La formica rufa nei boschi della Svizzera

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.
   

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.

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).

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.

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.

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.

• 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%.

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”.

I ricercatori del WSL hanno ora utilizzato questi dati, oltre agli inventari cantonali delle formiche e ai rapporti di osservazione individuali, per calcolare per l'intera Svizzera dove le cinque specie di formica rossa della foresta potrebbero potenzialmente essere presenti. Le mappe risultanti sono disponibili sul sito web dell'LFI e illustrano la possibile distribuzione della grande formica rossa delle foreste (fig. 10, Formica rufa), della formica delle foreste a dorso nudo (Formica polyctena), della formica svizzera delle foreste montane (Formica paralugubris), della formica delle foreste montane fortemente setolata (Formica lugubris) e della formica delle foreste montane debolmente setolata (Formica aquilonia).