Un articolo pubblicato sulla rivista Science riporta i risultati di una ricerca sulla coevoluzione di formiche e funghi in una sorta di rapporto di agricoltura, iniziato circa 66 milioni di anni fa, ai tempi in cui l'impatto di un enorme meteorite provocò un'estinzione di massa. Un team di ricercatori ha confrontato alberi evolutivi di centinaia di specie di formiche e funghi per capire quando le formiche cominciarono a coltivare i funghi.

Gli autori di questo studio hanno esaminato quasi 250 specie di formiche che coltivano funghi nelle Americhe e nei Caraibi. Le diverse specie utilizzano tecniche differenti nella coltivazione di funghi e le formiche tagliafoglie, appartenenti ai generi Atta e Acromyrmex, hanno sviluppato le strategie più sofisticate. Ogni specie di formica tagliafoglie si è in qualche modo legata a una certa varietà di fungo, riuscendo a ottenere il meglio per il proprio formicaio.

Molti scienziati hanno già studiato in modo approfondito quello che può essere considerato un rapporto simbiotico tra formiche e funghi. Le prime descrizioni da parte di entomologi di quelle che possono essere considerate colture di funghi risalgono a circa 150 anni fa. Il soprannome delle formiche tagliafoglie è dovuto al fatto che prendono frammenti di foglie ed erbe fresche che non possono mangiare. Le usano invece per nutrire i funghi, i quali sviluppano rigonfiamenti ifali ricchi di lipidi e carboidrati ed essi sì che possono nutrire le formiche.

Che questo rapporto tra formiche e funghi fosse molto antico era dato per scontato dagli scienziati ma le origini sono poco comprese. Tuttavia, gli entomologi avevano teorizzato da tempo che milioni di anni fa una specie di formiche avesse cominciato quel rapporto simbiotico con una specie di funghi e con il passare del tempo sia le formiche che i funghi si siano evoluti in diverse specie. Per questo motivo, gli autori di questo studio hanno condotto un'analisi genetica usando migliaia di campioni raccolti nel corso di molti anni.

L'analisi genetica ha riguardato 475 specie di funghi, dei quali 288 sono coltivati dalle formiche, e 276 specie di formiche, delle quali 208 coltivano funghi, per ricostruire gli alberi genealogici di formiche e funghi. Modelli che tengono conto della velocità delle mutazioni genetiche vengono sviluppati da anni per cercare di ricostruire la storia evolutiva di un gruppo di organismi partendo dal loro DNA. Uno di questi modelli è stato applicato ai gruppi di formiche e funghi coinvolti in una coltivazione, dando come risultato che un periodo chiave per entrambi i gruppi risale a circa 66 milioni di anni fa.

Secondo la ricostruzione dei ricercatori, all'epoca dell'estinzione di massa avvenuta alla fine del periodo Cretaceo, circa 66 milioni di anni fa, polveri e detriti vari rimasero nell'atmosfera per anni in una notte perenne che colpì anche le piante. Tuttavia, ciò offrì un ambiente favorevole ai funghi che furono in grado di nutrirsi di tutta la vegetazione che cominciò a ricoprire il terreno in cui crescevano. A loro volta, alcune specie di formiche approfittarono dell'abbondanza di funghi per nutrirsi delle sostanze sviluppate nei loro rigonfiamenti ifali.

È possibile che già prima di quella grande estinzione di massa le formiche usassero i funghi come fonte di nutrimento ma che fossero solo uno dei tanti cibi dei formicai. Quando le piante diventarono scarse a causa della mancanza di luce solare, i funghi diventarono la fonte principale di nutrimento di quelle formiche dando inizio a una simbiosi con lo sviluppo della coltivazione.

In realtà, la ricostruzione dell'albero genealogico dei funghi suggerisce che questo tipo di coltivazione da parte di formiche possa essere emerso due volte in seguito all'estinzione di massa avvenuta 66 milioni di anni fa. Se ciò venisse confermato, si tratterebbe di un rapporto tra formiche e funghi più complesso di quanto di pensasse.

I risultati dello studio suggeriscono che le tecniche di coltivazione siano state sviluppate molto lentamente, nel corso di milioni di anni. Ad esempio, in Sud America i cambiamenti climatici portarono all'emergere di ambienti come savane e praterie che presero in parte il posto di foreste tropicali umide. Ciò spinse le formiche ad adattarsi isolando alcune specie di funghi dalle popolazioni selvatiche rendendoli totalmente dipendenti dalla coltivazione.

Ciò che hanno fatto le formiche non è molto diverso da ciò che gli umani hanno fatto milioni di anni dopo con alcune piante quando hanno sviluppato l'agricoltura. Certo, le formiche hanno sviluppato le loro tecniche in tempi molto più lunghi ma la coevoluzione di formiche e funghi in un rapporto simbiotico mostra le capacità di adattamento di certe specie di formiche.