Le termiti sono degli scarafaggi sociali

La conferma arriva da uno studio genetico su termiti e scarafaggi. Possibile utilizzare pesticidi innovativi

[6 Marzo 2018]

Un nuovo studio conferma quello che chi odia gli insetti e i disinfestatori hanno sempre sospettato: scarafaggi e termiti sono molto simili. A dirlo è l’Entomological society of America (Esa) che recentemente ha aggiornato la tassonomia delle termiti, unendo le famiglie del loro ordine Isoptera a quelle delgli scarafaggi Blattodea.

Un cambiamento lungo e laborioso, iniziato già nel 1934, quando i ricercatori notarono che dei  microbi specializzati che vivono nelle viscere delle termiti sono presenti anche in quelle di alcuni scarafaggi. Decenni dopo, l’analisi del DNA ha suggerito che le termiti appartengono a un ramo dell’albero genealogico degli scarafaggi, cosa poi confermata nello studio “Death of an order: a comprehensive molecular phylogenetic study confirms that termites are eusocial cockroaches”, pubblicato su Biology Letters e nel quale si suggeriva di  raggruppare termiti e  scarafaggi, che avrebbero contatti in un gruppo di scarafaggi chiamato Cryptocercus, che scavavano tunnel nel legno .

Ora il nuovo studio “Hemimetabolous genomes reveal molecular basis of termite eusociality”, pubblicato su Nature Ecology & Evolution da un folto team internazionale di ricercatori,  conferma che le termiti sono “scarafaggi eusociali” e uno degli autori, Coby Schal, del Department of entomology and plant pathology della North Carolina State University, spiega che «Si sono evolute da sciami solitari ancestrali circa 150 milioni di anni fa, almeno 50 milioni di anni prima che api, formiche e vespe sviluppassero società complesse simili indipendentemente dalle termiti».

Le termiti vivono in società complesse caratterizzate dalla divisione del lavoro in caste e da uno stretto coordinamento e divisione  dei compiti tra i membri della colonia. Ad esempio, la regina e il re monopolizzano tutta la riproduzione all’interno della colonia, mentre le operaie  e i soldati mantengono e difendono la colonia. Schal  sottolinea che «Questa separazione delle responsabilità all’interno della colonia richiede un chiaro riconoscimento di chi è chi e dei meccanismi per sopprimere la riproduzione delle operaie quando è presente una regina fertile e stimola lo sviluppo di nuove regine quando muore la regina residente. Allo stesso tempo, le termiti hanno uno stile di vita relativamente semplice: mangiano il legno e raramente si avventurano all’aperto. Questi cambiamenti rispetto allo scarafaggio solitario ancestrale dovrebbero riflettersi nell’organizzazione dei geni della termite, il genoma»

Gli scarafaggi tedeschi (Blattella germanica) hanno uno stile di vita molto diverso dalle termiti: sono onnivori, spesso coprofagi – mangiando le feci – per assumere microrganismi simbiotici e sostanze nutritive dai membri del loro gruppo; sono parassitio che possono provocare danni alla salute umana, come allergie e asma, specialmente nei bambini che vivono in case infestate da scarafaggi. Gli scarafaggi vivono in condizioni insalubri e quindi non trasmettono solo agenti patogeni alle persone, ma hanno sviluppato un’ampia gamma di meccanismi immunitari per evitare di infettarsi. Infine, gli scarafaggi hanno sviluppato molti meccanismi per resistere alla vasta gamma di sostanze chimiche dannose che incontrano nel loro ambiente.

