Da sinistra, Gene Robinson, Ariano Avalos, Matthew Hudson e i loro colleghi hanno trovato firme genomiche associate all'evoluzione del comportamento gentile nelle api mellifere africanizzate di Porto Rico. Credito:L. Brian Stauffer
Uno studio genomico delle api mellifere africanizzate di Porto Rico - che sono più docili di altre cosiddette "api assassine" - rivela che conservano la maggior parte dei tratti genetici dei loro antenati africani delle api mellifere, ma che alcune regioni del loro DNA sono diventate più simili a quelle delle api europee. Secondo i ricercatori, questi cambiamenti probabilmente hanno contribuito alla rapida evoluzione delle api verso la gentilezza a Porto Rico, un cambiamento che si è verificato entro 30 anni.
Le scoperte, riportato sul giornale Comunicazioni sulla natura , potrebbe portare a progressi che rafforzeranno le popolazioni di api mellifere nelle Americhe, hanno detto i ricercatori.
Le api africanizzate sono la progenie delle api mellifere africane e delle loro controparti europee. Alla fine degli anni Cinquanta, queste aggressive "api assassine" sono fuggite da un programma di allevamento sperimentale in Brasile. Quel programma si proponeva di produrre un desiderabile mix di tratti delle dolci api europee e delle loro controparti africane, che erano più aggressivi, resistente alle malattie e adattato a un clima tropicale.
Ironia della sorte, ciò che gli scienziati non sono riusciti a fare in laboratorio è stato infine realizzato per caso. Le api mellifere africanizzate sono arrivate a Porto Rico (molto probabilmente su una nave, per caso) negli anni '90, e nel giro di tre decenni si era evoluto nel dolce, eppure resistente, Api africanizzate che oggi dominano l'isola. Professore di biologia Tugrul Giray, dell'Università di Porto Rico, ha riferito per la prima volta sulle dolci api portoricane nella rivista Evolutionary Applications nel 2012. Giray è un coautore del nuovo studio.
Per ottenere informazioni su come le api sono diventate gentili, i ricercatori hanno sequenziato i genomi di 30 gentili api portoricane, 30 api africanizzate dal Messico e 30 api mellifere europee dall'Illinois centrale.
"Il vantaggio di avere queste tre popolazioni è che puoi confrontare e contrapporre le tre, ", ha affermato il ricercatore post-dottorato dell'Università dell'Illinois Arian Avalos, che ha condotto la ricerca con il professore di entomologia dell'Università di I. Gene Robinson; professore di scienze agrarie Matthew Hudson; e Guojie Zhang e Hailin Pan, dell'Accademia cinese delle scienze. "Noi abbiamo chiesto, 'In che modo il genoma dell'ape gentile africanizzata è diverso da quello di altre popolazioni africanizzate? Quali parti del genoma sono simili alle api europee?'"
Il team ha scoperto che, per la maggior parte, i genomi delle api gentili assomigliavano a quelli dei loro antenati africanizzati. Regioni specifiche del DNA, però, si era spostato nelle dolci api, riflettendo maggiormente la loro eredità europea. Queste regioni sembravano essere sotto "selezione positiva". Ciò significa che qualcosa nell'ambiente delle api stava favorendo queste firme genetiche rispetto ad altre.
Gli scienziati ipotizzano che le api si siano evolute per essere più docili perché vivevano su un'isola molto densamente popolata dalla quale non potevano facilmente fuggire. Gli umani probabilmente hanno sradicato le api più aggressive, aiutare le loro controparti più docili.
"L'evoluzione implica cambiamenti nella frequenza delle varianti geniche in una popolazione, ed è quello che stiamo vedendo a Porto Rico, " ha detto Robinson, che dirige il Carl R. Woese Institute for Genomic Biology in Illinois. "Ora sappiamo che queste gentili api africanizzate possono essere geneticamente distinte sia dalle altre api africanizzate che dalle api europee".
Le nuove scoperte offrono un po' di speranza per l'assediata industria dell'apicoltura, hanno detto i ricercatori. Le api mellifere europee tendono ad avere meno diversità genetica delle api africanizzate, che trasportano i geni delle api europee e africane. Le api europee sono anche più suscettibili a una serie di parassiti e agenti patogeni debilitanti. Il loro rapido declino dal 2005, un fenomeno noto come disturbo del collasso della colonia, sta sconvolgendo l'agricoltura in tutto il mondo.
"Il fatto che abbiamo dimostrato che la genetica di queste api portoricane è molto diversa dalle api europee, e il fatto che siano dimostrabilmente gentili, lo rende molto interessante come potenziale modo per mitigare il declino degli impollinatori, "Ha detto Hudson.
In particolare, le api africanizzate sono molto resistenti all'acaro varroa, un parassita delle api che mina la loro salute e diffonde malattie. Si ritiene che gli acari, insieme ai pesticidi usati per trattare le api infestate, siano i principali fattori del diffuso declino delle api mellifere in tutto il mondo.
In precedenti ricerche nel laboratorio Giray, gli scienziati hanno dimostrato che le gentili api africanizzate di Porto Rico si puliscono in modo aggressivo quando sono infestate dalla varroa, rimuovendo gli acari quasi non appena compaiono.
"L'infestazione delle api mellifere europee con gli acari suscita pochissima risposta, " disse Avalos, che in precedenza ha lavorato con Giray a Porto Rico. "Questa potrebbe essere una buona notizia per gli apicoltori che vogliono sviluppare un'ape gentile che sia anche resistente alla varroa".