articoli e traduzioni di apicoltura

La spermateca

di Susan Cobey
(Traduzione di Gabriele Milli, dall’American Bee Journal, marzo 2003)
Uscito in Apitalia.

La sopravvivenza della regina e della sua colonia dipende dalla sua abilità nel mantenere una grande popolazione. Durante l’apice stagionale depone più uova di quanto pesi il suo corpo, producendo l’impressionante quantità di 1500-2000 uova al giorno. Le sue ovaie accoppiate contengono circa 360 ovarioli, dove sono prodotte le uova (Snodgrass, 1956). La regina deve immagazzinare abbastanza sperma per fertilizzare e sostenere un alto tasso di produzione di uova. Incredibilmente la regina immagazzina e mantiene vivo lo sperma per tutta la durata della sua vita.

Il ruolo della spermateca

La spermateca, l’organo di stoccaggio dello sperma, è comune negli organi riproduttivi degli insetti e di molti altri invertebrati. La spermateca dell’ape da miele è un organo sferico, pieno di liquido e di oltre un millimetro di diametro. Le cellule della parete consistono in un singolo strato di cellule epiteliali coperte da una rete di trachea.

Lo sperma nella spermateca viene mantenuto in uno stato di quiescenza con un metabolismo molto basso. Condizioni fisiologiche particolari mantengono la sua capacità di essere fecondo. Le cellule della parete della spermateca permettono il trasporto attivo di ossigeno e nutrimento. L’ossigeno è fornito dalla rete tracheale e il nutrimento dalle ghiandole della spermateca. (Fye, 1983; Koeniger, 1986).

Dopo l’accoppiamento lo sperma impiega circa due giorni per migrare dagli ovidotti alla spermateca. Le condizioni durante questo periodo sono importanti per facilitare la migrazione dello sperma, e in particolare la cura delle operaie accompagnatrici, la nutrizione della colonia e la quantità della popolazione (Woyke, 1983). Tutti questi sono fattori che l’apicoltore può migliorare attraverso la conduzione della colonia.

Dopo il ritorno dal suo volo di accoppiamento, la regina riceve grande attenzione dalle api operaie. La inseguono mentre corre sopra i favi, la toccano con le antenne, la leccano, la nutrono e la aiutano a rimuovere il suo segno dell’accoppiamento. La migrazione dello sperma è migliorata da questa attenzione e dall’attività della regina, che inizia a deporre uova alcuni giorni dopo l’ultimo accoppiamento.

Le condizioni della colonia e i cambiamenti stagionali influenzano la produzione di uova. Una nutrizione appropriata è essenziale allo sviluppo delle uova. Una quantità di api sana e considerevole è necessaria per provvedere al riscaldamento del nido di covata, alla cura della regina e allo sviluppo della covata. La regina adatta la quantità delle uova deposte alle risorse disponibili, alla domanda della colonia ed alle fluttuazioni stagionali.

Con l’invecchiare la regina rilascia meno sperma per fertilizzare ciascun uovo (Harbo, 1979). Regine più vecchie producono meno api lavoratrici e più covata maschile. Il processo di invecchiamento può essere marcato da depositi di proteine carboidrate complesse che formano come una massa sulla spermateca. Fyg (1983) suggerisce che questo può degenerare le cellule della parete della spermateca e può avere un effeto negativo sullo sperma. Questi depositi possono iniziare a formarsi quando la regina ha circa due anni.

L’importanza dello stato riproduttivo

Per mantenere colonie altamente produttive in condizioni economicamente apprezzabili, gli apicoltori devono conoscere l’origine, l’età e lo stato riproduttivo delle regine nei loro apiari. La sostituzione incontrollata delle regine spesso causa perdita della produzione e delle caratteristiche desiderabili della colonia.

L’incertezza del comportamento potenziale di una regina può essere confermata da una semplice analisi sul campo della spermateca. La verifica di questi dati con l’osservazione della colonia aiuterà a riconoscere più facilmente i problemi e valutare e decidere con più cura.

Io verifico abitualmente la spermateca delle regine vecchie quando rimpiazzo regine o qualche regina sembra non essere al massimo del suo comportamento. Questo rivela se una regina si è accoppiata bene e indica quanto a lungo vi potete aspettare che si comporti bene nelle vostre condizioni produttive e nelle vostre pratiche di conduzione degli alveari. Le valutazioni della colonia e lo stato di regina vergine o difettosa può essere facilmente confermato. Una regine giovane, sospettata di non essersi accoppiata o male accoppiata, come indicato da molte uova in una cella o uova deposte sul lato della cella, può essere testata. Devono essere considerate anche le condizioni dell’alveare, poiché anche queste possono indicare che c’è un’operaia fucaiola oppure un inadeguato spazio per deporre. Il saper riconoscere le condizioni della regina è sempre più importante poiché si sa che i trattamenti antivarroa provocano problemi di fertilità sia nelle regine che nei maschi.

