Le api dormono?

Le api sono universalmente conosciute come insetti estremamente laboriosi; alcuni credono addirittura che le api non dormano affatto! In realtà non è proprio così, anche le api dormono, ma come spesso accade in molte credenze popolari, forse c’è un fondo di verità.

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Prima di tutto va detto che nelle api operaie, la durata e la qualità del sonno sono fortemente condizionate dal ruolo che ricoprono nell’alveare.

I ruoli delle api operaie sono molteplici e si evolvono normalmente in base alla loro età.

Da quando escono dalle cellette, possono svolgere parecchie mansioni all’interno dell’alveare, ma per semplicità possiamo dire che la “carriera” di un’ape operaia segue grossomodo questi passaggi:

1. Pulizia delle cellette: api spazzine
2. Somministrazione di cibo alle larve: api nutrici
3. Stoccaggio delle provviste: api magazziniere
4. Raccolta di nettare e polline all’esterno dell’alveare: api bottinatrici

Per avere un’idea più chiara, possiamo dire che un’ape operaia appena nata spende i suoi primi tre giorni come spazzina (ovvero tira a lucido le cellette).

Dal quarto al dodicesimo giorno svolge il ruolo di ape nutrice (ovvero nutre le larve), e dal tredicesimo al ventesimo giorno si occupa dello stoccaggio del cibo (riceve nettare fresco e si occupa del suo immagazzinamento).

Nei giorni restanti entra a far parte delle bottinatrici e lascia l’alveare in cerca di nettare e polline per la colonia.

Ovviamente non è tutto così semplice, in realtà un’ape è in grado di “retrocedere” ad una delle mansioni precedenti o anche di progredire più rapidamente in base alle esigenze immediate dell’alveare, in caso di emergenza.

Insomma, un alveare in salute è spesso in grado di adattarsi a qualsiasi evenienza.

Se è tutto chiaro, possiamo fare il primo passo per avventurarci nel mondo dei sogni.

IL SONNO

Che cos’è il sonno? E a cosa serve?

Per rispondere a queste domande dovrei impiegare il resto dei miei giorni nella scrittura di questo articolo. Quindi mi limiterò allo stretto necessario per poter parlare della letteratura scientifica sul sonno nelle api.

Molti di voi sapranno che noi esseri umani viviamo seguendo quello che viene chiamato “ritmo circadiano”, ovvero quel ciclo che generalmente si compie nell’arco delle 24 ore e durante il quale tendono a ripetersi vari processi biologici (fame, sonno-veglia, funzioni fisiologiche, ecc.).

Anche animali e piante ovviamente sono influenzati da questo ritmo in maniera più o meno rilevante; nelle piante il ritmo circadiano regola fra le tante cose anche l’apertura e la chiusura dei petali dei fiori, mentre in molti animali determina il cosiddetto ciclo di sonno-veglia e la produzione di alcuni ormoni come la melatonina, il famoso “ormone del sonno”.

Come sappiamo, gli esseri umani vedono modificarsi i ritmi di sonno-veglia a seconda dell’età: da piccoli si dorme più spesso ma per periodi piuttosto brevi (chissà a cosa pensava chi ha inventato il detto “dormire come un bimbo”), mentre in età adulta si tende ad avere pattern di sonno più regolari. E così funziona generalmente per tutti i mammiferi.

Le giovani api nutrici che hanno bisogno di accudire la covata sia di giorno che di notte, non sembrano invece seguire pattern regolari di sonno-veglia. Le api bottinatrici al contrario sembrano seguire ritmi più standard di sonno-veglia, restando più attive durante il giorno e riposando più a lungo durante la notte, poi vedremo perché.

Prima però vediamo come dormono le api.

Ecco come NON dorme la nostra ape da miele. Questo esemplare di Amegilla cingulata si aggrappa con le mandibole a foglie o fusti delle piante quando vuole dormire. Credito: James Niland from Brisbane, Australia – Blue banded bee #2, CC BY 2.0, Link

Quando le api dormono mostrano sostanzialmente tre forme di “immobilità”:

• Con antenne immobili
• Con lievi movimenti delle antenne
• Con movimenti ampi delle antenne

Inoltre, è stato osservato che ventilano il loro corpo in maniera discontinua.

Questo significa che se l’addome pulsa in maniera ritmica quando sono sveglie, nei momenti in cui dormono pulsa in maniera discontinua (un segno inequivocabile è quando non ci sono pulsazioni per almeno 10 secondi).

