Api, specie aliene, entomofagia, materie STEM: intervista alla prof.ssa Rita Cervo

Rita Cervo è etologa presso l’Università di Firenze e si occupa di comunicazione animale e dello studio delle società degli insetti. L’intervista per la rubrica “L’evoluzione non ha genere” ha evidenziato l’importanza degli insetti impollinatori, ha trattato l’entomofagia, le materie STEM e le specie aliene.

Nel 1973 fu conferito il premio Nobel per la Medicina a Konrad Lorenz, Niko Tinbergen e Karl von Frisch per le loro scoperte sui modelli di comportamento individuale e sociale negli animali” (Giorgio Vallortigara, L’intraprendente società degli animali, La Lettura – Corriere della Sera 3-12-2023). Per celebrare il riconoscimento che inaugurò l’era moderna dell’etologia, abbiamo intervistato la prof.ssa Rita Cervo, etologa presso il Dipartimento di Biologia e docente di Zoologia all’Università di Firenze. Tra i suoi interessi vi sono la comunicazione animale e le società degli insetti. In particolare, la sua attività di ricerca si è focalizzata sullo studio dell’evoluzione del parassitismo sociale negli insetti e dei meccanismi che ne sono alla base. È membro del Consiglio di Presidenza dell’Accademia Nazionale di Entomologia; è stata presidentessa della Associazione Italiana per lo Studio degli Artropodi Sociali e Presociali e vicepresidentessa della Società Etologica Italiana.

Lei si è occupata dello studio delle interazioni tra Apis mellifera e il suo acaro parassita Varroa destructor, evidenziando, in particolare, il comportamento del parassita e le risposte dell’ospite.

Il nome destructor della piccola zecca ci indica che si tratta di un vero e proprio flagello per l’ape, tanto da essere considerata una delle principali cause del declino a livello globale di questo importante impollinatore. Seppur ci siano tantissimi studi sulla Varroa, poco è noto sulla modalità con cui questi acari in natura abbandonano la colonia, prima che questa collassi, per trasferirsi ad altre colonie dove continuare la loro azione distruttiva.

Effettivamente questo acaro è noto sin dall’inizio del secolo scorso. Ad oggi si conoscono quattro specie Varroache parassitano le api: V. destructor, V. jacobsoni, Varroa rindereri, and Varroa underwoodi. I segnali chimici sembrano avere un ruolo importante nella co-evoluzione delle due specie. Ci può spiegare brevemente quali sono i principali risultati che ha ottenuto?

Nello studio “High Varroa mite abundance influences chemical profiles of worker bees and mite–host preferences”, pubblicato nel 2014, abbiamo voluto verificare se con l’aumentare dell’abbondanza di Varroa all’interno della colonia, gli acari cambino il proprio comportamento per cercare di abbandonare la colonia prima del collasso. Studiando la preferenza degli acari per le api nutrici (api che svolgono mansioni all’interno dell’arnia, NdA) e le api bottinatrici (api che escono all’esterno per foraggiare, NdA), abbiamo scoperto che il loro comportamento varia a seconda del tasso di infestazione della colonia da cui provengono. In altre parole, acari provenienti da colonie a bassa infestazione scelgono di salire sulle api nutrici, che assicurano loro di rimanere nella colonia dove possono entrare nelle cellette con larve sulle quali si riprodurranno. Mentre quelli provenienti da colonie altamente infestate preferiscono salire sulle api bottinatrici per massimizzare la possibilità di essere portati fuori dalla colonia prima che questa collassi. I segnali che sono alla base di questo comportamento sono di natura chimica e risiedono sulla cuticola delle api.

Soffermiamoci sull’apicoltura: questa ha rilevanza biologica, ma anche sul piano socioculturale perché è portatore di valenze storiche e tradizionali di un territorio. Cosa suggerisce per diffondere nella società una maggiore consapevolezza nei riguardi della salvaguardia del patrimonio apistico, soprattutto in considerazione della loro importanza come insetti prònubi, cioè impollinatori?

In realtà, rispetto al passato, l’attenzione per le api, per l’apicoltura e per gli insetti prònubi in generale è enormemente cresciuta. Nella gran parte delle persone l’ape, a differenza della maggioranza degli insetti, riscuote “simpatia/tenerezza” e certamente rispetto, nonostante sia un insetto pungitore e potenzialmente dannoso per la salute umana. Questa posizione di “privilegio” che occupano le api nel nostro pensiero è maturata grazie ad un lavoro capillare di sensibilizzazione che da anni viene svolto da apicoltori, ricercatori e divulgatori riguardo al ruolo fondamentale che esse svolgono nel mantenere la biodiversità vegetale e nel promuovere la produzione delle coltivazioni agricole. Un ruolo che va ben oltre quello più conosciuto di produttore di miele, propoli, polline e pappa reale. Molte e varie sono le iniziative che vengono fatte per far conoscere il ruolo degli insetti prònubi in generale e delle api e dell’apicoltura in particolare.

I ricercatori mentre effettuano la sperimentazione sul campo in apiario (Foto Rita Cervo).

Potrebbe riportare alcuni esempi?

Certamente sì. Si va dal promuovere l’utilizzo sul territorio di essenze vegetali utili come fonte nettarifera per gli apoidei (“Apoidea” è il nome di una superfamiglia di Imenotteri che comprende tutte le api, inclusa l’ape da miele, NdA), al mantenimento di bordure e siepi di piante spontanee tra monocolture che rappresentano spesso deserti nutrizionali per le api. Ma anche semplicemente la vendita di bee-hotel da mettere nei giardini, privati o pubblici, per favorire la nidificazione di apoidei selvatici; l’avvicinamento di bambine e bambini all’affascinante vita della colonia delle api con una moltitudine di libri per l’infanzia che tanti editori pubblicano; la produzione di cartoni animati, come la ben nota Ape Maia.

Quindi, tra gli elementi paesaggistici che influenzano positivamente le api, la presenza di siepi, filari, piccole formazioni forestali, muretti a secco, stagni, in prossimità delle aree coltivate, è un fattore molto importante per la tutela degli impollinatori. Ma immagino ci sia ancora da fare…

Esatto. Per esempio, i consumatori dovrebbero essere indirizzati verso prodotti “non perfetti”, provenienti da un’agricoltura che limita insetticidi ed erbicidi, e quindi più attenta nei confronti degli insetti prònubi oltre, naturalmente, della nostra salute. Ancor più importante sarebbe informare e indirizzare i politici e gli operatori agricoli verso un’agricoltura più sostenibile nell’ottica di una tutela del patrimonio apistico e dei prònubi selvatici.

Api marcate all’interno dell’alveare per poterne seguire il comportamento (Foto Rita Cervo).

I calabroni sono i più grandi tra le vespe sociali e sono importanti regolatori delle popolazioni di insetti nei loro areali nativi. Tuttavia, i calabroni sono anche specie invasivi di successo, con effetti economici, ecologici e sociali spesso devastanti. Un campo di sua competenza riguarda la biologia e il comportamento di specie di insetti alieni. Da anni la Vespa velutina nigrithorax mostra una notevole flessibilità ecologica, si diffonde rapidamente e ha sviluppato tecniche di predazione vincenti nei confronti delle api. Perché è un invasore così efficace?

La Vespa velutina è un insetto sociale e, al pari di altre specie di imenotteri sociali, è stata capace di iniziare la sua invasione in un’area diversa da quella originaria a partire da una singola regina fecondata trasportata accidentalmente dall’uomo. Una colonia fondata da una singola regina produrrà, in una sola stagione, migliaia di individui (in media 6.000). Quelli che nascono alla fine dell’estate/inizio autunno rappresentano i riproduttori, ovvero i maschi (in media 900 per colonia) e le future regine (in media 300/400 per colonia). Dopo l’accoppiamento le future regine sverneranno in un luogo riparato e ciascuna di queste, se sopravvive, fonderà una nuova colonia la primavera successiva. Già questo ci fa capire come tali calabroni, in assenza di nemici naturali (predatori e patogeni), che spesso mancano nel nuovo areale, si espandano molto velocemente. Sappiamo che le regine di questa specie invasiva iniziano la maturazione delle uova circa un mese prima delle regine del nostro calabrone nativo (la comune Vespa crabro) e presentano un alto potenziale riproduttivo. Uno studio condotto dal mio gruppo di ricerca ha inoltre mostrato come le regine di questa specie mostrino una capacità immunitaria più alta di quella delle regine del calabrone nativo. L’alta fecondità e la maggiore resistenza ai patogeni possono rappresentare dei tratti fisiologici che spiegano il successo ecologico e la veloce diffusione di questo invasore.

Nidi di Vespa velutina anche detto il calabrone asiatico dalle zampe gialle (Foto di Rita Cervo).

Continuiamo a parlare di insetti…in relazione all’alimentazione. La necessità di diversificare la dieta e di ridurre il consumo di carni è nota e risponde a ragioni di aumentata domanda, di impatto ambientale ed etiche. Insetti, lepidotteri e coleotteri rappresentano anche una risorsa importante per la nostra alimentazione (più di due miliardi di persone fanno già uso di insetti). Cosa ne pensa al riguardo?

Certamente utilizzare gli insetti come cibo per la specie umana, o quanto meno per gli animali da compagnia o da allevamento, potrebbe aiutare a risolvere il crescente fabbisogno di alimenti proteici a livello globale. Infatti, a seguito dell’aumento esponenziale della popolazione umana, si calcola che nel 2050 ci saranno circa due miliardi di persone in più da sfamare. La FAO suggerisce, da circa un decennio, l’entomofagia come soluzione per ridurre la fame nel mondo con il programma “Edible insects”. Allevare insetti anziché bovini, per esempio, ha notevoli vantaggi, in quanto gli insetti producono una limitata quantità di gas serra, necessitano di poca acqua e di poco territorio. Inoltre, gli insetti hanno un alto valore proteico e, secondo la FAO, dal punto di vista ambientale, un’alta efficienza di conversione nutrizionale. Gli insetti, in media, possono convertire 2 Kg di cibo in 1 Kg di massa, laddove un bovino necessita di 8 Kg di cibo per produrre l’aumento di 1 Kg di peso corporeo.

E non è tutto, giusto?

Proprio così, perché oltre ai vantaggi per l’ambiente, allevare insetti potrebbe ridurre il rischio di zoonosi, ovvero delle malattie infettive che possono trasmettersi da animali all’uomo e di cui l’umanità ha fatto recentemente più volte esperienza. Infatti, gli insetti sono molto lontani dalla nostra specie dal punto di vista filogenetico, cosa che rende il “salto di specie” assai difficile. Naturalmente, ci possono essere rischi per la salute umana dal punto di vista allergenico, parassitario o chimico (in quanto possono contenere, per esempio, pesticidi o metalli pesanti, NdA), cosa che comunque condividono con tanti altri alimenti di cui normalmente ci nutriamo. Sebbene, in molti paesi, mangiare insetti sia molto diffuso, è necessario essere sicuri riguardo ai rischi che si possono correre.

Quali sono le principali domande aperte riguardo l’entomofagia?

La ricerca scientifica in questo settore avanza molto velocemente e ci permetterà di conoscere quali specie di insetti e a quale stadio di sviluppo sono più indicati per l’alimentazione umana. Probabilmente, l’unico vero ostacolo che l’entomofagia incontra nel mondo occidentale è quello culturale: c’è ancora una forte resistenza a considerarli cibo commestibile e appetibile. Credo si tratti solo di modificare, prima o dopo, le nostre abitudini alimentari. Del resto, che differenza c’è fra il mangiare un gamberetto o una cavalletta?

Passiamo ora, Prof.ssa Cervo, al suo percorso professionale, che rientra nelle materie cosiddette STEM. La formazione scientifica degli italiani rimane carente e non paritaria tra i generi, sebbene l’87% degli italianiritenga importante promuovere la diversità e l’inclusione nelle materie STEM. Come si è avvicinata al suo campo di studio?

Mio nonno era apicoltore. D’estate lo accompagnavo a controllare le arnie e a recuperare gli sciami e, quando i favi erano carichi di miele, lo aiutavo a smielare. Sicuramente, queste esperienze mi hanno affascinato e incuriosito. E quando sono arrivata all’università, ho deciso di studiare il comportamento degli animali. Gli insetti sociali sono stati gli organismi ai quali mi sono dedicata per la tesi di laurea e ho continuato a studiarli per tutta la mia vita da ricercatrice. Le società degli insetti si mantengono e funzionano grazie a sofisticati sistemi di comunicazione che si basano sulla trasmissione di segnali di natura chimica, vibrazionale o visiva. La colonia si sviluppa e vive all’interno di nidi con architetture incredibili, strutture ingegneristiche che api, vespe, formiche o termiti costruiscono con grande abilità ed estrema precisione. Tutto questo continua ancora ad appassionarmi e incuriosirmi, come quando ero con il nonno.

Quale consiglio darebbe alle giovani studentesse di oggi per avvicinarsi alle materie STEM?

Le conoscenze di base necessarie per affrontare lo studio delle complesse società degli insetti sono differenti. Mi sono laureata in scienze naturali all’Università di Firenze nel 1983 e successivamente ho conseguito il dottorato di ricerca in etologia e biologia animale. Attualmente insegno zoologia, comunicazione animale ed entomologia generale e applicata. Quindi, alle studentesse appassionate in generale dello studio del comportamento animale dico che l’etologia necessita dell’integrazione delle conoscenze che derivano dalle materie STEM. A mio parere, questo rende lo studio ancora più affascinante.


L’incontro con la Prof.ssa Rita Cervo ci ha chiarito il legame tra l’arrivo e la diffusione di specie aliene e il mantenimento della biodiversità. La Vespa velutina arrivò in Europa nel 2004 attraverso le merci provenienti dal Sud-Est asiatico: la Vespa velutina  giunse nel Sud della Francia per poi espandersi da lì nel resto dell’Europa. Ad oggi, sono note 22 specie di calabroni in Eurasia e ciascuna di esse possiede un potenziale invasivo. Perchéé queste vespe sono invasori di successo? Capire ciò è fondamentale per minimizzare l’impatto sulla biodiversità nativa. Inoltre, sarà fondamentale per comprendere l’evoluzione e l’ecologia dei calabroni al fine di gestire in futuro sia le popolazioni native che quelle invasive.

 

 

Approfondimenti:

  • Favreau, E., Cini, A., Taylor, D. et al. Putting hornets on the genomic map. Sci Rep 13, 6232 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-31932-x
  • Cini, A., Branconi, R., Patalano, S. et al. Behavioural and neurogenomic responses of host workers to social parasite invasion in a social insect. Soc. 67, 295–308 (2020). https://doi.org/10.1007/s00040-020-00765-6
  • Cappa, F., Cini, A., Meriggi, N., Poidatz, J., Thièry, D., Cervo, R. 2022. Immune competence of the invasive hornet Vespa velutina and its native counterpart Vespa crabro: a comparison across caste and sex. Entomologia generalis DOI: 1127/entomologia/2021/1301
  • Cervo, C. Bruschini, F. Cappa, S. Meconcelli, G. Pieraccini, D. Pradella, S. Turillazzi; High Varroamite abundance influences chemical profiles of worker bees and mite–host preferences. J Exp Biol 1 September 2014; 217 (17): 2998–3001. doi: https://doi.org/10.1242/jeb.099978
  • Kirsten S. Traynor, Fanny Mondet, et al. Varroa destructor: A Complex Parasite, Crippling Honey BeesWorldwide. Trends in Parasitology 2020 36592-606 https://doi.org/10.1016/j.pt.2020.04.004Cappa, F.; Cini, A.; Bortolotti, L.; Poidatz, J.; Cervo, R. 2021 Hornets and Honey bees: A Coevolutionary Arms Race between Ancient Adaptations and New Invasive Threats. Insects, 12(11), 1037, https://doi.org/10.3390/insects12111037