La domanda nasce guardando un film. Nei film di Alien la regina xenomorfa depone le uova da un ovopositore enorme, e tutto il nido dipende da lei: i guerrieri non si riproducono, non c'è accoppiamento, ogni ospite infettato produce un altro individuo sterile. Un unico punto di fallimento. Se la uccidi, cosa succede?
Il canone dei film non risponde mai. La risposta esiste solo nel materiale espanso, e sono due meccanismi diversi, entrambi copiati dagli imenotteri con poche modifiche. Il primo, che viene dai fumetti, è l'uovo reale: la regina ne depone occasionalmente uno speciale, che contiene un parassita capace di impiantare non un guerriero ma una nuova regina. È la formica alata che parte a fondare un nido altrove, e serve una regina viva per produrlo. Copre l'espansione, non l'emergenza. Il secondo, che viene dai videogiochi ed è la versione più diffusa, è il pretoriano: un individuo qualunque che, se sopravvive abbastanza a lungo, non smette di crescere e attraversa una muta intermedia. Finché la regina vive, i suoi feromoni bloccano lo stadio successivo. Quando muore, il freno salta e il pretoriano completa la trasformazione.
La seconda versione ha avuto fortuna perché suona plausibile. E suona plausibile perché non è inventata: è una descrizione abbastanza fedele di come funzionano diverse società di insetti reali. Vale la pena guardare come, perché la biologia vera è più strana della finzione che ne è stata ricavata.
In un alveare la regina produce una miscela chiamata feromone mandibolare, il cui componente principale è una molecola nota agli apicoltori come 9-ODA. Le operaie che la toccano se lo portano addosso e lo distribuiscono a tutte le altre per contatto e per scambio di cibo bocca a bocca. Esiste un mestiere apposta: alcune api fanno da messaggere, girano per il nido e diffondono l'informazione chimica. Finché quel segnale circola, le ovaie delle operaie restano inattive e nessuno costruisce celle reali.
Togli la regina e il livello crolla in poche ore. Entro mezza giornata l'alveare se ne è accorto e comincia a costruire celle d'emergenza, prendendo larve di meno di tre giorni e nutrendole di pappa reale. Stessa larva, dieta diversa, esce una regina invece di un'operaia. La colonia non ha un erede designato: ne fabbrica uno da materiale generico, in fretta.
Le termiti fanno la stessa cosa con una differenza che le rende il modello più vicino alla finzione. La coppia reale emette feromoni che impediscono a ninfe e operaie di svilupparsi in riproduttori sostitutivi, i cosiddetti neotenici. Il freno è letteralmente quello: nel nido esistono già individui in grado di diventare re o regina, tenuti fermi da un segnale chimico. Muore la regina, il segnale sparisce, e nel giro di pochi giorni compaiono i sostituti, a volte più d'uno, che poi si eliminano a vicenda. Individui già pronti, muta bloccata, successione in giorni: è il pretoriano, con le antenne.
C'è anche un mammifero che fa questo mestiere. L'eterocefalo glabro, il topo talpa nudo dell'Africa orientale, vive in colonie sotterranee dove una sola femmina si riproduce. Lì la soppressione è più comportamentale che chimica: la regina va in giro a spintonare le subordinate, e quello stress cronico tiene basse le loro gonadotropine. Sono femmine adulte perfettamente fertili che non ovulano mai. Quando la regina muore, diverse candidate competono, spesso fino alla morte, e la vincitrice cambia forma: le vertebre si allungano per fare posto alle cucciolate. Una femmina normale che si trasforma fisicamente in regina.
Per decenni si è parlato di controllo della regina, come se fosse una despota che castra chimicamente le sudditi. La lettura oggi prevalente ribalta il rapporto: il feromone sarebbe un segnale onesto, che comunica semplicemente "ci sono, e depongo", e sarebbero le operaie a decidere di non riprodursi finché quel segnale c'è, perché in quelle condizioni conviene anche a loro.
Non è dominio, è informazione. Il che rende molto più inquietante l'idea di un alveare che sceglie di fabbricare una nuova regina appena qualcuno ne ha uccisa una.
