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Beat Wermelinger

Forschungsanstalt WSL

Istituto federale di ricerca WSL
Entomologia forestale
Zürcherstrasse 111
CH - 8903 Birmensdorf

Tel: +41 44 739 22 58
Fax: +41 44 739 22 15

Articolo

Autore/i: Beat Wermelinger, Christoph Düggelin, Anne Freitag, Benjamin Fitzpatrick, Anita C. Risch
Redazione: WSL, Svizzera
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La formica rufa nei boschi della Svizzera

Le formiche forestali appartenenti al gruppo della Formica rufa svolgono un ruolo molto importante per i boschi. Considerato che le loro popolazioni sembrano essere in regresso, è importante conoscere non solo i servizi che esse svolgono in favore dei boschi, ma anche le loro esigenze in termini di habitat. Un opuscolo informativo riassume le conoscenze sulla biologia e la distribuzione delle formiche dei boschi presenti in Svizzera.

Indice:
Die Nester bestehen aus einem unterirdischen Erdnest und der auffälligen Nestkuppel
Fig. 1 - I formicai delle formiche appartenenti al gruppo della Formica rufa cono costituiti da un nido sotterraneo sovrastato da un vistoso e a volte enorme cumulo, formato da terra e aghi. Le stazioni preferite per l’edificazione dei formicai forestali sono le zone boschive soleggiate in boschi caratterizzati da un’elevata percentuale di conifere e una fitta vegetazione al suolo.
Foto: Beat Wermelinger (WSL)
 

Tutte le formiche rufa che si trovano nei boschi sono organizzate in colonie che vivono all’interno di nidi denominati "formicai" (Fig. 1). In Svizzera il gruppo della Formica rufa comprende sei specie diverse, cinque delle quali abitanti esclusivi delle foreste:

  • La Formica rufa maggiore dei boschi, possiede dei peli che spuntano sul dorso delle formiche, ma non sulla estremità posteriore della testa. Essa predilige le strutture boschive di latifoglie e conifere, situate alle quote inferiori ai margini delle foreste. La maggior parte delle sue colonie sono definite come “monoginie”, in quanto possiedono una unica regina. Ma esistono comunque anche colonie “poliginie” nelle quali sono presenti più di una femmina feconda e in grado di riprodursi. Le colonie monoginie di F. rufa contano alcune centinaia di migliaia di individui, mentre quelle poliginie sono più popolate.
  • La Formica polyctena (la Formica rufa piccola dei boschi), come la sua "cugina" Formica rufa maggiore, vive anch’essa nelle foreste di latifoglie e di conifere. A differenza delle altre specie di Formica rufa, la sua parte dorsale superiore non è affatto pelosa, come anche l’appellativo in lingua tedesca suggerisce (kahlrückig = dal dorso glabro). Questa specie costruisce le popolazioni più grandi di tutte le formiche forestali e i loro formicai sono quasi sempre poliginei. Un grande nido può crescere fino anche a due metri di altezza e contenere oltre un milione di operaie e diverse migliaia di regine. Spesso questi nidi si diramano in varie direzioni, in modo da formare popolazioni contigue appartenenti alla medesima super-colonia.
  • Le due specie di Formica rufa di montagna (Formica lugubris e Formica paralugubris) si possono determinare e differenziare in modo affidabile solo ricorrendo a metodi genetici. Le popolazioni di entrambe le specie annoverano fino a centomila formiche operaie e di solito ospitano da alcune a numerose regine. Le nuove colonie vengono in genere create edificando formicai aggregati a un formicaio originario. La specie F. paralugubris è in grado di costituire delle vere e proprie “super colonie”, megalopoli estese composte da oltre un migliaio di nidi.
  • La Formica aquilonia si trova in Svizzera esclusivamente nei boschi di conifere dell'Engadina, dove è la specie più diffusa. Come suggerisce l’appellativo in lingua tedesca "schwachbeborstete", sul lato superiore del dorso essa possiede dei peli più corti rispetto alle altre due formiche rufa che vivono nei boschi di montagna. Questa specie di formica "poliginia", forma anch’essa colonie composte da diversi formicai.
  • La Formica dei prati (Formica pratensis), costruisce i suoi nidi principalmente nei prati e ai margini di boschi, sentieri o strade. Le sue colonie possono essere sia monoginie, che poliginie.

