La Varroa nutrendosi di un organo vitale delle api le rende più sensibili ad altri agenti di danno

Una ricerca dell'Università del Maryland, a cui han preso parte anche degli scienziati dell'USDA-ARS ha svelato un aspetto importante e finora ignoto della dieta dell'acaro Varroa destructor, il più temuto parassita delle api.

Gli allevatori di api, negli ultimi anni, han visto aumentare, le minacce ai loro allevamenti, con un complessivo e in parte inspiegabile calo della popolazione apicola che, negli Stati Uniti, è stato definito 'colony collapse disorder' (moria degli alveari).
Una molteplicità di studi sono stati sviluppati per comprendere le cause delle morie di api domestiche e selvatiche e, in tal senso vari fattori sono stati, di volta in volta, ritenuti responsabili di questo problema; tra di essi si ricordano in particolare: alcuni antiparassitari, malattie, carenze di nutrizione e perdita degli habitat, delle specie selvatiche di api.

L'aumentare degli studi sulle api ha portato a chiarire varie problematiche e in questo caso, in particolare, le abitudini di vita dell'acaro Varroa destructor, un parassita che negli Stati Uniti è anche vettore di 5 virus dannosi alle api; se esso venisse definitivamente sconfitto si potrebbe ottenere un incremento di reddito agricolo di 15 miliardi di dollari (fonte: stime dell'USDA-ARS).
Gli scienziati dell'università del Maryland, che han preso parte a questo studio, segnalano che per molti anni i ricercatori erano rimasti convinti che la Varroa attaccasse le api per nutrirsi del loro sangue (=emolinfa), come fanno del resto anche altri artropodi (ad es. altri acari e le zecche).

Il risultato della ricerca compiuta suggerisce invece che la Varroa abbia un debole per un organo dell'ape denominato 'Corpo Grasso' (fat-body), che svolge varie funzioni vitali, del tutto simili a quelle del fegato umano; esso, inoltre, accumula riserve alimentari e garantire le difese immunitarie delle api. Si ritiene quindi che il risultato di questa ricerca, che è stata pubblicata sugli Atti dell'Accademia nazionale delle Scienze degli Stati Uniti d'America (PNAS), potrà aiutare in futuro a contrastare con maggiore efficacia gli attacchi di Varroa agli allevamenti apicoli.

Lo stretto legame tra le varie cause di danno agli alveari, se da un lato ha portato negli anni scorsi a parlare di 'colony collapse disorder', attualmente ha rafforzato la consapevolezza che ogni agente di danno alle api è tanto più pericoloso se subentra in un contesto in cui operavano anche gli altri fattori negativi.

Questa consapevolezza traspare anche dalle parole di Samuel Ramsey un laureato dell'Università del Maryland e autore principale di questa ricerca; egli infatti afferma: 'I ricercatori apicoli spesso indicano tre 'P': 'parasites' (parassiti), 'pesticides' (antiparassitari), 'poor nutrition' (scarsa nutrizione). Molti studi hanno mostrato che la Varroa è la questione principale. Ma, se compromesse dalla Varroa, le colonie (di api) sono anche più suscettibili alle altre 2 p.
Adesso che sappiamo che il corpo grasso è il principale obiettivo della Varroa, questo collegamento è molto più ovvio. Perdere il corpo grasso ostacola la capacità delle api di detossificare gli antiparassitari e sottrae loro riserve alimentari vitali. Il corpo grasso è davvero essenziale per la sopravvivenza delle api.'

Oltre alle dette funzioni viene richiamata l'attenzione sul fatto che i corpi grassi delle api producono antiossidanti, aiutano a gestire il sistema immunitario ed hanno un ruolo importante nelle metamorfosi di questi insetti, attraverso la regolazione dei tempi delle mute e dell'attività di importanti ormoni coinvolti. Infine i corpi grassi producono la cera che ricopre i pezzi dell'esoscheletro delle api, mantenendoli asciutti e quindi allontanando il rischio di malattie (fungine).

Nelle sue considerazioni Ramsey ha cercato anche di spiegare per quale motivo i precedenti ricercatori sostenessero che l'acaro Varroa si nutre dell'emolinfa delle api: le conclusioni che egli ha tratto sono davvero avvincenti.
Egli ha, in particolare, evidenziato che la prima ricerca, prospettante l'ipotesi che la Varroa si nutrisse di emolinfa, era stata svolta nel 1960 in Russia; i successivi autori di lingua inglese, citandola, si erano limitati a riprendere le considerazioni dei primi studi inglesi che avevano inserito tale ricerca russa nella loro bibliografia. In definitiva nessuno, prima del dottor Ramsey, pare si sia riletto l'articolo originario.
Operando in tal modo, i ricercatori che lo avevano preceduto, avrebbero trascurato di riproporre tutte le argomentazioni dello studio originale e questo fatto può aver impedito, successivamente, ad altri studiosi di valutarle con maggiore attenzione critica. Il dottor Ramsey è quindi convinto che se così non fosse stato, le obiezioni, che egli propone di seguito, sarebbero emerse molto prima.

Analizzando queste iniziali osservazioni, egli, innanzitutto, rileva che l'emolinfa degli insetti non è adeguatamente nutritiva e aggiunge: 'Il lavoro iniziale era solo sufficiente a mostrare l'entità del pasto consumato da un acaro'. Ciò lo ha portato a considerare che probabilmente gli acari si nutrissero di qualcos'altro. Il tasso di crescita e di riproduzione della Varroa non sarebbe stato compatibile con lo scarso valore nutritivo dell'emolinfa, tranne nel caso in cui ne siano assorbite quantità molto elevate; ma questo tipo di dieta, egli ha rilevato, è incompatibile con il fatto che gli escrementi dell'acaro Varroa sono secchi, al contrario di quanto avverrebbe partendo da un'abbondante alimentazione liquida.
Inoltre, egli ha evidenziato che l'apparato boccale di questo insetto è costituito di pezzi con caratteristiche idonee alla digestione, tramite enzimi, di tessuti soffici, dopo averli trasformati in poltiglia (=apparato boccale masticatore). Al contrario gli acari che si nutrono di sangue di altri animali hanno apparati boccali abbastanza differenti (pungenti-succhianti), adattati a pungere membrane e succhiare fluidi.

Il primo esperimento che ha confermato le sue asserzioni è stato quello di cercare di localizzare il punto del corpo delle api, dove iniziava l'attacco della Varroa. E' evidente che per prelevare l'emolinfa ogni punto del corpo è buono, poiché essa è distribuita in tutto il corpo. Pertanto identificare il punto di inizio dell'attacco avrebbe sicuramente chiarito quale sia l'organo bersaglio preferito per l'alimentazione della Varroa.
Il dottor Ramsey, su questo aspetto, ha riferito: 'Quando si nutrono di api giovani, gli acari mangiano ovunque, ma nelle api adulte noi abbiamo trovato una forte preferenza per il lato inferiore dell'addome. Più del 90% degli acari, che abbiamo trovato sugli adulti, si nutrivano lì.
Come (in effetti) accade il tessuto del corpo grasso è esteso attraverso tutto il corpo delle api negli stadi immaturi. Non appena le api raggiungono lo stadio adulto tale tessuto migra verso il lato inferiore dell'addome. La connessione era difficile da ignorare, ma avevamo bisogno di una maggiore evidenza'.

Al fine di avere conferma che gli acari Varroa si stessero davvero nutrendo di tale tessuto dell'ape, il gruppo di ricerca del dottor Ramsey ha congelato con azoto liquido gli acari e gli insetti da essi attaccati (tecnica del 'freeze-fracturing'), al fine di ottenere una fotografia di ciò che stava avvenendo.
I luoghi in cui si originarono ferite in seguito all'attacco degli acari furono quindi visualizzati analizzando il campione tramite il microscopio elettronico a scansione e il microscopio ottico con-focale, che erano disponibili presso i laboratori del USDA-ARS. Questo tipo di osservazione 'evoluta', rispetto agli studi effettuati nel 1960 in Russia, permise in definitiva di confermare che gli acari si stavano nutrendo del tessuto del corpo grasso.
Come riferisce Ramsey: 'Le immagini ci han dato un'eccellente vista sui luoghi della ferita e riguardo cosa le porzioni boccali stavano facendo. Noi riuscivamo a vedere pezzi digeriti di cellule del corpo grasso. Gli acari stavano trasformando le api in crema di zuppa d'api. Un organismo della dimensione della faccia di un'ape si stava arrampicando su di esse mentre mangiava un organo. E' roba che fa impressione. Ma non siamo riusciti finora a verificare che sia stato consumato anche del sangue'.

Alla ricerca di un ulteriore riscontro riguardo l'alimentazione degli acari del genere Varroa, il gruppo di ricerca del dottor Ramsey ha offerto agli acari una duplice opzione alimentare, contenente alternativamente due diversi vernici fluorescenti: 'uranina', una vernice idrosoluble color giallo brillante e 'Nilo-rosso', una vernice liposolubile di color rosso brillante.
Ramsey ha quindi riferito che in seguito alle osservazioni conseguenti a quest'ultimo esperimento essi hanno potuto rilevare quanto segue: 'Quando abbiamo visto l'intestino del primo acaro, brillava di rosso come il sole. Ciò era la prova che essi stavano mangiando il corpo grasso. Abbiamo parlato di questi acari come se fossero dei vampiri, ma non lo sono. Essi sono qualcosa come dei lupi mannari. Abbiamo cercato di infilzarli con una stecca, ma è risultato che avevamo bisogno di un proiettile d'argento' (si tratta di un modo di dire statunitense, utilizzato per intendere che era necessario fare, sugli acari, un ragionamento più lungo ed articolato).

Ramsey, alla fine, ha effettuato un ulteriore esperimento per ottenere una conferma definitiva. Egli ha dapprima abituato degli acari Varroa a nutrirsi con preparati artificiali e quindi ha fornito loro un alimento composto di emolinfa, di corpo grasso e infine anche una combinazione di entrambi. Il risultato ha mostrato che gli acari nutriti con emolinfa morivano di fame, mentre quelli nutriti col 'corpo grasso' prosperavano e anche producevano uova.

Dennis vanEngelsdorp, professore di entomologia all'università del Maryland, coautore dello studio e consulente del gruppo di ricerca, ha detto:
'Questi risultati hanno il potenziale di rivoluzionare la nostra comprensione del danno fatto dagli acari alle api. I corpi grassi svolgono funzioni davvero importanti per le api.
Adesso ha molto più senso vedere come il danno alle singole api si esprima nelle maniere, con le quali noi già sappiamo, la Varroa danneggia gli alveari. E' importante notare che ciò apre nuove opportunità per più efficaci trattamenti ed approcci mirati al controllo degli acari.'

Lo studio compiuto è stato parte della tesi del dott. Samuel D. Ramsey, ma vi han preso parte come co-autori anche Gary Bauchan, Connor Gulbronson, Joseph Mowery, and Ronald Ochoa, scienziati del servizio di ricerca agricola (ARS) del Ministero dell'Agricoltura Statunitense (USDA).

Fonte/i: University of Maryland, 15 gennaio 2019; USDA – ARS, 29 gennaio 2019

Autore dell'articolo: , 13 febbraio 2019

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