Il ruolo della formica Tetramorium immigrans (Hymenoptera: Formicidae) nel monitoraggio delle aree verdi urbane e nella struttura di comunità: indagini eco-etologiche e sistematiche

Le formiche del complesso Tetramorium caespitum sono tra le specie europee più abbondanti e distribuite in diversi tipi di ambienti, compreso quello urbano. Recentemente, uno studio ha scoperto che questo complesso è costituito da specie morfologicamente simili ma distinguibili con analisi morfometriche e genetiche. Tuttavia, dallo studio, la situazione italiana non è stata abbastanza rappresentata e sono necessarie indagini più approfondite. Inoltre, le informazioni sull’eco-etologia e sugli adattamenti di queste specie all’habitat urbano sono scarse. Dunque, lo scopo del mio progetto di Dottorato è quello di indagare la presenza e la distribuzione delle specie del complesso T. caespitum in ambiente urbano, evidenziando gli adattamenti che le rendono competitive nei confronti di altre specie di formiche simpatriche. Il progetto si articola in 3 moduli di ricerca: 1) Le specie del complesso T. caespitum nel monitoraggio delle aree verdi di Parma; 2) Presenza e distribuzione delle specie italiane del complesso T. caespitum in ambiente urbano; 3) Eto-ecologia e adattamenti all’ambiente urbano. Nel primo modulo, con lo scopo di valutare l’effetto della tipologia delle aree verdi urbane sulle comunità delle formiche e sulle specie del complesso T. caespitum, è stato svolto un confronto delle comunità della mirmecofauna urbana in due differenti categorie di area verde: “aree verdi” (maggiore copertura erbosa) e “piazzali verdi” (minore copertura erbosa). Per studiare distribuzione, abbondanza e dominanza numerica sono state utilizzate le pitfall traps, mentre, per studiare la dominanza comportamentale sono state usate le bait e calcolati due indici comportamentali. I risultati hanno mostrato che nelle aree verdi sono presenti più specie di formiche rispetto ai piazzali, probabilmente dovuto a una maggiore varietà di habitat in grado di supportare una comunità più complessa. In generale, le formiche del complesso T. caespitum sono le più frequenti e abbondanti, ma con un’abbondanza minore nei piazzali, e presentano alti valori per entrambi gli indici comportamentali, suggerendo una prima indicazione sulle loro strategie competitive all’interno delle comunità. Nel secondo modulo, per capire quali specie del complesso erano presenti nelle aree verdi di Parma, è stato sviluppato un protocollo di riconoscimento tassonomico, attraverso l’uso di misurazioni morfometriche a stereomicroscopio e delle poche chiavi dicotomiche esistenti. I risultati hanno identificato T. immigrans come unica specie presente. Nel terzo modulo sono stati studiati gli adattamenti eto-ecologici che rendono T. immigrans vincente nella competizione per le risorse. In laboratorio sono stati condotti esperimenti di “competizione per la risorsa alimentare”, confrontandola con 3 specie di formiche simpatriche ed eliminando la dominanza numerica, ed “esperimenti di aggressività” 1 contro 1 (sia intraspecifici che interspecifici), impiegando le fighting box. I risultati hanno mostrato che T. immigrans ha monopolizzato quasi tutte le bait, suggerendo che la sua strategia per la competizione delle risorse non si basa solo sulla dominanza numerica, ma che intervenga anche una strategia comportamentale, probabilmente il reclutamento di massa. Dagli esperimenti di aggressività è stato definito l’etogramma della risposta aggressiva di T. immigrans, con calcolo di un indice di aggressività. I risultati hanno mostrato come T. immigrans non sia una specie marcatamente aggressiva ma che, in funzione del comportamento dall’opponente, sappia modulare la propria risposta. Nel terzo modulo sono stati condotti esperimenti in laboratorio per indagare il possibile uso di strumenti da parte di T. immigrans, essendo state viste portare detriti di terra alla bait durante le osservazioni in campo. Sono stati svolti esperimenti di “confronto tra specie simpatriche” fornendo sia materiale naturale che artificiale, per verificare se altre specie mostrassero lo stesso comportamento e se fosse presente una preferenza nella natura del materiale, ed esperimenti sulla “funzione adattativa dell’uso di strumenti in T. immigrans” per studiare il fine di questo comportamento. È stato ipotizzato che l’uso di strumenti potesse essere associato al comportamento di burying, con lo scopo di conservare il cibo, e sono state confrontati frammenti di colonia sfamati e a digiuno. I risultati dei primi esperimenti hanno mostrato che T. immigrans è la specie che, fra tutte, usa in modo maggiore gli strumenti e che utilizza tutte le tipologie di strumento con una preferenza per i granelli di terra. I risultati dei secondi esperimenti non hanno supportato l’ipotesi iniziale, pertanto, si rendono necessari ulteriori studi per indagare quale sia la funzione adattativa di questo comportamento. In conclusione, la ricerca di base qui condotta ha fornito informazioni che, in futuro, potranno avere riscontri anche applicativi. Per esempio, il monitoraggio della biodiversità urbana in funzione delle diverse categorie di area verde non fornirebbe solo informazioni sulle comunità presenti, ma, nell’ottica di una gestione sostenibile del verde pubblico, restituirebbe conoscenze anche su quale tipologia di area verde preferire e implementare per garantire la conservazione della biodiversità in habitat urbano. In questo contesto, le specie del complesso T. caespitum potrebbero diventare il target principale del monitoraggio, in quanto ubiquitarie, abbondanti e rappresentative della propria comunità. In linea generale, questo è il primo studio italiano focalizzato sulle specie del complesso T. caespitum e, precisamente, su T. immigrans. Pertanto, i risultati ottenuti pongono le basi per progettare futuri studi che permettano, da una parte, di mappare la distribuzione delle specie del complesso T. caespitum in altri contesti urbani e extraurbani in Italia, e, dall’altra, di approfondire le conoscenze sugli adattamenti eto-ecologici di queste specie in diversi tipi di ambiente.