Biologia e stile di vita

La biologia delle diverse specie di Formica rufa è stata ampiamente studiata, in particolare per la Formica rufa maggiore e la Formica polyctena. Dopo due settimane dalla loro deposizione all’interno delle gallerie del nido da parte della regina, le uova si schiudono (Fig. 2). Le larve fuoriuscite si sviluppano all'interno del nido durante quattro stadi larvali, per una durata di circa due settimane e poi si impupano. Dopo altre due settimane, le crisalidi si schiudono lasciando fuoriuscire le formiche adulte.

 
Eine Arbeiterin versucht, die freigelegten Larven in Sicherheit zu bringen
Fig. 2 - Un formica operaia cerca di mettere in sicurezza le larve esposte all’aria.
Foto: Arnaud Maeder
 

Come le api da miele, le formiche che vivono nelle foreste sono organizzate in comunità composte da colonie rigidamente organizzate e suddivise in varie caste che hanno compiti chiaramente definiti. Al centro di ogni colonia, a seconda della specie di formica, vivono da una a oltre un migliaio di regine (Fig. 3).

Eine geflügelte Königin
Fig. 3 - E Una regina alata si differenzia da un maschio alato per la presenza di parti del corpo rossastre, per la testa più grande e per l'addome tondeggiante e lucido.
Foto: Beat Wermelinger (WSL)
 
Arbeiterin einer Roten Waldameise
Fig. 4 - Una formica operaia appartenente al gruppo della Formica rufa.
Foto: Beat Wermelinger (WSL)
 

Durante il suo sviluppo larvale la regina viene nutrita con uno specifico "latte di formica", una secrezione molto nutriente che le formiche operaie secernono da apposite ghiandole. Durante il periodo della sciamatura, la regina viene fecondata all’interno del nido o durante il suo volo nuziale, subito dopo essa si strappa le ali e cerca un luogo idoneo nel terreno dove fondare una nuova colonia, all’interno della quale resterà per il resto della sua vita. Lì verrà nutrita e curata dalle formiche operaie con alimenti ricchi di proteine. Il compito principale della regina è la produzione e deposizione delle uova - circa 30 al giorno, numero che sale fino a 300 per le colonie monoginie. Dalle uova fecondate nascono le femmine delle formiche, mentre da quelle non fecondate i maschi. Le regine possono vivere fino a oltre 20 anni e durante la loro vita - a seconda della specie - producono fino a un milione di uova.

La seconda casta femminile è costituita dalle formiche operaie (Fig. 4). Esse hanno lo stesso corredo genetico della regina, ma sono più piccole. Sono prive di ali durate tutta la loro vita e di solito possiedono organi sessuali poco sviluppati. Durante la loro vita, che dura al massimo cinque anni, le formiche operaie eseguono mansioni sia all’interno, che all’esterno del nido. I primi lavori svolti dalle giovani operaie sono prevalentemente all’interno del formicaio, occupandosi principalmente delle covate. Esse cospargono le uova con la loro saliva allo scopo di mantenerle umide, di prevenire le infezioni fungine e per poter trasportare più agevolmente le uova, che tendono ad agglomerarsi. Preparano anche le prede raccolte con le quali nutrono le larve e, a dipendenza dello stadio di sviluppo raggiunto da queste ultime, trasferiscono le prede assieme alle pupe depositandole assieme all’interno delle varie camere del formicaio. Anche le regine, che non lasciano mai il nido, vengono costantemente nutrite dalle giovani operaie. Le operaie impiegate nei "servizi interni" si occupano anche dei lavori di manutenzione e di riparazione, della ventilazione e della regolazione della temperatura dei formicai, incaricandosi inoltre dello smaltimento degli involucri vuoti delle pupe e della difesa del nido dagli aggressori.

Männchen einer Roten Waldameise
Fig. 5 - A differenza delle regine, i maschi delle formiche dei boschi hanno il corpo nero, la testa più piccola e l'addome allungato.
Foto: Beat Wermelinger (WSL)
 

Le formiche operaie più anziane si trasferiscono al servizio esterno, dove sono le principali responsabili dell'approvvigionamento alimentare del formicaio. Esse cacciano gli insetti, estraggono la melata – una secrezione zuccherina prodotta dagli afidi - e trasportano il cibo all’interno del nido. Inoltre esse riforniscono anche i materiali necessari per la costruzione del formicaio. Esse eseguono infine un vero e proprio servizio di spedizione, allorquando una parte degli abitanti del nido si trasferisce in un nuovo formicaio. Tuttavia, l'attribuzione di mansioni all’interno o all’esterno del nido può essere flessibile.

