La divisione in caste normalmente presente tra le api deriva da una differente espressione genica.La relativa attività delle stesse è mediata da segnali a vibrazione utili per l’organizzazione del lavoro.
Le conoscenze di genetica vengono applicate anche per lo studio delle api . Se era noto già da qualche anno che la diversificazione fra regina e operaia ( due distinti fenotipi ) ,nello sviluppo della larva , avviene in conseguenza di una diversa maniera di attivazione genetica ( pur partendo dallo stesso” materiale genetico “ ) che deriva a sua volta da una differente alimentazione, rimanevano da chiarire i dettagli di come tutto ciò avviene .Lo studio Molecular determinants of caste differentiation in the highly eusocial honeybee Apis mellifera ( BMC Dev Biol. 2007; 7: 70. ) di Barchuk e al. porta nuove consistenti conoscenze.
Gli autori hanno potuto dimostrare 240 differenze di espressioni geniche relativamente allo sviluppo di regine e operaie e sono stati in grado di realizzare un modello concettuale di differenziazione delle caste basato appunto sulla espressione genetica.
La successiva ridivisione in caste fra le operaie stesse conduce alla divisione dei compiti di lavoro all’interno dell’alveare, che , stando alle conoscenze attuali, si svolge come una sequenza di compiti relazionati all’età dell’operaia,senza differenze eccessive di espressione genica.
Per la verità gli scienziati non si sono trovati tutti schierati su questa visione .
Sopratutto Kolmes , lamentava l’nconsistenza degli elementi certi. Un suo stesso studio con Seeley sull’argomento non ha però prodotto i dati auspicati. E’ stata dimostrata dai due l’esistenza di una casta di operaie addetta alla pulizia delle celle , ma non è stato possibile dimostrare la distinzione fra nutrici e casta di api di mezza età .
Per dimostrare se le nutrici di età tipica da 4 a 12 giorni e le “ casalinghe di mezza età “ di età dai 12 ai 20 giorni hanno compiti distinti è stato realizzato uno studio specifico da Brian R. Johnson ( in stampa).
I risultati rivelano senza più dubbi che ci si trova in presenza di due caste distinte .Le più giovani hanno cura della covata mentre quelle di mezza età si occupano della elaborazione del nettare e “ mantenimento del nido “ ( purtroppo non siamo in grado di precisare meglio il significato di questa asserzione ) .
Le casalinghe di mezza età sono state osservate in atteggiamenti di cura della covata in meno dell’ 1% delle osservazioni . Il modo di muoversi delle due caste corrisponde invece a quanto tradizionalmente descritto , con le nutrici che si muovono solo sulla covata e le api di mezza età che spaziano su tutto il nido per assecondare le richieste a loro derivanti dal loro compito.
Per quello che invece riguarda le casalinghe di mezza età , è noto che la loro attività deve essere coordinata all’interno del nido in base alle necessità.Nel lavoro
The influence of the vibration signal on worker interactions with the nest and nest mates in established and newly founded colonies of the honey bee, Apis mellifera
T. T. Cao , K. M. Hyland , A. Malechuk , L. A. Lewis and S. S. Schneider
(Insectes SociauxVolume 54, Number 2 / May, 2007)
gli autori hanno esaminato il ruolo del segnale a vibrazione in questa interazione investigandone l’influenza su attività di ispezione di celle, movimento, trofallassi .
Il segnale in questione aumenta il movimento all’interno del nido delle api che lo ricevono e le stimola ad una maggiore attività di ispezione di celle, cosa che potenzialmente aumenta i contatti con gli stimoli che conducono ad un lavoro specifico.
Le api che ricevono il segnale aumentano anche l’attività di trofallassi e trascorrono più tempo per questa attività e con ciò potrebbero venire maggiormente a conoscenza delle informazioni sulle necessità della colonia.
Il segnale a vibrazione può perciò aiutare a organizzare il lavoro. L’efficienza del messaggio sembra in questo studio identica a prescindere dalle dimensioni della famiglia. Sembrerebbe per certi versi simile ad un megafono che urla “ ATTENZIONE ATTENZIONE “ richiamando le operaie ad una maggior partecipazione sociale.
L’attività principale delle api casalinghe di mezza età e l’elaborazione del nettare.
Nuovi elementi su questa specifica attività dell’alveare arrivano da :
Nectar distribution and its relation to food quality in honeybee (Apis mellifera) colonies
di C. Gruteer, and W. M. Farina (Insectes Sociaux Volume 54, Number 1 / February, 2007)
Il nettare in arrivo all’alveare prende varie direzioni prima di essere stoccato.