Questo sistema è particolarmente utile per determinare quando un’ape sta dormendo, in quanto è rilevabile anche nei casi un cui l’ape riposa con la testa immersa nella celletta e quindi le antenne non sono visibili.

Questo stato può essere mantenuto relativamente a lungo, ma è sempre facilmente reversibile, e infatti spesso accade quando c’è contatto fisico con altre api. In un ambiente affollato come l’alveare ti lascio immaginare quando sia difficile godersi un buon sonnellino.

Se hai mai avuto modo di lavorare su turni massacranti e che cambiavano continuamente (mi auguro di no), saprai benissimo che si può andare incontro a problemi di salute e cali di performance. In questo caso i provvidenziali pisolini possono venirci in aiuto per aumentare sia la prontezza che le nostre performance.

E apparentemente è così che le api regolano questi continui “cambi di turno”.

Le “dormite” delle operaie, come abbiamo detto, possono avvenire sia dentro le cellette (con la testa infilata all’interno e l’addome che sporge all’esterno) che fuori.

Ho messo di proposito la parola “dormite” in virgolettato, in quanto sarebbe forse più corretto parlare di pisolini, parliamo infatti di sessioni di sonno che variano dal minuto e mezzo ai 15 minuti!

La distribuzione del sonno è molto variegata, man mano che le api operaie si sviluppano e cambiano compito, sperimentano periodi di sonno più lunghi ed ininterrotti al di fuori delle cellette, al contrario delle api nutrici e delle api spazzine.

Sembra quindi che le api bottinatrici sperimentino un ciclo di sonno veglia piuttosto regolare nelle 24 ore, con periodi di riposo più lunghi durante le ore notturne.

Quindi in poche parole, le api più vecchie dormono per più tempo al di fuori delle cellette, e dormono più a lungo durante la notte rispetto al giorno rispetto alle api spazzine, nutrici o magazziniere.

Varie immagini di api addormentate tratte dallo studio “Cast-dependent sleep of worker honeybees”. Shhhh! fate piano! Credito: Foto tratta dalla pubblicazione “Caste-dependent sleep of worker honey bees”  Klein et al. – Journal of Experimental Biology – 2008.

VUOI DORMIRE SUL LETTO O SUL DIVANO?

Se vado a letto poi magari non mi viene sonno e continuo a rigirarmi…

…Magari resto ancora un po’ sul divano, che c’è la tv e mi concilia il sonno.

Chissà? Forse anche le api a volte ragionano in questo modo.

In uno studio sulla mappatura del sonno delle api all’interno dell’alveare, seguendo delle operaie marchiate, si è scoperto che api di età diversa dormivano in differenti posizioni all’interno dell’alveare.

A seconda del ruolo dell’operaia, sono stati individuati anche dei luoghi “preferiti” per riposare.

Le spazzine e le nutrici tendono a dormire nei pressi del “luogo di lavoro”, cioè vicino alla covata.

Trattandosi però di una zona estremamente trafficata in cui i disturbi non mancano, generalmente dormono con la testa ficcata dentro alle cellette. Un po’ come facciamo noi quando fuori c’è baccano e allora andiamo a riposare coi tappi nelle orecchie.

Si sospetta che questi pisolini all’interno delle cellette costituiscano una risposta adattiva al fine di evitare un’eccessiva frammentazione del sonno all’interno dell’affollatissima area in cui si trova la covata.

Le bottinatrici invece tendono a riposare nelle zone più periferiche dell’alveare dove il viavai è minore e possono quindi concedersi periodi di riposo più lunghi.

La scelta di dormire alla periferia dei favi e comunque lontano dall’area dedicata alla covata potrebbe essere il risultato di un comportamento appreso o istintivo, oppure semplicemente di una reazione dovuta ai continui disturbi che le api subiscono nell’area dedicata alla covata.

Ricordate quando dicevo che all’occorrenza le operaie possono “retrocedere di ruolo”?

Ebbene è stato visto durante alcuni esperimenti che inducendo un’ape bottinatrice a ritornare a fare la nutrice, i suoi pattern legati al sonno si modificavano di conseguenza.

Studi più recenti suggeriscono inoltre che i segnali sociali presenti all’interno dell’alveare possano avere una grande influenza nella durata e nella frequenza del sonno delle api.

Sostanzialmente api operaie inserite nel contesto di un alveare affollato dormono molto di più rispetto ad api della stessa età inserite in alveari poco popolati (e quindi con meno stimoli sensoriali).