Nelle formiche il segnale reale non è un composto volatile ma un idrocarburo cuticolare: la cera lunga che l'insetto ha addosso, che si trasmette per contatto e non per aria. In una specie comune come Lasius niger la molecola è stata isolata, si chiama 3-metilentriacontano, e sopprime lo sviluppo ovarico nelle operaie. La scoperta più interessante è arrivata dopo, quando si è visto che api, vespe e formiche usano tutte la stessa classe di molecole per dire la stessa cosa. Lignaggi separati da oltre cento milioni di anni condividono il vocabolario chimico, il che suggerisce che il feromone reale sia più antico della vita sociale stessa: probabilmente un vecchio segnale di fertilità che le femmine solitarie già emettevano, riciclato quando le società si sono formate.
Il segnale fa due cose insieme: spegne le ovaie delle operaie e dice alla colonia di non allevare nuove regine. Le larve di formica sono totipotenti, e diventano operaie o regine a seconda della dieta, della temperatura e di quanto feromone reale sentono intorno.
Qui però il paragone con la finzione si rompe. Nella stragrande maggioranza delle formiche le operaie non hanno la spermateca, l'organo che conserva lo sperma: non possono accoppiarsi, punto. Se la regina muore non c'è successione. Le operaie possono deporre uova non fecondate, che essendo aploidi diventano soltanto maschi. La colonia produce un ultimo sbuffo di maschi da mandare fuori a fecondare le regine di qualcun altro, poi si estingue quando muore l'ultima operaia di vecchiaia. Mesi di declino, non un colpo di stato.
Le regine nuove, nelle formiche, non si fanno in emergenza: si fanno per stagione. Ogni colonia matura alleva una covata di individui alati, maschi e femmine vergini insieme, e li manda fuori nel volo nuziale, spesso sincronizzato su scala regionale dalla temperatura e dall'umidità dopo un temporale estivo. È per questo che le formiche volanti compaiono tutte lo stesso pomeriggio in mezza provincia. Le femmine si accoppiano una volta sola in vita, conservano quello sperma per anni e vanno a fondare altrove.
Il meccanismo che regge tutto si chiama aplodiploidia: uovo fecondato dà una femmina, uovo non fecondato dà un maschio, con metà del genoma e nessun padre. La regina decide il sesso di ogni singolo uovo aprendo o no la spermateca mentre lo depone. Da qui segue la faccenda della colonia orfana: i maschi non sono il segnale della fine, sono semplicemente l'unica cosa che una colonia senza regina riesce ancora a produrre.
C'è una ponerina indiana, Harpegnathos saltator, in cui le operaie la spermateca ce l'hanno. Quando la regina muore, la colonia entra in una fase di torneo: le operaie si sfidano a duelli di antenne, si frustano a vicenda per settimane, finché un gruppo di vincitrici diventa quello che i mirmecologi chiamano gamergate, operaie riproduttive che sostituiscono la regina.
E cambiano fisicamente. Le ovaie si sviluppano, il veleno cambia composizione, l'aspettativa di vita passa da circa sette mesi a cinque anni, e il cervello si rimpicciolisce di circa un quinto. Quest'ultimo dato merita una precisazione, perché sembra contraddire l'idea che i neuroni adulti non si rigenerino. Negli insetti il volume cerebrale non è governato dal numero di neuroni ma dalla massa di ramificazioni, sinapsi e cellule di supporto in cui i neuroni si intrecciano. Quello che si sgonfia sono soprattutto i corpi peduncolati, i centri di apprendimento e integrazione, e i lobi ottici: esattamente l'attrezzatura che serve a una formica che esce a cercare cibo e a orientarsi, e che a una riproduttrice sepolta nel nido non serve più. Il conteggio dei neuroni resta grosso modo lo stesso, cambia quanto ciascuno si ramifica. Si pota un albero, non lo si abbatte per ripiantarlo.
La parte migliore è che il processo è reversibile. Se si reintroduce una regina, in poche settimane la gamergate torna indietro: ovaie che regrediscono, cervello che ricresce, vita che si riaccorcia. Non è una metamorfosi a senso unico, è un interruttore che la colonia gira in base a chi c'è.
Vale la pena ricordare che l'idea di un cervello adulto a volume fisso ha eccezioni anche fuori dagli insetti. I toporagni rimpiccioliscono cranio e cervello del venti-trenta per cento entrando nell'inverno e li rifanno in primavera. Gli uccelli canori fanno la cosa che si riteneva impossibile: nei canarini i nuclei cerebrali dedicati al canto crescono ogni stagione riproduttiva con neuroni davvero nuovi, che poi muoiono a fine stagione. Fu quella scoperta, negli anni Ottanta, a smontare il dogma secondo cui il cervello adulto non ne produce.