E’ stato osservato in diversi studi che le api che ricevono il nettare dalle bottinatrici spesso lo ridistribuiscono ad altre api,dette ricevitrici di secondo ordine,anzichè stoccarlo direttamente nei favi. Gli autori sono riusciti a identificare le tipologie di api coinvolte nella circolazione del nettare in arrivo. Dopo che il nettare é stato ricevuto dalle api di casa addette al compito specifico , viene da queste ridistribuito ad altre api. Di queste , il 59,3% svolge compiti da nutrice, il 18,5% si occupa solo della gestione del nettare e il 22% svolge attività di bottinamento. Questo dimostra che api delle tre maggiori caste ricevono nettare entro pochi minuti dal suo arrivo nell’alveare. Dopo il ricevimento del nettare queste api ricevitrici di secondo ordine risultano più attive e effettuano un numero di trofallassi per unità di tempo quasi dieci volte maggiore rispetto alla media dell’alveare , specialmente offrendo cibo e soggiornano di preferenza nell’area di covata indipendentemente dalla qualità del nettare.
La dinamica del nettare dipende dalla qualità della fonte nettarifera e dallo stato nutrizionale della famiglia.
Nel lavoro
Honeybees learn floral odors while receiving nectar from foragers within the hive
Farina, , Grüter e al.
( Naturwissenschaften, 94, 1, 2007 ) ,
comunicano che è stata studiata la capacità delle api che interagiscono nella trofallassi con le bottinatrici di riconoscere l’odore del nettare.
La api che ricevono nettare dalle bottinatrici mostrano in prove sperimentali la capacità di riconoscerlo senza distinzione fra api di differenti famiglie.
Il fatto che le ricevitrici possano apprendere attraverso la trofallassi l’odore del nettare raccolto dalle bottinatrici sembra avere implicazioni su tre aspetti fra loro collegati .
Innanzi tutto la coesione operazionale delle api coinvolte nella raccolta di nettare.
Di conseguenza si avrà una propagazione dell’informazione all’interno dell’alveare in relazione alla specie florale visitata. Tutto ciò andrà a produrre una “memoria storica “ per le future preferenze per le risorse .
Insomma se l’apicoltore poteva pensare che le api avessero le capacità di distinguere il nettare , d’istinto si poteva pensare ad aspetti meccanici . La scienza sembra dimostrare che non vi è nulla di meccanico nei così detti istinti degli animali , ma vi sono forme di intelligenza decisamente profonde.
Gli autori hanno però voluto andare oltre . E in questo campo il merito deve essere attribuito soprattutto al Dr Farina,argentino, che da anni si cimenta con lo studio della attività lavorative interne all’alveare.
In Floral scents affect the distribution of hive bees around dancers
Díaz, Paula; Grüter, Christoph; Farina, Walter
Behavioral Ecology and Sociobiology, Volume 61, Number 10, August 2007 ,
viene comunicato che la waggle dance, che codifica le informazioni sulle coordinate spaziali delle risorse nettarifere può facilitare anche il trasferimento di informazioni olfattive.
Sembra che il danzare aumenti la dissipazione di sostanze volatili riportate all’alveare dalle bottinatrici.
I ricercatori hanno studiato le interazioni tra bottinatrici danzanti e casalinghe ricevitrici. Ne risulta che le ricevitrici tendono a toccare con la testa la parte delle zampe a cui viene “ attaccato “ il polline raccolto .
Le bottinatrici di nettare vengono invece toccate nella testa ( forse nell’apparato boccale direttamente ) nel corso delle danze. La presenza o assenza di odori nei raccolti non modifica il comportamento di danza delle bottinatrici ,ma aumenta la trofallassi durante le danze.
Ogni casta di api ha differenti necessità energetiche e caratteristiche metaboliche e differisce inoltre nella suscettibilità ai patogeni.
L’emolinfa degli artropodi equivale al sangue degli umani e distribuisce distribuisce le sostanze nutrienti nel corpo.
Come per gli umani, contiene gli elementi che costituiscono le difese immunitarie , la prima linea di difesa degli individui controle patologie.
Questo studio
Mol Cell Proteomics. 2006 Aug 18;
Quantitative comparison of caste differences in honeybee hemolymph.
Chan QW, Howes CG, Foster LJ. ha potuto realizzare una miglior conoscenza delle caratteristiche dell’emolinfa delle api relativamente alle varie caste.
E’ stata rinvenuta una consistente differenza nella composizione delle proteine particolarmente tra larve e adulti , tra fuchi e operaie e tra operaie e regina.
Sono stati inoltre identificati biomarcatori di infezioni virali.
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