La terza casta componente le colonie delle formiche forestali sono i maschi (Fig. 5). Sono simili per dimensioni alle regine e, durante il loro sviluppo larvale, ricevono anch’essi uno speciale nutrimento lattiginoso, senza il quale morirebbero. Durante la loro breve vita da esemplari adulti, i maschi sono sempre alati. Il loro unico compito nella vita è quello di accoppiarsi con le giovani regine. Infatti, avvenuta la fecondazione delle regine, poco dopo i maschi muoiono.

Alimentazione

Il nutrimento delle formiche dei boschi appartenenti al gruppo della Formica rufa è costituito per circa un terzo da insetti e per circa due terzi da melata, ingredienti ai quali si aggiungono pure alimenti di origine vegetale. Questa proporzione varia molto a seconda delle prede disponibili. Gli insetti - principalmente bruchi, mosche e omotteri (pidocchi delle piante) – fungono da fonte di proteine per l'allevamento delle covate e per la produzione di uova da parte delle regine. A tale scopo le formiche utilizzano anche carcasse più grandi.

La melata fornisce la principale fonte di energia per le formiche operaie. In particolare gli afidi della corteccia (appartenenti alla famiglia dei Lachnidi) vengono per così dire “munti” dalle formiche: con le loro antenne, le formiche dei boschi strofinano l’addome degli afidi per stimolarli a secernere più melata (Fig. 6). In cambio la formica rufa pulisce gli afidi dalla melata appiccicosa e difende questi ultimi dai nemici e dai predatori. Il fabbisogno annuo di un grande formicaio dei boschi composto da un milione di formiche, è di circa 30 kg di insetti, corrispondenti a circa 10 milioni di prede, oltre che da circa 500 kg di melata.

 
Waldameisen hegen Blattläuse
Fig. 6 - Le formiche dei boschi allevano gli afidi e li inducono a produrre più melata. Questa secrezione zuccherina è la principale fonte di energia delle operaie.
Foto: Beat Wermelinger (WSL)
 

I nemici e gli alleati

Nonostante possiedano l'acido formico quale arma di difesa, le formiche del gruppo Rufa hanno numerosi nemici. I più importanti sono - almeno tra gli artropodi - le formiche stesse. Colonie appartenenti alle diverse specie di formiche del gruppo Rufa, o addirittura appartenenti alla stessa specie hanno esigenze quasi identiche. Questo significa che esse occupano la medesima nicchia ecologica, condizione che implica quindi una concorrenza spietata per il territorio o per lo sfruttamento delle colonie di afidi rifornitori. Diverse specie di acari, ragni, sirfidi, stafilinidi o altri coleotteri sono i principali nemici naturali delle formiche dei boschi. La maggior parte di questi predatori attaccano le singole formiche, senza per questo mettere in pericolo l'intera colonia.

Altri importanti predatori della colonie di Formica rufa si trovano pure tra gli vertebrati. Soprattutto i cosiddetti picchi di terra (il picchio grigio e il picchio verde), i picchi neri e i tetraonidi si cibano principalmente di formiche, saccheggiando i formicai durante la loro caccia (Fig. 7). Anche i cinghiali e i tassi possono costituire una minaccia per una colonia, se iniziano a frugare tra i formicai, alla ricerca di larve di coleotteri che vivono al loro interno. Una cupola di un formicaio danneggiata, permette alla pioggia di penetrare all’interno nel nido, evento che può indebolire gravemente la colonia di formiche.

 
Spechte haben dieses Ameisennest stark in Mitleidenschaft gezogen
Fig. 7 - Nella loro ricerca di una succulenta covata di formiche, i picchi hanno gravemente danneggiato questo nido di formiche.
Foto: Anne Freitag
 

I formicai

Per costruire il proprio nido, la Formica rufa dei boschi predilige i luoghi ben soleggiati situati ai margini dei boschi o delle strade e nelle radure presenti in boschi di conifere, di latifoglie oppure misti. Spesso le formiche costruiscono il loro formicaio sopra un vecchio ceppo d'albero; costruendo un nido costituito da una cupola fuori terra simile a un cumulo o una collinetta e dalla parte sotterranea. Quest'ultima può essere profonda anche due metri e larga altrettanto. All'interno del nido si trovano le camere e i corridoi all’interno delle quali sono trasportate e collocate le covate. I diversi materiali utilizzati per costruire la cupola del formicaio sono gli aghi di conifere, le perule delle gemme, parti di ramoscelli, ma anche materiali estranei disponibili localmente come piccole pietre. Laddove è disponibile, anche la resina viene impiegata, sia per rinforzare la strutture del formicaio, che per ottenere un certo effetto antibatterico.