Effettivamente l’alveare è un ambiente sociale estremamente ricco, composto da migliaia di api giovani ed adulte che rilasciano feromoni, stimoli tattili, uditivi, e vibrazioni all’interno di una cavità tutto sommato piuttosto piccola.

I segnali sociali che influenzano il sonno includono feromoni volatili, suoni, vibrazioni del favo ed altre variabili ambientali che sono associate all’attività ed al comportamento delle altre api all’interno della colonia.

ALLA RICERCA DEL SONNO PERDUTO

Sono stati condotti esperimenti relativi alla privazione del sonno per 12 ore su api bottinatrici (poi però le hanno lasciate dormire ovviamente).

Le api venivano inserite in un tubo di vetro appoggiato ad un contenitore che veniva prontamente inclinato non appena l’ape si addormentava.

Marchingegno diabolico per privare le api del meritato riposo. Credito: Foto tratta da “Sleep deprivation in honey bees”  di Sauer et al. Pubmed.gov (2004)

In altri esperimenti dal simile scopo veniva soffiata dell’aria sulle api non appena si addormentavano.

Da lavoratore notturno mi sono sentito toccato nel profondo e ho provato tantissima compassione per queste povere api!

Comunque, è emerso che le api eseguono con minore precisione la loro danza dell’addome se durante la notte precedente non hanno potuto dormire. In altre parole registrano un calo dei processi legati all’apprendimento ed alla memoria; inoltre le bottinatrici indotte ad imparare nuove rotte di bottinamento dormono più a lungo delle api non sottoposte a tali stimoli.

Quando vengono private del sonno, le api compensano semplicemente intensificando le dormite successive, un po’ come facciamo anche noi.

Ma la cosa interessante è che tutto sembra indicare che il sonno nelle api sia molto più che un mero meccanismo per abbassare il metabolismo e quindi conservare energia. Sembra invece si tratti di un processo necessario alla “costruzione” della memoria.

Durante il sonno infatti avvengono processi di consolidazione della memoria relativi alla posizione delle fonti nettarifere, alla memorizzazione degli odori e ad altri dettagli relativi ai fiori che hanno bottinato.

Anche il consolidamento della nostra memoria avviene durante il sonno, lo sapevate?

…IL FONDO DI VERITA’

E’ arrivato ora il momento di sbrogliare la matassa e svelare se nella credenza che le api siano lavoratrici instancabili ci sia o meno un fondo di verità.

Per capirlo ci viene in aiuto uno studio del 2011 di Klein e Seeley, nel quale sono stati presi in analisi i pattern del sonno delle api bottinatrici.

Questi pattern non sono affatto fissi ma variano in base a quando c’è disponibilità di fonti di nettare.

Va da sé che se le api si adattano a lavorare (e quindi a stare sveglie) in base alla disponibilità di fonti di cibo, devono di conseguenza adattare gli orari in cui possono dormire.

Ma come lo fanno?

Attraverso alcuni esperimenti, è stato osservato che le bottinatrici addestrate a raccogliere nettare al mattino presto, distribuivano i pisolini nel pomeriggio, viceversa le api addestrate a bottinare nel pomeriggio dormivano più a lungo anche durante il mattino.

Questo sta a significare che le bottinatrici possono dormire abbondantemente anche durante il giorno, aggiustando i loro pattern di sonno in base a quando è disponibile una fonte nettarifera.

Quando ci sono fonti di cibo disponibili, alle bottinatrici non passa nemmeno per l’anticamera del cervello di fermarsi a fare un pisolino, ma quando queste fonti si esauriscono le api non disdegnano affatto il buon vecchio pisolino, anche se è giorno.

Insomma, instancabili lavoratrici sì, ma se il lavoro non c’è una pennichella non gliela leva nessuno.

In conclusione, se avete anche voi un animale domestico come un cane o un gatto, vi sarà sicuramente capitato di vederli “correre” o magari simulare un’arrampicata mentre sognano.

Ebbene anche nelle api è possibile riscontrare qualcosa di simile.

Quando dormono il loro corpo giace rilassato sul fianco e le antenne sono abbassate.

Ogni tanto però, all’improvviso e senza svegliarsi, sollevano le antenne più volte di fila. E’ possibile dunque che anche le api sognino, anche se finora non sono mai state in grado di raccontarcelo.

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A presto!

Luca

Fonti e immagini: