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6 Luglio 2024
6:00

Formiche che amputano le compagne ferite: la prima “chirurgia” in animali non umani

Le formiche Camponotus floridanus praticano amputazioni sulle compagne ferite, adattamento dovuto probabilmente alla mancanza di sostanze salivari antimicrobiche. Vediamo cosa dice lo studio nel dettaglio.

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Formiche che amputano le compagne ferite: la prima “chirurgia” in animali non umani
Formiche amputano arti chirurgia Camponotus floridanus
Credit: Bob Peterson from North Palm Beach, Florida, Planet Earth! via Wikimedia Commons

Noi umani, grazie all'avanzamento tecnologico e alla conoscenza scientifica, siamo l'unica specie animale che, in caso di necessità, opera direttamente sui corpi andando ad amputare arti o porzioni di esse. Questo era vero fino a quando, un team di scienziati ha osservato per la prima volta una pratica di amputazione in animali non umani. Nello specifico, nella specie di formiche Camponotus floridanus, le operaie identificano e aiutano le compagne ferite. A seconda dei casi, infatti, decidono se curarle tramite accurata pulizia o procedere con la rimozione, e quindi amputazione, di parte della zampa. Il comportamento di questa specie potrebbe essere comparso come adattamento all’assenza di sostanze salivari in grado di combattere certi microbi.

Medicina da formiche

Molte specie animali, per sopravvivere a malattie e infezioni, adottano una varietà di strategie. Queste vanno dal semplice isolamento all’uso di specifiche sostanze ricavate da vegetali, fino, a quanto pare, a vera e propria chirurgia. Sembra essere il caso della specie di formiche Camponotus floridanus, native della Florida, il cui comportamento è stato osservato e studiato da un gruppo internazionale di scienziati da università svizzere, tedesche e giapponesi.

Osservando il comportamento di colonie di questa specie, gli scienziati si sono accorti che le formiche che si ferivano alle zampe, perdevano dopo qualche ora l’arto danneggiato. Approfondendo, hanno osservato che ciò era dovuto all’attività coordinata di compagne operaie che rimuovevano con le mandibole la zampa della formica ferita.

Formica carpentiere della Florida (Camponotus floridanus) su un pezzo di corteccia.

Curare o amputare?

Per determinare quando e come avvenisse questa “operazione chirurgica”, i ricercatori hanno messo alla prova le formiche con vari test. Innanzitutto hanno accuratamente misurato a che altezza della zampa avvenisse l’amputazione e con che frequenza, danneggiando intenzionalmente le zampe di alcune formiche in punti diversi e raccogliendo successivamente dati statistici e registrazioni video ad alta risoluzione.

Hanno così scoperto che le amputazioni avvenivano nel 76% dei casi in cui la ferita fosse all’altezza del femore, mentre non si praticava alcuna amputazione qualora la ferita fosse localizzata all’altezza della tibia. Per svolgere quest’operazione, prima la ferita veniva leccata dalle compagne e accuratamente pulita, poi alcune operaie sollevavano l’arto tenendo ferma la compagna e infine altre operaie usavano le proprie mandibole per accedere all’articolazione ora esposta e amputare la zampa.

Inoltre, per le formiche con ferita alla tibia, le compagne operaie spendevano molto più tempo in cure e pulizia rispetto a quanto accadesse per le formiche con ferite al femore. Questa differenza significativa mostra che questa specie adotta un comportamento diversificato a seconda della ferita in questione.

Formiche amputano arti chirurgia
Immagine generata con l’intelligenza artificiale con puro scopo illustrativo

Le formiche sopravvivono dopo l'amputazione?

Gli scienziati hanno poi voluto misurare le differenti probabilità di sopravvivenza tra le formiche operate dalle compagne e quelle poste in isolamento, ma anche tra formiche amputate al femore e quelle invece operate alla tibia.
Per farlo, il team ha tagliato le zampe delle formiche all’altezza del femore ed esposto la ferita a Pseudomonas aeruginosa, un batterio comunemente presente nel loro habitat. Il team ha lasciato alcune di queste formiche in isolamento mentre ne ha riportate altre nella colonia.

I risultati sono stati notevoli: il 90% delle formiche che subiva l’amputazione sopravviveva, contro il 40% di quelle lasciate in isolamento. Anche la cura senza chirurgia, sulle ferite alla tibia, ha dimostrato una grande efficacia: le formiche che venivano ripulite accuratamente dalla colonia e sopravvivevano erano il 75%, mentre quelle isolate senza cure sopravvivevano con una probabilità del 10%.

Uno dei motivi per la preferenza delle formiche per l’amputazione delle ferite a livello del femore potrebbe essere il tempo a disposizione. Infatti gli scienziati hanno utilizzato avanzate tecniche di diagnostica per immagini sulle zampe degli insetti, scoprendo che un danno all’altezza del femore pregiudica la circolazione del "sangue" della formica, l’emolinfa, a tal punto da fornire il tempo alle operaie di eseguire l’operazione. Invece un danno simile all’altezza della tibia porta l’insetto troppo velocemente alla morte.

Un adattamento unico

Stando agli autori dello studio, questa è la prima volta che viene registrato un comportamento del genere in animali non umani. Le formiche a quanto pare non solo sono in grado di effettuare un’operazione di amputazione, ma anche di decidere quando e in che modo è meglio eseguirla.

Infatti i complessi comportamenti osservati potrebbero essere stati selezionati proprio perché consentono a una colonia di preservare il più possibile la propria popolazione ma anche di allocare nel modo più efficiente le proprie risorse: un chiaro vantaggio. Questo è stato dimostrato dal fatto che le formiche sembrano sapere che l’amputazione a livello della tibia non migliora le condizioni della compagna ferita più della semplice pulizia, che invece richiede meno tempo permette una pronta ripresa delle attività.

Laddove altre specie possiedono sostanze salivari battericide per far fronte alle ferite, le Camponotus floridanus invece hanno evoluto un sofisticato comportamento che le rende, almeno per ora, del tutto uniche.

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