Resta una cosa da chiarire, ed è la fonte di un equivoco comune. Il feromone reale non è individuale: la molecola di Lasius niger è la stessa in tutte le colonie della specie. Non dice "sono la vostra regina", dice "sono una regina fertile". È un distintivo di casta, non un documento d'identità.
Solo che sulla cuticola di una formica ci sono decine di composti diversi, e la chimica porta due messaggi su due canali. Quali composti specifici siano presenti dice che cosa quell'individuo è: regina, operaia, larva, uovo legittimo. Le proporzioni relative dell'intera miscela dicono invece di chi è, e quella è la firma della colonia, unica per ogni nido.
Anche la firma coloniale, però, non appartiene a nessuno in particolare: è collettiva per costruzione. Le formiche si puliscono a vicenda di continuo e si scambiano cibo, e hanno un organo apposito, la ghiandola postfaringea, che funziona da miscelatore. Ognuna ci versa la propria cera e ne riprende la media di tutte. L'intera colonia converge così su un odore comune che nessun individuo possiede da solo ma che tutti indossano. Chi entra senza quell'odore viene attaccato in mezzo secondo.
Ed è in buona parte ambiente, non solo genetica: dieta, materiale del nido, luoghi in cui si è foraggiato. Prendi una colonia, dividila in due, dai da mangiare cose diverse alle due metà per qualche settimana, e quando le rimetti insieme si aggrediscono. L'appartenenza deriva dal vivere insieme, non da chi sei.
Vale la pena aggiungere come funziona la lettura, perché spiega il resto. Ogni formica porta nel sistema nervoso un modello appreso dell'odore del proprio nido e ci confronta chi incontra: sopra una certa soglia di somiglianza passi, sotto ti attaccano. È un classificatore con una tolleranza, non una chiave crittografica. In certi esperimenti basta caricare un solo composto in eccesso su una formica del nido perché le sorelle la aggrediscano.
Se l'appartenenza è un file chimico, ed è verificata con una soglia, allora è falsificabile. E infatti esiste una fauna intera di specialisti che vive di questo.
I bruchi delle farfalle del genere Phengaris sintetizzano un'imitazione degli idrocarburi delle larve di formica. Non è un'imitazione perfetta, ed è interessante che non debba esserlo: deve solo bastare a superare la soglia di un'operaia che sta raccogliendo prole e che in quel contesto è già predisposta a dire di sì. Le larve di formica, tra l'altro, hanno profili chimici più semplici di quelli delle adulte, quindi il distintivo da falsificare è a bassa risoluzione.
Passata la dogana, il problema si scioglie da solo. Lo stesso meccanismo di contatto continuo che omogeneizza l'odore fra le formiche omogeneizza anche l'intruso: le operaie gli spalmano addosso l'odore del nido. Nel giro di poco il bruco non sta più imitando la firma coloniale, ce l'ha, autentica, consegnata a mano dalle vittime. Da falsario diventa titolare, e nel frattempo si mangia le larve vere.
Alcune specie non si fermano lì e attaccano un secondo canale. Riproducono la stridulazione della regina, il suono che nella colonia significa priorità assoluta. Il risultato è che il parassita viene salvato per primo in caso di allarme e nutrito prima delle formiche stesse. Ha rubato sia il distintivo sia la voce.
Il sistema di sicurezza di una colonia, insomma, ha lo stesso difetto di parecchie reti aziendali: la verifica seria è tutta sul perimetro, e chi è dentro viene considerato affidabile per costruzione.
Se si volesse riscrivere la biologia degli xenomorfi con basi vere, il materiale buono sarebbe quello delle termiti e di Harpegnathos, non quello delle formiche da giardino. Le termiti danno il freno feromonale e i sostituti già pronti nel nido; la ponerina indiana dà la trasformazione fisica reversibile, cervello compreso.
Ne verrebbe fuori un dettaglio narrativo che il film non ha usato e che vale più della biologia: in una colonia matura la morte della regina non è la fine, è una crisi di successione che si risolve in giorni. In una colonia giovane, dove nessun sostituto ha ancora avuto tempo di maturare, ucciderla la chiude davvero. Il che è, tradotto in trama, esattamente il motivo per cui in Aliens non si limitano a sparare alla regina e fanno saltare l'intero complesso.