In un nido di formiche funzionante, la temperatura si regola attivamente. Da circa marzo a ottobre, le formiche la mantengono costante in una fascia tra 25 a 30 ° C. Un'importante fonte di calore è la radiazione solare. In primavera le formiche si lasciano riscaldare sulla superficie della cupola dai raggi di sole (Fig. 8). Quando si ritirano nell'interno ancora freddo del nido, rilasciano calore all'ambiente. In estate, per evitare che il nido si surriscaldi, costruiscono dei pozzi di ventilazione dalla cupola all'interno che possono aprire e chiudere secondo necessità.

Quando le temperature si abbassano ed il cibo diventa più scarso, le formiche della colonia iniziano a prepararsi per la stagione invernale, accumulando riserve all’interno del loro corpo. Da ottobre in poi la colonia inizia a svernare e la parte esterna del formicaio viene sigillata con frammenti più piccoli. Le colonie delle formiche dei boschi trascorrono l'inverno come operaie adulte e regine alle rigide temperature presenti all’interno delle camere sotterranee, dove comunque sono protette dal gelo.

 
Aufwärmen an der Nestoberfläche
Fig. 8 - In primavera le formiche dei boschi risalgono alla superficie del nido per esporsi al sole. Il calore assorbito dal loro corpo viene poi rilasciato all'interno del nido, riscaldando in tal modo la parte interna del formicaio a una temperatura costante di 25-30°C.
Foto: Beat Wermelinger (WSL)
 

Importanza ecologica

  • L'attività di edificazione della parte sotterranea del formicaio comporta un miglioramento del suolo dai punti di vista chimico, biologico e fisiologico. Gli agglomerati di terriccio vengono scomposti, alleggeriti, rimescolati con materiale organico ed arricchiti con sostanze nutritive. Il pH del terreno aumenta di una o due unità, mentre il suo stato di aggregazione migliora. La quantità di ossigeno che entra nel suolo aumenta, migliorando nel contempo l'infiltrazione dell'acqua piovana.
  • Le formiche del gruppo Rufa contribuiscono inoltre a diffondere i semi di numerose piante erbacee e legnose autoctone. Questa tipologia di dispersione dei semi si chiama mirmecoria. I semi di piante specializzate come le ortiche, i bucaneve, le colombine (genere Corydalis) o le violette possiedono i cosiddetti “elaiosomi”, appendici dei semi carnose e nutrienti che sono decisamente gradite dalle formiche. Le formiche trascinano i semi verso il nido, staccando a morsi durante il percorso verso il formicaio, le parti del seme che per loro sono inutili, al fine di utilizzare solo l'elaiosoma nutriente. In tal modo i semi raggiungono nuovi territori sui quali possono germinare.
  • Come già evidenziato, le formiche dei boschi costituiscono loro stesse il nutrimento per svariati insetti, uccelli e vertebrati. Inoltre, i picchi o le ghiandaie utilizzano i formicai per farsi spruzzare acido formico sul corpo, oppure lasciano percorrere le formiche sul proprio corpo per liberare il piumaggio dai parassiti. Poiché le formiche dei boschi spronano le colonie di afidi a produrre più melata grazie al movimento stimolante delle loro antenne (Fig. 6), anche le api mellifere possono raccogliere più melata, che sarà poi trasformata in miele, tanto apprezzato anche dai noi esseri umani.
  • La Formica rufa è inoltre molto importante nel suo ruolo di cacciatrice di insetti, quali mosche e bruchi di lepidotteri (Fig. 9). In questo modo le formiche dei boschi svolgono un ruolo importantissimo nel controllo dei potenziali parassiti e degli organismi dannosi. Ogni anno milioni di prede vengono date in pasto alle covate e alle regine. La quota di insetti all’interno della dieta delle formiche dei boschi può superare anche il 90%.
 
Eine Gruppe von Waldameisen trägt eine erbeutete Blattwespenraupe ins Nest
Fig. 9 - Un gruppo di formiche dei boschi che trasportano all’interno del loro nido un bruco di un Tentredinide (vespa delle foglie) da loro catturato.
Foto: Beat Wermelinger (WSL)
 

Distribuzione delle formiche in Svizzera

Per poter meglio valutare l'attuale distribuzione e la frequenza di questi importanti insetti in Svizzera, i collaboratori del quarto Inventario Forestale Nazionale (IFN4), tra il 2009 e il 2017 hanno rilevato e misurato sistematicamente tutti i formicai delle formiche dei boschi presenti all’interno delle 6357 aree di saggio disposte sulla griglia chilometrica che copre tutto il territorio elvetico. Da ogni formicaio censito essi hanno raccolto degli esemplari campione di formiche dei boschi. Tutti questi insetti sono poi stati determinati a livello di specie in laboratorio. Questi dati forniscono per la prima volta una panoramica sistematica sulla presenza delle formiche del gruppo Rufa in Svizzera. Va sottolineato che queste indagini non rappresentano comunque un censimento capillare che copre a tappeto tutta la superficie nazionale. I primi risultati di questo studio sono presentati nell'articolo “Prima indagine su scala svizzera dedicata alle formiche forestali”.

Una ulteriore fonte di dati sulle formiche dei boschi è costituita dalla banca dati del Centro Svizzero della Cartografia della Fauna (CSCF). A differenza dei dati sistematici raccolti durante l'IFN4 in termini di presenza o assenza di formiche, questa banca dati contiene le registrazioni di osservazioni casuali e di inventari locali. Questi dati mostrano che F. polyctena, per esempio, è più frequente di quanto i dati IFN4 suggeriscono (Fig. 10f). D'altra parte, essi rivelano anche un ammassamento di formiche dei boschi nelle zone più intensamente studiate e situate intorno alle città di Losanna e di Basilea e nei Grigioni (Fig. 10b, d). In altre regioni come il Vallese, le Prealpi settentrionali e il Ticino, per contro le segnalazioni censite dal CSCF sono sottorappresentate rispetto ai dati raccolti durante l’IFN4 (fig. 10a, b).

 
Funddaten von Waldameisen in der Schweiz
Fig. 10 - Raffigurazione cartografica delle segnalazione e dei rilievi delle formiche dei boschi in Svizzera per l'intero gruppo delle formiche dei boschi (gruppo Formica rufa; a + b) e, a titolo esemplificativo, per la formica delle foreste di montagna (Formica paralugubris; c + d) e per la formica piccola dei boschi (Formica polyctena; e + f). Le raffigurazioni presenti nella colonna di sinistra mostrano i formicai registrati nel periodo 2009-2017 nella griglia di campionamento regolare del Quarto Inventario Forestale Nazionale (IFN4). Punti verdi = aree di saggio SENZA formicai. Triangoli blu s = aree di saggio CON formicai. La colonna di destra mostra le osservazioni (indicate da triangoli blu) rilevate in modo non sistematico registrate presso il Centro Svizzero di Cartografia sulla Fauna svizzera CSCF dal 2000 (dati per gentile concessione del CSCF). Clicca sull’immagine per ingrandirla.
 

Protezione e promozione

Già da tempo ci si preoccupa per il declino delle popolazioni della Formica rufa dei boschi, anche se i dati quantitativi disponibili sono piuttosto scarsi. Ciò nonostante, il fatto che le formiche del gruppo rufa in Svizzera siano state messe sotto protezione nel 1966 dimostra che le autorità hanno già allora riconosciuto l’utilità delle formiche dei boschi, considerando la densità delle popolazioni come un fattore critico. Le popolazioni di formiche sono minacciate direttamente dalla distruzione dei loro formicai, dai cambiamenti in termini di disponibilità di nutrimento, dai mutamenti delle condizioni climatiche, oltre che dalla perdita di habitat.

Le formiche dei boschi possono essere tutelate al meglio se l'uomo tiene conto della salvaguardia dei formicai esistenti in tutte le attività connesse con la gestione e la fruizione dei boschi nei settori del tempo libero, della selvicoltura e dell’agricoltura, evitando il disturbo dei formicai e degli habitat circostanti. Un provvedimento molto semplice ed efficace da adottare è quello di marcare i formicai con un palo conficcato accanto agli stessi (su terreni sassoso con dei treppiedi), in modo che i nidi non vengano involontariamente danneggiati durante i lavori di gestione, esbosco e deposito di legname eseguiti all’interno dei boschi o durante la coltivazione o la manutenzione di terreni confinanti. Inoltre, si ricorda che i boschi favorevoli alla sopravvivenza o all’insediamento di nuove colonie di formiche, sono quelli non troppo fitti, che presentano piccole aperture tra le chiome degli alberi e che possiedono una quantità minima di specie di conifere abbinate a una buona presenza di vegetazione al suolo.


  • Traduzione: Fulvio Giudici (Sant’Antonino)

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