Grazie alla tomografia computerizzata, gli scienziati svelano nuovi dettagli sulle costruzioni delle api nel sottosuolo, aprendo la strada a una migliore comprensione del loro ruolo nel mantenimento del suolo sano e alla protezione di queste creature in pericolo
Le api, celebri per il loro ruolo di impollinatori, trascorrono gran parte della loro vita sottoterra.
Ora, grazie a una tomografia computerizzata (TAC) ospedaliera, i ricercatori hanno rivelato nuovi dettagli su come questi insetti costruiscono le loro tane nel sottosuolo.
Questo metodo potrebbe aiutare gli scienziati a comprendere meglio il contributo delle api alla salute del suolo e a trovare modi per proteggere queste creature minacciate.
“Sono davvero impressionato”, afferma Alexandra Harmon-Threatt, ecologa della pollinazione presso l’Università di Illinois Urbana-Champaign, che non ha partecipato alla ricerca.
Circa l’85% delle specie di api nidifica nel terreno, ma si sa poco su come il nido venga costruito e modificato.
Le scansioni TC, sostiene, potrebbero “offrire un’ampia visione di ciò che accade”.
Da decenni, gli entomologi sono soliti scavare manualmente i nidi delle api per poterli studiare.
La tecnica classica prevede di insufflare talco nel cunicolo in modo che le pareti diventino bianche e visibili, quindi raschiare lo strato superiore del terreno, disegnando il nido man mano che strati sempre più profondi vengono rivelati.
Alcuni nidi si estendono per metri di profondità e possono richiedere giorni di lavoro.
Un altro approccio consiste nel portare le api selvatiche in laboratorio per osservare lo sviluppo di un nido tra due lastre di vetro nel terreno.
Tuttavia, questo metodo non fornisce un’immagine realistica di un nido tridimensionale.
Per ottenere una visione più dettagliata dei cambiamenti nei nidi, Thomas Keller, uno scienziato del suolo presso l’Università svedese delle scienze agrarie, ha utilizzato una TAC.
Keller si è interessato al ruolo delle api come ingegneri del suolo mentre camminava con sua moglie. “Ho visto alcune api emergere dal terreno. E allora ho pensato: ‘Devo fare un progetto su questo'”.
Le immagini del progetto sono state pubblicate nell’ultimo numero di Geoderma.
Le scansioni TAC funzionano prendendo raggi X da molti angoli e combinandoli in un’immagine tridimensionale.
Philippe Tschanz, autore dello studio e dottorando presso l’ETH Zürich, ha utilizzato questo approccio per rivelare i nidi di due specie comuni di api che nidificano nel terreno.
Una di queste è l’ape minatore di primavera (Colletes cunicularius), che è solitaria: ogni femmina costruisce un nido in pochi giorni, raccogliendo da sola il polline e depositando le uova prima di abbandonarlo.
L’altra specie, l’ape sudorifera (Lasioglossum malachurum), si riproduce in modo comunitario con più generazioni, quindi la colonia espande il suo nido nel corso dell’anno.
Tschanz ha scelto cinque luoghi con diversi tipi di terreno nelle praterie selvatiche intorno all’Istituto federale svizzero di ricerca Agroscope, dove lui e Keller lavorano.
Quando Tschanz ha individuato piccole collinette di terra e ha visto le api volare intorno, ha infilato un tubo di plastica largo 20 centimetri nel terreno con l’aiuto di un trattore.
Dopo un mese, ha estratto i tubi e li ha portati all’adiacente Ospedale Universitario di Zurigo, che dispone di una TAC a raggi X. (Il team ha dovuto utilizzare una TAC ospedaliera, un dispositivo che richiede uno spazio dedicato, poiché i tubi riempiti di terra erano troppo grandi per adattarsi ad altri scanner).
L’intero processo è stato un po’ stressante, dice Tschanz, perché non sapeva se lui e i suoi colleghi avessero danneggiato i nidi o disturbato in altro modo le api quando aggiungevano e rimuovevano i tubi.
Tuttavia, tutto è andato bene, afferma. “La prima scansione è stata piuttosto emozionante”.
I ricercatori hanno rimesso i tubi nel terreno e ripetuto questo processo ogni pochi mesi, misurando ogni volta il volume, la lunghezza e la complessità dei 14 cunicoli presenti nell’intera collezione di tubi.
L’ape minatore di primavera aveva un nido semplice e verticale, mentre i nidi costruiti dalle api sudorifere erano molto più complessi (vedi video qui sotto).
Tschanz afferma: “Le api hanno sicuramente un impatto significativo sulla struttura del terreno”.
Aggiunge che le camere larvali, larghe fino a 1 centimetro, potrebbero essere più durevoli rispetto ad altre cavità nel terreno, come quelle create dalle radici o dai vermi.
Ciò perché la maggior parte delle specie di api riveste le camere larvali per renderle impermeabili, utilizzando foglie, petali di fiori o secrezioni.
Un cunicolo è durato 16 mesi, per tutta la durata dello studio.
Bob Minckley, biologo delle api presso l’Università di Rochester, che non ha partecipato al lavoro, è impressionato dalle immagini che il team è riuscito a catturare.
“Ottengono uno scorcio davvero interessante dell’architettura”.
È una tecnica “davvero creativa ed interessante”, aggiunge Bryan Danforth, biologo delle api presso l’Università di Cornell. Tuttavia, data la necessità di un’ampia TC, non ritiene che possa essere ampiamente utilizzata.
Tuttavia, nei luoghi in cui è presente un’unità di TAC ospedaliera nelle vicinanze, gli scienziati potrebbero utilizzare questo approccio per affrontare una serie di domande.
Ad esempio, potrebbero scoprire se le api modificano il design del loro nido a seconda del tipo di suolo o del clima e se determinate condizioni consentono loro di allevare più progenie.
I biologi della conservazione potrebbero quindi essere in grado di dare priorità a determinati habitat per la protezione o migliorare le condizioni del suolo per alcune specie.
Il prossimo studio di Tschanz cercherà di comprendere l’impatto della gestione agricola, come l’aratura dei campi, sulla sopravvivenza delle api.
Spera che la ricerca possa fornire consigli ai responsabili delle politiche su come gli agricoltori possano favorire le popolazioni di api selvatiche, che sono importanti impollinatori. “C’è un enorme potenziale”.
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