L'idea di una formica grande come un essere umano è affascinante e sembra la trama di un thriller fantascientifico di Hollywood. Ma potrebbe mai diventare realtà? 

Esploriamo la scienza che sta alla base di questa intrigante domanda ed esaminiamo il motivo per cui le formiche giganti, sebbene affascinanti nella fiction, sono biologicamente improbabili.

Le formiche, come tutti gli insetti, si affidano a una esoscheletro (un guscio esterno rigido che protegge gli organi interni e sostiene il corpo). Questa struttura è molto efficace per le piccole dimensioni, ma non è molto scalabile.

Con l'aumentare delle dimensioni, la massa corporea aumenta più velocemente della forza dell'esoscheletro. In altre parole, se una formica venisse ingrandita a misura d'uomo, il suo esoscheletro dovrebbe essere estremamente spesso per sostenere il suo peso. Questo la renderebbe troppo pesante per muoversi efficacemente. Inoltre, il forza muscolare richiesta sollevare e spostare un corpo così grande supererebbe di gran lunga le capacità di un insetto. In breve, i loro corpi non sono costruiti per queste dimensioni.

Gli insetti non respirano come i mammiferi. Si affidano invece a un sistema di trachee, piccoli tubi che portano l'ossigeno direttamente alle loro cellule. L'ossigeno entra nel loro corpo attraverso piccoli fori chiamati spiracoli. Questo sistema funziona bene per i piccoli organismi, ma diventa altamente inefficiente con l'aumentare delle dimensioni del corpo.

Se portate a dimensioni umane, le spiracoli non fornirebbero una superficie sufficiente per assorbire una quantità sufficiente di ossigeno. Una formica gigante probabilmente lotta per ossigenare le proprie cellule efficacemente, rendendo impossibile la normale funzione corporea.

Inoltre, le formiche hanno emolinfaun fluido simile al sangue, ma senza un sistema circolatorio chiuso come il nostro. Gli organi fluttuano liberamente in questo fluido e non c'è un sistema di vene o arterie pompato dal cuore. Questo tipo di sistema sarebbe estremamente inefficiente in un corpo più grande, con gravi limitazioni metaboliche.

Una formica di dimensioni umane avrebbe bisogno di un immensa quantità di cibo solo per sopravvivere. Mentre una formica tipica richiede solo circa 0,015 calorie al giornoUna formica in scala ridotta, delle dimensioni di un essere umano, potrebbe avere bisogno di ben 210.000 calorie al giorno (circa 100 volte il fabbisogno calorico di un essere umano).

Per mettere le cose in prospettiva:

• Gli esseri umani hanno bisogno di circa 2.250 calorie al giorno.
  
  
• Una formica di dimensioni umane potrebbe richiedere l'equivalente di oltre 80 Big Mac ogni giorno solo per funzionare.
  
  

Anche se potessero sostenere il proprio peso corporeo, trovare cibo a sufficienza per alimentare il metabolismo sarebbe una sfida importante.

Nota: questi numeri sono stime. Non tengono conto di caratteristiche biologiche come il metabolismo a sangue freddo o l'inattività stagionale (come la dormienza invernale), che potrebbero influire sul fabbisogno energetico.

Immaginiamo che le formiche possano in qualche modo crescere fino a raggiungere le dimensioni umane. Cosa significherebbe per l'ambiente?

Prendere formiche tagliafoglie per esempio. Una colonia matura può privare un albero intero delle sue foglie nel giro di 24 ore. Se queste formiche fossero di dimensioni umane, potrebbero potenzialmente defogliare migliaia di alberi in un solo giorno.

Visualizzate uno sciame di formiche giganti che invadono Central Park a New York. Nel giro di un mese, l'intero parco potrebbe essere spogliato. Le conseguenze ecologiche sarebbero devastanti.

Il loro colonie Anche i formicai avrebbero dimensioni massicce, forse con formicai grandi come grattacieli di Manhattan. Ma naturalmente, se le formiche si sono evolute gradualmente fino a diventare così grandi, la loro densità di popolazione e strutture sociali probabilmente si adatterebbero anche loro. Sarebbero necessari meno individui e i nidi non dovrebbero essere così grandi.

È divertente immaginare formiche giganti che conquistano le città o che sono protagoniste di film di mostri, la biologia dice no. Dai limiti degli esoscheletri e dei sistemi respiratori ai bisogni energetici insostenibili e alle enormi impronte ecologiche, l'idea semplicemente non regge nel mondo reale.

C'è un motivo per cui l'evoluzione ha favorito miniaturizzazione per le formiche e altri insetti. Le dimensioni ridotte offrono loro enormi vantaggi in termini di mobilità, sopravvivenza e impatto ecologico.

Quindi per ora, e probabilmente per sempre, le formiche rimarranno la piccolo ma potente creature che sono sempre state.