Un nuovo ritrovamento di fossili mostra come cacciavano le antiche “formiche infernali”


I ricercatori scoprono una formica operaia dell’inferno Ceratomyrmex ellenbergeri che afferra una ninfa di Caputoraptor elegans (Alienoptera) conservata in ambra datata 99 Milioni di anni.

Nei risultati pubblicati il 6 agosto sulla rivista Current Biology, i ricercatori del New Jersey Institute of Technology (NJIT), dell’Accademia Cinese delle Scienze e dell’Università di Rennes in Francia hanno svelato uno stupefacente fossile di 99 milioni di anni che conserva un enigmatico predatore di insetti del periodo Cretaceo – una ‘formica infernale’ (haidomicina) – mentre abbracciava la sua ignara vittima, un parente estinto dello scarafaggio noto come Caputoraptor elegans.


L’antico incontro, rinchiuso nell’ambra recuperata dal Myanmar, offre uno sguardo dettagliato su una nuova specie di formica preistorica Ceratomyrmex ellenbergeri, e presenta alcune delle prime prove dirette che mostrano come essa e altre formiche dell’inferno usassero un tempo la loro predisposizione da killer, spezzando con le loro bizzarre ma mortali mandibole a falce le loro prede.

I ricercatori dicono che il raro fossile che dimostra la modalità di alimentazione della formica infernale offre una possibile spiegazione evolutiva per la sua insolita morfologia ed evidenzia una differenza chiave tra alcuni dei primi parenti della formica e le loro controparti moderne, che oggi presentano in modo uniforme l’apparato boccale che si afferra muovendosi insieme lateralmente. La stirpe delle formiche infernali, insieme ai loro sorprendenti tratti predatori, sono sospettate di essere scomparse insieme a molti altri primi gruppi di formiche durante i periodi di cambiamento ecologico intorno all’evento di estinzione del Cretaceo-Paleogene 65 milioni di anni fa.

“Il comportamento fossilizzato è estremamente raro, soprattutto la predazione. Come paleontologi, noi speculiamo sulla funzione degli antichi adattamenti usando le prove disponibili, ma vedere un predatore estinto catturato nell’atto di catturare la sua preda è inestimabile”, ha detto Phillip Barden, professore assistente al Dipartimento di Scienze Biologiche del NJIT e autore principale dello studio. “Questa predazione fossilizzata conferma la nostra ipotesi su come funzionava l’apparato boccale della formica infernale … L’unico modo per catturare le prede in una tale disposizione è che l’apparato boccale della formica si muova verso l’alto e verso il basso in una direzione diversa da quella di tutte le formiche viventi e quasi tutti gli insetti”.

“Da quando la prima formica dell’inferno è stata dissotterrata circa cento anni fa, è un mistero il motivo per cui questi animali estinti sono così distinti dalle formiche che abbiamo oggi”, ha aggiunto Barden. “Questo fossile rivela il meccanismo che sta dietro a quello che potremmo chiamare un ‘esperimento evolutivo’, e anche se vediamo numerosi esperimenti di questo tipo nei documenti fossili, spesso non abbiamo un quadro chiaro del percorso evolutivo che li ha condotti”.

Filogenesi e Omologia cefalica delle formiche dell’inferno e dei lignaggi moderni.

Il team di Barden suggerisce che gli adattamenti per la cattura delle prede spiegano probabilmente la ricca diversità di mandibole e corna osservata nelle 16 specie di formiche infernali identificate fino ad oggi. Alcuni taxa con corna disarmate e allungate come il Ceratomyrmex apparentemente afferravano le prede all’esterno, mentre altre formiche infernali come il Linguamyrmex vladi, o “Vlad l’Impalatore” scoperto da Barden e colleghi nel 2017, si pensava che utilizzassero un corno rinforzato con metallo sulla testa per impalare le prede, un tratto potenzialmente utilizzato per nutrirsi del liquido interno (emolinfa) degli insetti.

Barden dice che i primi antenati delle formiche dell’inferno avrebbero per primi acquisito la capacità di muovere l’apparato boccale in verticale. Questo, a sua volta, avrebbe integrato funzionalmente l’apparato boccale e la testa in un modo che era unico per questa stirpe estinta.

“L’integrazione è una potente forza modellante nella biologia evolutiva … quando le parti anatomiche funzionano insieme per la prima volta, questo apre nuove traiettorie evolutive man mano che le due caratteristiche si evolvono di concerto”, ha spiegato Barden.

“Le conseguenze di questa innovazione nel movimento dell’apparato boccale con le formiche infernali sono notevoli”. Mentre nessuna formica moderna ha corna di alcun tipo, alcune specie di formiche infernali possiedono corna rivestite di denti seghettati, e altre come Vlad sono sospettate di aver rinforzato il suo corno con del metallo per evitare che il suo stesso morso si impalasse”.

Per esplorare ulteriormente, i ricercatori hanno confrontato la morfologia della testa e dell’apparato boccale di Ceratomyrmex e di diverse altre specie di formiche infernali (come la testa, il corno e la dimensione della mandibola) con set di dati simili di specie di formiche viventi e fossili. Il team ha anche condotto un’analisi filogenetica per ricostruire le relazioni evolutive tra le formiche del Cretaceo e quelle moderne. Le analisi del team hanno confermato che le formiche infernali appartengono ad uno dei primi rami dell’albero evolutivo delle formiche e sono le parenti più vicine l’una all’altra. Inoltre, il rapporto tra mandibola e morfologia della testa è unico nelle formiche infernali rispetto ai lignaggi viventi a causa del loro comportamento specializzato nella cattura delle prede. Le analisi hanno anche dimostrato che le corna allungate si sono evolute due volte nelle formiche infernali.

Mentre il fossile ha finalmente fornito al laboratorio di Barden risposte più solide su come questa classe di predatori di formiche perduta da tempo ha funzionato e ha avuto successo per quasi 20 milioni di anni, persistono domande di cosa ha portato questi e altri lignaggi ad estinguersi mentre le formiche moderne fiorivano negli insetti onnipresenti che conosciamo oggi. Il team di Barden sta ora cercando di descrivere le specie provenienti da nuovi giacimenti fossili per saperne di più su come l’estinzione impatta i gruppi in modo differenziato.

“Più del 99% di tutte le specie che sono vissute si sono estinte”, ha detto Barden. “Mentre il nostro pianeta subisce il suo sesto evento di estinzione di massa, è importante che lavoriamo per comprendere la diversità estinta e ciò che potrebbe permettere a certi lignaggi di persistere mentre altri si estinguono”. Penso che gli insetti fossili siano un promemoria del fatto che anche qualcosa di così onnipresente e familiare come le formiche si è estinto”.

Fonte