Quando si tratta di sesso tra piante, minuscole api delle dimensioni di una coccinella svolgono un ruolo fondamentale nel promuovere gli accoppiamenti a distanza. Questo è ciò che gli scienziati dell'Università del Texas ad Austin hanno scoperto dopo uno dei test di paternità più dettagliati mai condotti sugli alberi selvatici. La ricerca fornisce nuove informazioni su come i piccoli animali impollinatori promuovono la diversità genetica che è essenziale per l'adattamento delle piante di fronte alle malattie, cambiamenti climatici e altre minacce rilevanti per l'agricoltura e gli sforzi di riforestazione in tutto il mondo.

In uno studio pubblicato questa settimana su Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze , i ricercatori hanno identificato i percorsi che centinaia di api selvatiche hanno percorso da e verso gli alberi che hanno impollinato in un'area forestale di oltre 2,5 miglia quadrate (690 ettari).

Con sorpresa dei biologi, le api più piccole sono riuscite a coprire distanze tanto quanto le loro cugine impollinatrici più grandi, spesso fungendo da piccoli organizzatori di incontri per alberi separati da più di un miglio (> 2km). Infatti, nella metà dei casi in cui una coppia di alberi separati da una distanza significativa ha creato un frutto insieme, il polline era stato trasportato da un'ape non più grande di un chicco di riso.

"Le dimensioni non sono tutto, " ha detto Shalene Jha, un professore associato di biologia integrativa e il ricercatore principale dello studio. "Queste piccole api sono responsabili di importanti impatti benefici in termini di riproduzione e flusso genico".

La mappatura degli alberi, le api e i marcatori genetici hanno impiegato circa quattro anni e hanno attraversato tre sezioni di una foresta pluviale tropicale vicino al Canale di Panama. L'area di studio era 10 volte più grande della maggior parte dei precedenti progetti di ricerca che tentavano di mappare il movimento del polline mediato dalle api.

"Se lavori in una piccola porzione di foresta, sei solo in grado di misurare il movimento del polline in una piccola area, " ha detto Jha. "Abbiamo raccolto il segnale su quanto lontano si muovono queste piccole api perché abbiamo iniziato a fare un lavoro commisurato alla scala con cui stanno effettivamente volando".

Oltre l'85% delle piante, compresi quasi i due terzi delle colture alimentari, si affidano alle api e ad altri insetti impollinatori per la riproduzione sessuale. La maggior parte degli studi sugli insetti impollinatori si è concentrata principalmente su api più grandi, che trasportano più polline e, così, aiutare le piante a produrre più frutti e semi.

Ciò nonostante, ci sono decine di migliaia di specie di api, e Jha e il suo team volevano capire di più sulla funzione delle api più piccole. Hanno scoperto che le minuscole api fanno più visite ai fiori rispetto alle loro controparti più grandi, e coprono distanze notevoli mentre impollinano. Le api piccole come pochi millimetri spostano il polline attraverso aree più di un milione di volte le loro dimensioni corporee. Per metterlo in prospettiva, una persona adulta media dovrebbe viaggiare da luoghi lontani come Los Angeles e Chicago per coprire una distanza equivalente.

Poiché questi fiammiferi a lunga distanza aiutano a prevenire la consanguineità tra piante strettamente imparentate, le api che volano lontano aiutano gli alberi ad avere una fiorente nuova generazione di prole per sostituirli.

"Tradizionalmente non ci siamo chiesti come gli impollinatori influenzino il modo in cui i geni vengono trasmessi attraverso le generazioni, ma è incredibilmente importante per la persistenza della popolazione a lungo termine, " ha detto Jha. " Di solito guardiamo i semi o il numero di semi quando vogliamo conoscere il ruolo di un'ape nel servizio di impollinazione, ma non 'chi sono i padri di questi semi?' "

Secondo Jha, conoscere i genitori di un dato seme o pianta è essenziale. Gli agricoltori e i silvicoltori hanno utilizzato a lungo queste informazioni per pianificare non solo la quantità della produzione, ma anche la qualità, ad esempio frutti più succosi o più grandi in un raccolto, o alberi a crescita più rapida in una foresta.

Panama è un hotspot di biodiversità, e gli alberi di Miconia svolgono un ruolo centrale nelle foreste pluviali del paese. Durante l'ultimo mezzo secolo, la deforestazione ha ridotto la percentuale di foreste nel paese di quasi il 30 per cento, causando erosione e altre sfide in uno spartiacque economicamente vitale, quello che circonda il Canale di Panama.

Jha ritiene che il nuovo studio faccia luce sia su come gli impollinatori di tutte le dimensioni possano aiutare a promuovere la riproduzione delle piante e il rimboschimento in luoghi come Panama, e come i piccoli impollinatori aiutano le piante negli ecosistemi di tutto il mondo. Specie di api nella maggior parte dei luoghi, compresi gli Stati Uniti, tendono a variare nelle dimensioni e nei comportamenti di impollinazione in modi simili alle specie studiate a Panama. Poiché le api più piccole hanno spesso mostrato più resilienza rispetto alle loro cugine più grandi a minacce come la distruzione dell'habitat, è utile conoscere il loro potenziale come dispersori di polline di fronte al declino di altre api.

Il ricercatore post-dottorato Antonio Castilla è stato il primo autore dell'articolo con Jha. I coautori dello studio erano gli studenti laureati dell'UT Austin Nathaniel Pope e Megan O'Connell, UT Austin studentessa Maria Rodriguez, Laurel Trevino, coordinatrice del laboratorio Jha, e l'Università di Panama Alonso Santos.