Lo studio pubblicati su Nature Ecology & Evolution riporta il sequenziamento, l’annotazione e l’analisi dei genomi della Blattella germanica, e della termite Cryptotermes secundus, nel contesto dell’evoluzione della socialità nelle termiti partendo dagli scarafaggi solitari. Il team, guidato da Ayako Wada-Katsumata, anche lui della North Carolina State University,  ha confrontato questi genomi e quelli di altre 15 specie di insetti in modo che l’evoluzione delle famiglie di geni potesse essere analizzata attraverso la transizione dagli scarafaggi non sociali alle termiti sociali.  Schal  spiega ancora che «In questo articolo, sono di particolare interesse sono i geni chemosensoriali, che sono utilizzati nella comunicazione chimica: odore e sapore. Lo stile di vita notturno e onnivoro degli scarafaggi richiede un notevole investimento nei sensi dell’odore e del gusto sensibili e acuti e il genoma dello scarafaggio lo riflette. Quattro famiglie di proteine ​​chemosensoriali consentono agli insetti di distinguere i diversi alimenti, localizzare e riconoscere i compagni e i siti di aggregazione (feromoni) ed evitare veleni e agenti patogeni. Lo scarafaggio tedesco ora detiene il record mondiale per la diversità del suo repertorio di geniosensoriale, e questa risorsa sarà preziosa per lo sviluppo di esche e esche migliorate per il controllo dei parassiti. La termite, molto più specializzata ma evolutivamente correlata, ha sperimentato considerevoli perdite di geni dell’olfatto e del gusto, commisurate  alla chimica più specializzata del suo habitat ecologico. Tuttavia, il genoma della termite rivela le firme degli adattamenti chemosensoriali che persistevano dagli scarafaggi e che probabilmente hanno modellato l’evoluzione della vita sociale in questi “scarafaggi sociali”».

La diffusione di molte altre famiglie di geni nel genoma degli scarafaggi probabilmente ha permesso loro di adattarsi e di colonizzare con successo diversi habitat.  Schal  è convinto che «La sequenza del genoma disponibile pubblicamente consentirà ai ricercatori e all’industria del controllo dei parassiti di indagare le funzioni di molti geni e prenderne di mira alcuni con pesticidi innovativi e scarafaggi-specifici. Tra questi ci sono i geni coinvolti nella demolizione e all’eliminazione degli insetticidi. Espansioni in questi geni e la loro espressione intensificata permettono a B. germanica di sviluppare la resistenza a un’ampia gamma di insetticidi. Allo stesso modo, lo scarafaggio può resistere a molti diversi tipi di agenti patogeni perché ospita famiglie allargate di geni utilizzati nelle risposte immunitarie e nella difesa contro i patogeni. Il repertorio espanso di geni che codifica per gli enzimi digestivi favorisce il successo dello scarafaggio tedesco come un onnivoro estremo, in grado di digerire una vasta gamma di cibi dalle ciambelle Krispy Kreme alla bistecca avanzata».

Allora perché ci sono voluti 11 anni perché gli entomologi arrivassero alla conclusione che termiti e scarafaggi sono strettamente imparentati? Whitney Cranshaw della Colorado State University, e della Colorado State University del naming committee dell’Esa, spiega su Smitsonian Magazine che diversi scienziati non erano per niente convinti: «Probabilmente alcuni di noi, me compreso, non volevano apportare cambiamenti perché ci piaceva così com’era. Tuttavia, alla fine ho votato per il cambiamento.  E’ quel che è giusto».

Un altro punto critico è stato lo studio del 2007, che suggeriva una revisione completa dell’albero genealogico e Thomas Chouvenc, un entomologo dell’Università della Florida, spiega si Gizmondo che «Quel che ha fatto l’Esa è aggiornare la posizione tassonomica nel modo giusto, fondendo gli Isoptera nei Blattodea, ma mantenendo intatte le famiglie delle termiti. Lo studio iniziale del 2007 suggeriva erroneamente di declassare tutte le famiglie in sottofamiglie e inserie ogni cosa in una nuova famiglia di” termitidi “, nonostante esistessero già i ermitidae già esistente, il che avrebbe provocato più confusione di qualsiasi altra cosa. A causa di questa confusione, ci è voluto tanto tempo».

Quindi, dobbiamo iniziare a riferirci alle termiti come scarafaggi? No, le termiti manterranno i loro nomi comuni: «Tecnicamente tutte le termiti sono “scarafaggi eusociali che si alimentano di  legno”, ma non tutti gli scarafaggi sono termiti – conclude Chouvenc su Science News – Se hai una infestazione di termiti in casa, ma la compagnia di di disinfestazione arriva e ti dice: “hai degli scarafaggi in casa”, quanto confonderebbe? Per l’uso comune, una termite rimarrà una termite».