Una colonia di api potrebbe in realtà essere un singolo organismo vivente.

Un nuovo studio mette in discussione le idee tradizionali sulle colonie di api mellifere.

L’ape domestica occidentale (Apis mellifera) è molto più di un semplice insetto sociale. Quando si osserva una colonia di api, non si sta guardando una semplice comunità di individui, ma un vero e proprio organismo vivente unitario, noto come superorganismo. Nel mondo scientifico, l’analogia fondata oltre un secolo fa descrive le caste morfo-funzionali delle api come i tessuti o le cellule di un animale pluricellulare. La regina depone le uova, agendo come le cellule germinali o le staminali totipotenti, mentre le operaie lavoratrici svolgono i ruoli somatici, variando compiti nel tempo.

Per decenni la biologia ha dibattuto su un punto cruciale, ossia quanto vive una colonia e chi sia davvero il genitore e chi il figlio durante la sciamatura. Molti testi tradizionali descrivono la colonia come potenzialmente immortale, supponendo che il continuo ricambio della regina e delle operaie mantenga sempre viva la stessa entità nello stesso nido. Tuttavia, una revisione scientifica recente demolisce l’idea dell’immortalità coloniale, dimostrando che la sostituzione della regina cambia il patrimonio genetico e dà origine a un nuovo superorganismo ben distinto dal precedente.

Il mito dell’immortalità smentito

L’equivoco dell’immortalità nasce da una vera e propria inversione logica tra genitore e prole. Quando una colonia si riproduce in primavera, la vecchia regina abbandona il nido con una parte delle operaie per formare lo sciame primario, mentre una giovane regina figlia rimane nella cavità originaria con le restanti operaie.

Se si considera la colonia nel vecchio nido come l’entità genitrice, si commette l’errore di pensare che essa cambi semplicemente genotipo ringiovanendo. In realtà, la vera colonia genitrice è quella che scialba via assieme alla madre originaria. La giovane regina rimasta nel nido, unendosi ai droni di altre famiglie, crea un nuovo genotipo completamente diverso. Di conseguenza, la nuova colonia è a tutti gli effetti la figlia, non il genitore continuativo. I superorganismi delle api sono dunque entità mortali, che nascono, crescono, si riproducono e infine muoiono.

Lo sviluppo biologico di un superorganismo

Applicando la biologia dei viventi al superorganismo, si evidenziano stadi di sviluppo del tutto sovrapponibili a quelli degli animali:

• Zygote, rappresentato dalla regina fecondata che immagazzina lo sperma.

• Embrio, lo stadio in cui la regina comincia a deporre le prime uova e si sviluppano le prime larve e pupe.

• Feto, quando sfarfallano le prime operaie giovani che svolgono compiti interni come la pulizia e la nutrizione della covata.

• Giovanile, quando le operaie compiono tutte le funzioni interne ed esterne, compresa la ricerca del cibo all’esterno.

• Adulto, raggiunto con la piena maturità sessuale della colonia e la produzione di droni e giovani regine.

• Genitore, lo stadio in cui la colonia partecipa alla fecondazione di nuove regine.

In questo ciclo, la gestazione avviene mentre la colonia madre nutre e protegge la nuova prole all’interno del proprio nido.

La sciamatura non è una riproduzione asessuata

Un altro concetto errato ampiamente diffuso è che la sciamatura costituisca una forma di riproduzione per scissione o gemma. La sciamatura in sé non è la riproduzione, poiché avviene prima della fecondazione delle nuove regine.

Lo sciame primario è semplicemente la colonia madre che si sposta per permettere la propria sopravvivenza. Lasciando il vecchio nido già pronto alla figlia, la madre compie un eccezionale atto di cura parentale, garantendo alla prole un rifugio sicuro e riserve d’accumulo, mentre essa stessa affronta l’elevato rischio di cercare una nuova cavità e ricominciare da capo. Gli sciami secondari, al contrario, servono a moltiplicare la prole all’interno dello stesso ciclo riproduttivo.

Le quattro vie della riproduzione femminile

Un singolo superorganismo ape possiede una straordinaria plasticità evolutiva ed è in grado di riprodursi attraverso quattro percorsi femminili distinti:

1. Sostituzione naturale o orfanizzazione coordinata, in cui la vecchia regina viene sostituita da una figlia all’interno dello stesso nido senza sciamatura.

2. Riproduzione nel nido originario dopo la partenza dello sciame primario, dove la nuova regina si accoppia e prende possesso dell’ambiente naturale fondato dalla madre.

3. Riproduzione tramite sciami secondari, in cui frazioni della colonia partono con regine vergini per insediarsi altrove.

4. Riproduzione spontanea d’emergenza, che scatta alla morte improvvisa della regina, spingendo le operaie ad allevare regine d’emergenza o a deporre uova aploidi per produrre maschi prima della fine della colonia.

Implicazioni pratiche per la ricerca e l’apicoltura

Accettare che la colonia sia un’entità mortale cambia drasticamente la gestione degli alveari e gli studi scientifici:

• Monitoraggio delle malattie e di Varroa destructor: Calcolare la sopravvivenza di una colonia contando gli anni in cui un cavo d’albero resta occupato è un errore concettuale. L’occupazione prolungata misura solo la permanenza di un sito abitabile attraverso generazioni successive, non la resistenza della singola colonia.

