoli alari che ormai sono inutili perché ha perso le ali, in casi estremi può anche mangiarsi delle uova.

8 … e se non è in grado? A volte la regina non è in grado di fondare una società senza l'aiuto delle operaie e quindi, dopo aver perso le ali, si introduce nel formicaio di un'altra specie, uccide la regina esistente, si insedia al suo posto e fa allevare le sue uova dalle operaie padrone del formicaio; le vecchie e le nuove operaie convivono per circa tre anni fino a quando le formiche ospiti non diventano più numerose delle padrone di casa e le cacciano. Lasius niger con i bozzoli larvali

9 Sarà maschio o femmina? Presso le formiche, l'apparato riproduttore è sviluppato in tutti gli individui, anche se, nelle operaie, è atrofizzato e non consente la riproduzione sessuata. Le formiche, come gli altri imenotteri eusociali sono caratterizzate da un particolare meccanismo di determinazione del sesso, detto aplodiploidia. Le femmine si sviluppano a partire da uova fecondate, dette anfigoniche, mentre i maschi nascono da uova non fecondate, che prendono il nome di partenogenetiche. Per regolare la fecondazione delle uova, la regina sfrutta una sacca particolare posta nella parte posteriore dell'addome, detta spermateca.

10 Dove vive una formica? Le formiche vivono nel formicaio che può avere diverse strutture a seconda delle abitudini delle formiche che ci abitano: troviamo infatti dei formicai sotterranei e altri superficiali, che possono essere di legno, per le formiche che sfruttano i tronchi degli alberi morti, di foglie, per le formiche tessitrici che uniscono più foglie tra di loro con una sostanza secreta dalle larve, ed infine possono essere di terra e detriti ed appesi ad un albero. Il formicaio ha varie entrate, tutte sorvegliate da una o più formiche; all'interno troviamo tantissimi cunicoli che possono terminare in una camera o sboccare in altri cunicoli; le stanze non sono tutte uguali e vengono usate per vari scopi: come dispensa, per l'allevamento delle uova e delle larve, o come camera per la regina.

11 Alimentazione Le formiche si cibano di liquidi e quando masticano alimenti solidi li impregnano con la saliva fino a farli diventare un succo, che viene in parte conservato nell'ingluvie (parte dell’apparato digerente) ed il residuo passa nel sacco boccale. Le formiche sollecitano il rigurgito delle riserve dell'ingluvie con titillamenti delle antenne. Alcune formiche non escono mai dal formicaio e vengono usate come botti, infatti quando le operaie tornano al formicaio con delle sostanze zuccherine le fanno mangiare a queste formiche botti che le conservano nell'ingluvie per poi distribuirle come cibo quando sarà necessario. Formica che si nutre da una goccia di miele

12 Il comportamento Le formiche operaie passano il tempo in cui non nutrono le larve o raccolgono il cibo nell'ambiente esterno al nido dedicandosi alla pulizia del corpo o al gioco. Le formiche si puliscono le antenne strisciandoci sopra la parte inferiore delle zampe, che ha una conformazione a spatola. Il gioco fra gli esemplari operai avviene in modo simile a quello fra gli animali domestici: si mordono e si aggrediscono fra loro, senza tuttavia ferirsi. Inoltre, passano una parte del loro tempo dormendo in avvallamenti del terreno posti all'interno del nido. Al risveglio, spesso indotto dalle compagne, si stirano e “sbadigliano” allargando le mandibole. Sono animali “altruisti”: durante gli spostamenti e le ricerche di cibo, infatti, alcuni esemplari riempiono le voragini che incontrano durante il tragitto con il loro corpo, facendo passare sopra di loro le altre. Questa "riparazione istantanea" del percorso permette loro di procurare più cibo in minor tempo.

13 Incontri fra formiche Le formiche sono insetti territoriali e particolarmente aggressivi. Qualsiasi altra formica, anche se di specie uguale, è considerata nemica, compiendo delle vere  e proprie guerre fra colonie o specie diverse. Esse, infatti, sono alcuni dei pochi animali che, come l'uomo, fanno la guerra fra loro. Le formiche di una stessa colonia si riconoscono grazie all'odore, ed uccidono gli esemplari delle colonie limitrofe per eliminare la concorrenza nella raccolta del cibo o nel dominio del territorio.

14 Allevatrici di afidi La scoperta di formiche che si arrampicano lungo i tronchi degli alberi è un segno inequivocabile della presenza di afidi. Il mutualismo con gli afidi o gli altri omotteri parassiti (sottordine di insetti dell’ordine dei Rincoti) delle piante è molto frequente presso le formiche. Esse proteggono gli afidi dai predatori, mentre gli afidi "ricambiano" le formiche offrendo le loro secrezioni zuccherine. Questo tipo di mutualismo a fini alimentari è detto trofobiosi. Molte specie di formiche basano la loro dieta quasi interamente sulle secrezioni prodotte dagli afidi. Presso alcune specie di formiche, gli afidi vengono addirittura prelevati dalle operaie e portati all'interno del nido, dove si riproducono e si nutrono del materiale vegetale a loro accessibile (ad esempio le radici affioranti nei nidi sotterranei).

15 Mirmecologia La mirmecologia è una branca della zoologia, o più esattamente dell' entomologia, che si occupa dello studio delle formiche, della loro evoluta vita sociale e di tutto quello che le riguarda. La parola prende origine dal greco murmex, formica e dal popolo dei mirmidoni, che secondo il mito discendeva dalle formiche di un albero tramutate da Zeus in uomini. Le formiche, fin dall'antichità, hanno infatti affascinato gli uomini; già gli ebrei e i greci con alcune favole avevano osservato la complessità del comportamento di questi piccoli insetti. Citazione di Salomone: “Va' dalla formica, o pigro, guarda le sue abitudini e diventa saggio.”

16 … forse sanno di invecchiare
Quella di cambiare le proprie mansioni in base all'età è un'abitudine che si riscontra in diversi tipi di insetti sociali, come api, vespe e formiche. In genere, gli individui più anziani si incaricano dei compiti più pericolosi per proteggere i giovani. Ma la cosa sorprendente è che, secondo i risultati di un recente studio sulle formiche, questi piccoli insetti sono coscienti non solo della propria età, ma anche delle condizioni di salute.

17 Altroché Ercole … Le formiche sono le creature più forti rispetto alle loro dimensioni. Possono trasportare un carico di 15/20 volte superiore al loro peso. Ma qual è il motivo della loro forza? I motivi sono svariati. Le formiche, come tutti gli Artropodi, hanno uno scheletro esterno (esoscheletro) che rende il corpo rigido e molto resistente, ma nello stesso tempo i singoli pezzi sono articolati tra loro mediante membrane che ammortizzano gli sforzi e rendono tutta la struttura molto elastica. Inoltre i muscoli delle mandibole, appendici con cui sollevano e trasportano i pesi, sono molto sviluppati; in alcune specie occupano quasi tutta la cavità della teca del capo. Hanno sei zampe su cui distribuire il peso e, infine, i tarsi sono muniti di unghie che permettono di aggrapparsi al substrato sviluppando molta forza.

18 Video Formiche http://www.youtube.com/watch?v=ZwcQqjg7x3Y
Formiche e uova Formica regina che spicca il volo