Per i produttori di regine una analisi della spermateca sul campo è uno strumento utile per determinare se l’apporto dei maschi è adeguato per maturità e quantità di sperma considerato necessario per la qualità dell’accoppiamento che si desidera. Riconoscere l’importanza di un grande apporto di sperma e i benefici dell’ibridismo è essenziale. Taylor & Rowell (1988) raccomandano di collocare le colonie produttrici di maschi da uno a due chilometri dalle stazioni di fecondazione.

Quando le condizioni del tempo sono discutibili, l’analisi della spermateca rivelerà se le regine si sono accoppiate con successo e sufficientemente. Questa informazione ci aiuta a controllare la qualità, permettendoci una selezione più accurata della produzione.

L’analisi della spermateca fornisce inoltre un prezioso riscontro quando si impara ad usare la tecnica dell’inseminazione strumentale. Durante i corsi che io tengo, questa procedura è usata per fornire un rapido riscontro sul successo progressivo delle inseminazioni. Dopo l’inseminazione, le regine sono messe in banca per un giorno o due e testate per vedere se lo sperma è migrato alla spermateca.

E’ bene aspettare due giorni dopo l’inseminazione prima della verifica, poiché questo tempo è necessario allo sperma per migrare dagli ovidotti alla spermateca. Dopo un giorno la migrazione è incompleta e gli ovidotti sono ancora spesso ancora gonfi di sperma, sebbene un annuvolamento lattiginoso della spermateca evidenzia che un po’ di sperma è migrato con successo.

Analisi della spermateca sul campo

La valutazione della spermateca della regina si esegue con una semplice analisi sul campo. Gli unici strumenti richiesti sono le vostre dita, ma può essere usata anche una coppia di sottili forcipi. Per eseguire questo test la regina deve essere sacrificata. Sostituire la regina utilizzando le mani dovrebbe essere pratica di routine nella conduzione degli alveari.

Il primo passo nel sacrificare la regina senza spregio è schiacciare la sua testa e il torace, poi con la vostra unghia del pollice o i forcipi afferrate da cima a fondo l’ultimo segmento addominale della regina, dorsale e ventrale. Separate il segmento terminale dal resto del corpo della regina.

A questo punto vedrete l’intestino e un grande sacco di veleno chiaro e privo di forma. In mezzo a questo c’è una struttura notevolmente robusta di forma sferica e circa un centimetro di diametro. Questa è la spermateca, formata da una sostanza trasparente e chitinosa.

Inizialmente la spermateca sembrerà di consistenza biancastra e ruvida, apparenza dovuta ad una rete di trachea che la ricopre. Dopo di ciò dovrete sbrogliare la spermateca tirandola fuori dalla cavità del corpo con l’unghia del vostro pollice.

Per rimuovere la rete di trachea che la ricopre, rotolate delicatamente la spermateca fra le vostre dita e quella collasserà in una piccola massa separata di colore bianco, lasciando esposta la spermateca.

Lettura della spermateca

Lo stato riproduttivo di una regina è rilevato dall’ombreggiatura e dalla densità della sua spermateca. L’esperienza dell’osservazione di vari esempi vi metterà in grado di riconoscere queste differenze. Una vergine e una regina feconda sono facilmente distinguibili. Inoltre potrete riconoscere se una regina è fecondata bene o male e se la riserva di sperma di una regina vecchia si è impoverita.

La presenza o meno del colore nella spermateca è dovuta alla quantità di sperma che contiene. La membrana trasparente della spermateca color cristallo chiaro è evidente in una regina vergine.

La spermateca di una regina ben cristallizzata ha il colore dello sperma maschile, che è cremoso, caffè latte, con un motivo di volute marmorizzate chiare e scure. Lo sperma tende ad ammucchiarsi in fasce ed è stipato densamente, e così si crea il motivo di volute. Un confronto fra la spermateca di una regina vergine ed una ben fecondata è dato nelle foto.

Un aspetto nuvoloso o bianco latte della spermateca indica una provvista di sperma inadeguata. Le variazioni del colore ombreggiato della spermateca indicano le differenti densità dello sperma immagazzinato.

Come regola generale, il rifornimento di sperma è insufficiente se la spermateca non mostra un colore marmorizzato di ombre contrastanti. In questo caso diventerà presto in tutto o in parte una fucaiola. Osservando la spermateca delle regina nei vari stadi della loro vita presto diventerete capaci di riconoscere il loro stato riproduttivo.

Valutazione delle regine

La valutazione delle regine è una parte essenziale dell’apicoltura. Gli apicoltori che seguono buone pratiche di conduzione e valutano le colonie una ad una, possono imparare a fare previsioni generalizzate e prendere decisioni basate sopra il sacrificio di una regina occasionale. Alcuni problemi il cui risultato è una perdita economica possono essere previsti e prevenuti.

Una semplice analisi della spermateca sul campo elimina dubbi e può essere eseguita dovunque senza speciali attrezzature. Prendere abitudine a riconoscere i vari gradi di colorazione e densità della spermateca è qualcosa che ogni apicoltore può fare.