• Pratiche di sostituzione della regina (Requeening): L’inserimento manuale di una nuova regina non imparentata non ringiovanisce la colonia existente, ma la uccide, costringendola a fare da madre surrogata per il genotipo di un altro superorganismo.

Approfondimenti tecnici dal documento scientifico

Per i lettori che desiderano analizzare i dettagli tecnici e le corrispondenze terminologiche esatte stabilite dalla ricerca scientifica allegata, di seguito sono riportate le schede e le strutture analitiche complete.

Terminologia comparativa tra biologia convenzionale e superorganismica

• Fuco (Drone): Ape sperma (gamete maschile).

• Regina vergine: Ape uovo (gamete femminile).

• Regina fecondata: Ape uovo fecondata (zigote).

• Regina in deposizione: Ape staminale (cellula staminale totipotente).

• Operaia: Ape somatica (cellula somatica).

• Colonia / Società: Superorganismo.

Fasi ontogenetiche dettagliate del superorganismo

1. Zygote: Ape uovo fecondata che porta il patrimonio genetico completo.

2. Embryo: Ape staminale con uova deposte, comprese le prime larve e pupe.

3. Fetus: Ape staminale con uova, larve, pupe e operaie somatiche che eseguono soltanto i primi compiti interni (pulizia, nutrizione della covata).

4. Juvenile: Ape staminale con operaie somatiche in grado di svolgere tutte le funzioni interne ed esterne al nido.

5. Adult: Ape staminale con operaie somatiche complete, unitamente alla presenza di api sperma e/o api uovo pronte per la riproduzione.

6. Parent: Ape staminale con operaie somatiche e almeno un’ape uovo fecondata.

Confronto sintetico delle quattro vie riproduttive femminili

• Sostituzione (Supersedure):

  • Nido fornito: Stabilito o di nuova fondazione.

  • Scorte fornite: Tutte.

  • Cura parentale: Svolta dall’intero superorganismo o da una sua frazione.

  • Cura postnatale: Potenzialmente elevata.

  • Curva di sopravvivenza: Tipo I in nido stabilito, Tipo II in nido nuovo.

  • Destino della madre: La riproduzione comporta la morte obbligata.

  • Numero di figli per ciclo: 1 (sostituzione del genitore).

• Dopo la partenza dello sciame primario (nel nido originario):

  • Nido fornito: Stabilito.

  • Scorte fornite: Una frazione.

  • Cura parentale: Svolta da una frazione del superorganismo.

  • Cura postnatale: Bassa.

  • Curva di sopravvivenza: Tipo I.

  • Destino della madre: Può sopravvivere alla riproduzione.

  • Numero di figli per ciclo: 1 (può portare a moltiplicazione).

• Tramite sciame secondario (Afterswarm):

  • Nido fornito: Di nuova fondazione.

  • Scorte fornite: Tutte (raccolte di nuovo).

  • Cura parentale: Svolta da una frazione del superorganismo.

  • Cura postnatale: Bassa.

  • Curva di sopravvivenza: Tipo II.

  • Destino della madre: Può sopravvivere alla riproduzione.

  • Numero di figli per ciclo: 2 o più (moltiplicazione).

• Riproduzione spontanea d’emergenza (dopo perdita della regina):

  • Nido fornito: Stabilito o di nuova fondazione.

  • Scorte fornite: Tutte.

  • Cura parentale: Svolta dall’intero superorganismo o da una sua frazione.

  • Cura postnatale: Molto bassa o potenzialmente elevata se avviene a fine stagione.

  • Curva di sopravvivenza: Tipo I in nido stabilito, Tipo II in nido nuovo.

  • Destino della madre: Riproduzione innescata dalla morte imminente.

  • Numero di figli per ciclo: 1 (sostituzione del genitore).

Traduzione abstract. La disponibilità dello studio completo, in accesso libero o riservato, è verificabile tramite il link del DOI nel box sotto se disponibile.

Abstract

L’ape mellifera occidentale (Apis mellifera) forma grandi colonie che rappresentano organismi a sé stanti, noti come superorganismi. Sebbene questa specie sia tra gli insetti più studiati, persistono diverse interpretazioni riguardo a caratteristiche fondamentali come la durata della vita coloniale. Questa rassegna confuta la nozione di immortalità coloniale dovuta a un’identificazione invertita tra genitori e prole, proponendo invece di considerare una colonia di api mellifere tradizionale come una linea materna di superorganismi mortali. Affinando il ciclo vitale coloniale per tracciare le fasi zigotica, embrionale, fetale, giovanile e adulta durante l’ontogenesi del superorganismo, estendiamo l’analogia animale-superorganismo per rivelare un organismo viviparo impegnato in una riproduzione strettamente sessuale e in complesse cure materne. Inoltre, l’analisi dei molteplici percorsi verso la riproduzione femminile indica che la sciamatura di per sé non rappresenta la riproduzione, poiché precede la fecondazione. In quest’ottica, lo sciame primario permette al superorganismo materno di sopravvivere alla riproduzione, mentre gli sciami successivi servono a moltiplicare la prole all’interno di un singolo ciclo riproduttivo. Queste scoperte hanno implicazioni per la parassitologia delle api, il monitoraggio demografico e la gestione dell’apicoltura, e forniscono una base più rigorosa per il concetto di superorganismo applicabile agli insetti sociali a riproduzione sessuata con sostituzione o ricambio della regina.

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