Honeybee "Wake-Up Call": perché le loro vibrazioni possono salvarli dall'estinzione

Le popolazioni di api in tutto il mondo sono in pericolo - ed è una situazione terribile per gli umani. Minacce dal cambiamento climatico, pesticidi tossici e malattie hanno contribuito a far decollare la popolazione delle api dal 2006. E dato che un terzo del cibo che mangiamo è un risultato diretto dell'impollinazione degli insetti - anche da parte delle api domestiche - potrebbero esserci gravi conseguenze per noi se la specie si estingue.

Recentemente abbiamo scoperto di più su un ben noto, importante segnale di honeybee noto come il segnale di vibrazione addominale dorso-ventrale (DVAV). Conosciuto come "wake-up call" dell'ape, questo segnale indica alle altre api di prepararsi per un aumento del carico di lavoro, in particolare in relazione al foraggiamento. Abbiamo sviluppato un sensore remoto che ci ha permesso di monitorare le colonie di api senza aprire l'alveare. Comprendendo la frequenza e la forza del segnale DVAV nell'alveare, gli apicoltori e i ricercatori potrebbero essere maggiormente in grado di monitorare la salute delle colonie di api in tutto il mondo.

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In molti paesi (e in Europa in particolare), l'habitat boschivo che le api necessitano non esiste più, quindi la maggior parte delle api da sole sopravvive solo grazie agli apicoltori, che forniscono scatole e alveari per farli vivere. Come tale, essere in grado di monitorare le colonie di api è essenziale per la loro sopravvivenza.

I problemi possono sorgere rapidamente in una colonia, con effetti devastanti. Mentre gli apicoltori commerciali fanno del loro meglio per monitorare le popolazioni di api negli alveari, controllare la popolazione di ogni alveare è un compito quasi impossibile, dato che alcuni professionisti hanno più di 1.000 colonie a cui badare.

Recenti ricerche si sono concentrate sulla ricerca di modi per monitorare le popolazioni di api senza dover aprire fisicamente gli alveari. Ciò aiuterà gli apicoltori a controllare meglio la sicurezza delle loro colonie e potrebbe aiutare a sostenere le popolazioni di api.

Siamo stati particolarmente interessati a ricercare le vibrazioni derivanti dall'attività delle api all'interno degli alveari per capire meglio il loro comportamento in-hive. Rilevando e misurando le vibrazioni inviate dalle api individuali attraverso il nido d'ape, siamo in grado di studiare e decodificare i messaggi che le api si stanno scambiando.

Comunicazione d'api

Il segnale DVAV è una forma ben nota di comunicazione con l'ape che comunica alle altre api nell'alveare di prepararsi per un carico di lavoro maggiore. Questo segnale dura un secondo e si verifica quando un'ape stringe un'ape ricevente con le zampe anteriori e scuote ritmicamente l'addome avanti e indietro, di solito 20 volte al secondo.

Utilizzando un sensore accelerometro (che misura la velocità di accelerazione del corpo dell'ape vibra) con un software di registrazione automatico, siamo stati in grado di monitorare continuamente l'attività nell'alveare Honeybee. La nostra ricerca ha scoperto che possiamo raccogliere il segnale DVAV nell'alveare quando le api passano vicino al nostro sensore. Conoscere questo ci permette di perfezionare la nostra valutazione della salute della colonia, in quanto disturbi specifici della salute si rifletteranno nei cambiamenti nei livelli di attività della DVAV nel complesso.

Questo "campanello d'allarme" in precedenza non era noto per produrre alcuna vibrazione all'interno del nido d'ape, ma ora abbiamo registrato la forma d'onda associata con dettagli eccezionali. Ulteriori analisi video ci hanno permesso di confermare che era il segnale DVAV che il nostro sensore stava rilevando. Da questo, siamo stati quindi in grado di creare un ulteriore software di apprendimento automatico per rilevare e registrare automaticamente qualsiasi occorrenza di DVAV dai dati rilevati dal nostro sensore.

Abbiamo monitorato questo segnale in tre alveari nel Regno Unito e in Francia per un massimo di 16 mesi. Abbiamo scoperto che il segnale è molto comune e altamente ripetibile. Si verifica inaspettatamente più frequentemente di notte, con una netta diminuzione verso metà pomeriggio - una tendenza opposta all'ampiezza (forza o volume) dei segnali. Abbiamo anche scoperto che le api da miele normalmente producono questo segnale direttamente sul pettine.

Questo, insieme ad altre ricerche, suggerisce che il segnale DVAV potrebbe non funzionare solo come sveglia. Ad esempio, questo segnale potrebbe essere un modo per le api di sondare il contenuto del favo al fine di controllare i livelli di stoccaggio di miele e polline o la presenza di uova. L'ampiezza del segnale, che varia molto tra notte e giorno, potrebbe indicare il contesto in cui il messaggio viene prodotto. La sua frequenza notturna migliorata è sia una nuova scoperta sia, al momento, un incredibile mistero.

Questa nuova visione del segnale DVAV aiuterà gli scienziati a ricrearlo in modo che possiamo provare a comunicare con le api. Guidando una replica precisa delle onde del segnale DVAV nel favo (qualcosa di non possibile prima del nostro studio), i ricercatori saranno in grado di trasmettere messaggi significativi alla colonia. Ciò consentirà loro di controllare che l'attività colonia potenziata sia raggiunta e consentirà loro di comprendere ulteriormente le funzioni specifiche del segnale DVAV.

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La nostra nuova ricerca si basa sul lavoro svolto da Karl von Frisch che ha decodificato il significato della "danza del vagabondo". Von Frisch ha scoperto che le api lo usano per avvertirsi reciprocamente del nettare nella zona e fornisce istruzioni molto precise su dove trovare esso. La danza del waggle è ancora discussa oggi come esempio di sorprendente raffinatezza nella comunicazione degli insetti. La scoperta ha anche provocato uno spostamento nel nostro modo di pensare alle altre forme di vita e al modo in cui influiscono sulle nostre vite.

Con le prove attuali che abbiamo sugli effetti dannosi dell'umanità sulla Terra, è probabile che l'impatto della società sul pianeta peggiorerà soltanto. Nonostante il nostro desiderio di proteggere le specie in via di estinzione, spesso prendiamo decisioni a beneficio dell'umanità che sono dannose per l'ambiente. Evidenziando un altro elemento affascinante della comunicazione tra le api, speriamo che il nostro lavoro contribuirà a spostare il pensiero dell'umanità e rendere la sostenibilità del pianeta la massima priorità.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation di Martin Bencsik e Michael Ramsey. Leggi l'articolo originale qui.