Ogni apicoltore può fare una diagnosi sullo stato delle regine. E’ importante saper riconoscere quando una regina sta decadendo, quando la sua capacità di deporre è diminuita, quando non è più capace di soddisfare i bisogni di una colonia e deve essere sostituita. Imparare a riconoscere la condizione oggettiva di una regina sospettata di essere vergine o non buona elimina i dubbi.

Una buona conduzione richiede l’abitudine alla sostituzione delle regine non più valide o sostituite. Una regina scadente non migliora mai. Le regine di sostituzione sono spesso inferiori e nell’accoppiamento naturale le caratteristiche comportamentali selezionate si diluiscono geneticamente, e questo costa all’apicoltore una perdita di tempo, fatica e produzione.

Un uso giudizioso dell’analisi della spermateca mette l’apicoltore in grado di diventare più consapevole del grado di efficienza della regina e di prevedere e rimediare più facilmente alle situazioni problematiche, il che è un buon strumento di conduzione per mantenere apiari forti in maniera uniforme e con le caratteristiche produttive desiderate.

Conclusione

L’apicoltura è cambiata tremendamente con l’introduzione della varroa. Noi abbiamo percorso la strada dei trattamenti fino al punto che la varroa, così come l’agente patogeno della peste americana, sono diventati resistenti ai trattamenti chimici di routine. In questo processo, senza rendercene conto, abbiamo mantenuto la vulnerabilità dell’ape e selezionato generazioni di acari ed altri agenti patogeni sempre più virulenti.

Noi stiamo entrando in una nuova era dell’apicoltura focalizzata sul miglioramento della razza. Il cambiamento consiste nel selezionare ed allevare api che siano produttive e naturalmente resistenti alle varie malattie; e per realizzarlo è essenziale una conoscenza di base del rapporto fra biologia ed allevamento dell’ape.

Il genetista Rob Page descrive l’allevamento dell’ape come un pallone. La pressione applicata su un punto causa la fuoriuscita di cose inaspettate in altri luoghi. La complessità e le dinamiche del comportamento dell’ape da miele presenta una serie di ostacoli unica. Noi stiamo incominciando a scoprire solo ora le sfumature di come tutto questo funziona.

I principali progressi in agricoltura sono dovuti alla realizzazione di programmi di selezione negli animali e nelle culture. L’industria apistica non ha raggiunto gli stessi risultati. La maggior parte dei programmi di selezione genetica in apicoltura fanno affidamento sull’imparentamento per fissare tratti ed ottenere partite uniformi; ma poiché le api da miele sono particolarmente sensibili all’imparentamento a causa del loro sistema riproduttivo aplo-diploide, questa operazione presenta limiti particolari.

La diversità e la flessibilità nell’espressione dei tratti comportamentali, sono ciò che permette al superorganismo ape da miele di ottenere i migliori risultati. Partite di regine da produzione devono essere selezionate tenendo conto di molti caratteri contemporaneamente. Le caratteristiche che sono economicamente interessanti sono comportamentali, poligeniche (cioè controllate da molti geni) e fortemente influenzate dal rapporto con l’ambiente; e ciò rende il processo di valutazione più difficile.

Un altro fattore che complica le cose è l’impossibilità di controllare l’accoppiamento. E’ impossibile mantenere partite selezionate quando le regine si accoppiano con molti maschi di origine genetica sconosciuta. Sono necessarie aree di accoppiamento isolate e saturate con maschi selezionati, e/o deve essere usata anche l’inseminazione strumentale. I programmi di allevamento inoltre sono un lavoro intensivo, richiedono uno sforzo specializzato e un impegno a lungo termine.

Noi abbiamo una conoscenza della genetica e dei meccanismi di eredità che è ancora di base e siamo allo stadio d’infanzia dell’allevamento dell’ape. Le ricerche che sono state fatte fino ad ora sono focalizzate sullo studio di singoli tratti specifici. Sono state allevate partite con caratteristiche particolari, come la resistenza alla varroa, che possono essere usate per trasferire tratti di resistenza agli apiari commerciali; e questo è un primo passo. Comunque non ci sono molte informazioni disponibili per gli apicoltori su come sviluppare e condurre programmi pratici di allevamento.

Il programma Page-Laidlaw di allevamento delle api in una situazione di popolazione chiusa probabilmente offre gli strumenti più pratici ed efficaci per il miglioramento di partite commerciali (Page & Laidlaw, 1982). Il loro libro Quenn rearing & bee breeding copre le basi tecniche. Un esempio pratico di questo sistema è The New World Carniolan Program; e il loro processo di selezione è descritto nel sito web http://iris.biosci.ohio-state.edu/honeybee/breeding.

L’interesse crescente fra gli apicoltori nell’avviare programmi di allevamento delle api e lo sviluppo da parte della comunità scientifica di nuove tecnologie e metodologie per migliorare partite commerciali, presenta la possibilità di un futuro molto interessante. L’intenzione di questo articolo è fornire una piccola introduzione e retroterra di base per gli elementi principali che riguardano l’allevamento pratico delle api. La disponibilità di una notevole quantità di partite di alta qualità fornirà la soluzione migliore e più duratura per i nostri problemi correnti, ed è essenziale per un sano futuro della nostra industria.