Bombo orientale: le regine possono sopravvivere sott’acqua

I bombi sono impollinatori generalisti che, esattamente come le api, sono fondamentali per l’impollinazione. Il Bombus impatiens, noto come Bombo Orientale Comune, rappresenta una specie di bombi ampiamente diffusa nel Nord America, fondamentale per l'impollinazione di numerose piante selvatiche e coltivate. Attualmente sono molte le cause che determinano il declino di questa specie. Una di queste riguarda l’uso di insetticidi, ma bisogna citare anche la perdita di habitat e soprattutto i cambiamenti climatici che, come ormai è noto, rappresentano una delle più grandi minacce per il pianeta e la biodiversità. La comprensione delle abitudini, delle esigenze ecologiche e delle minacce che colpiscono questa specie è fondamentale per promuoverne la conservazione e preservare l'equilibrio degli ecosistemi in cui vive.

Nelle regioni temperate, numerosi organismi devono affrontare condizioni avverse durante periodi inospitali, come l'inverno o le stagioni secche. Per tale motivo, ognuno di essi ha sviluppato vere e proprie strategie di sopravvivenza, come quella di sincronizzare il proprio ciclo vitale con i cambiamenti stagionali. Negli insetti, ad esempio, una delle strategie più comuni per evitare le rigide temperature invernali è la diapausa. Durante questo periodo, l'animale riduce al minimo il metabolismo respiratorio, cessa l'assunzione di cibo e arresta lo sviluppo. Ogni specie ha il proprio modo di affrontare la diapausa. Ad esempio, nei bombi (Bombus spp.), le regine non accoppiate vengono prodotte dalla colonia alla fine dell'estate e si accoppiano prima di svernare sotto terra per 6-9 mesi. Queste rappresentano gli unici individui che sopravvivono all'inverno, mentre le operaie e i maschi muoiono prima dell'arrivo dei mesi invernali.

Con l’avvento dei cambiamenti climatici, però, è bene prestare maggiore attenzione al modo in cui le condizioni climatiche inospitali influenzano gli esseri viventi. Ciò include la necessità di studiare potenziali adattamenti e meccanismi di resilienza in risposta ai cambiamenti di temperatura previsti e all’escalation di eventi climatici estremi, come siccità e inondazioni. Nelle api selvatiche, sono già stati segnalati alcuni effetti deleteri delle temperature invernali più calde sugli individui in diapausa, comprese le regine dei bombi. Tuttavia, vi è una carenza di conoscenze riguardo ai potenziali impatti delle inondazioni sulle specie “diapausanti” sotterranee. Data l’importanza dei bombi come impollinatori e visto il declino globale delle loro popolazioni, diventa cruciale intraprendere azioni di ricerca che vedono come protagonista questo taxon.

In questo contesto di crescente preoccupazione per i cambiamenti climatici, emerge un nuovo studio che offre un barlume di speranza. Sembrerebbe che le regine del bombo orientale comune (Bombus impatiens) possiedano la sorprendente capacità di sopravvivere anche sott'acqua. Questa scoperta non solo è affascinante, ma anche estremamente rilevante al livello scientifico e adattativo. Significa che questi insetti potrebbero essere in grado di resistere alle inondazioni causate dai cambiamenti climatici, che altrimenti potrebbero metterebbero a rischio la loro sopravvivenza durante la diapausa invernale. Le loro tane, infatti, potrebbero essere soggette a inondazioni improvvise, ma la resilienza delle regine del bombo offre una prospettiva incoraggiante per il futuro.

La cosa curiosa di questa scoperta è che è avvenuta per caso. L’autrice principale dello studio, Sabrina Rondeau, racconta che stava studiando l’effetto dei residui dei residui di pesticidi nel terreno sulle regine dei bombi che si rintanano sotto terra durante l’inverno nei pressi dei paesaggi agricoli. Ad un certo punto, però, si accorge dell’accumulo involontario di acqua in determinati contenitori che ospitavano le regine in diapausa. Ha subito pensato al peggio, ma con sua grande sorpresa, si è accorta che, contro ogni previsione, erano sopravvissute.

A questo punto la ricercatrice voleva vederci chiaro. Così ha condotto un nuovo studio per comprendere meglio in che modo questi insetti riuscissero a non subire danni. In particolare, sono state selezionate 143 regine non accoppiate e in diapausa. Ogni regina è stata posta all'interno di un tubo di plastica dotato di un coperto forato per permettere la respirazione e contenente terriccio umido. In seguito, le provette sono state conservate in un'unità refrigerata al buio per una settimana. Successivamente, 126 provette sono state soggette a due diverse condizioni. In una metà la regina è stata lasciata galleggiare sopra l’acqua, mentre nell’altra è stata spinta sott’acqua con uno stantuffo. Le restanti 17 provette, invece, sono state mantenute come gruppo di controllo. Per ogni condizione, un terzo delle regine è stato lasciato immerso nell’acqua per otto ore, un altro terzo per 24 ore e la rimanente parte per sette giorni, simulando varie situazioni di allagamento.

Le conclusioni dello studio hanno soddisfatto le aspettative e confermato le ipotesi dei ricercatori. L'81% delle regine di bombo in letargo, che erano state immerse nell'acqua, e l'88% appartenenti al gruppo di controllo non solo sono sopravvissute per sette giorni, ma sono rimaste in vita anche otto settimane dopo la fine dell'esperimento, una volta tornate in condizioni asciutte. Inoltre, i test hanno evidenziato che le regine con un peso maggiore presentavano maggiori probabilità di sopravvivenza. Una scoperta del genere è più unica che rara e probabilmente non è mai stata evidenziata prima proprio perchè si parla di insetti che si rifugiano sotto terra, quindi è difficile studiarne gli adattamenti.

La risposta potrebbe risiedere nel modo in cui respirano durante la diapausa. Durante questo periodo, questi insetti mettono in pratica uno schema respiratorio intermittente, noto come scambio gassoso discontinuo. Questo comporta la chiusura degli spiracoli per lunghi periodi di tempo alternati con brevi e intermittenti scambi gassosi. Tale strategia non solo riduce il rischio di disidratazione e l'esposizione a sfide ambientali come l'ipossia, ma limita anche l'ingresso di acqua attraverso gli spiracoli durante l'immersione. Inoltre, c’è da considerare che il diametro degli spiracoli è estremamente piccolo e la cuticola è altamente idrofobica, entrambe condizioni che contribuiscono a ridurre ulteriormente l'ingresso di acqua. È plausibile, inoltre, che durante l'apertura degli spiracoli, lo scambio di gas cuticolare e la presenza di bolle d'aria intrappolate agiscano come branchie fisiche, soddisfacendo il basso fabbisogno di ossigeno associato alla diapausa.

In realtà, la “tolleranza all'immersione" non è una novità per il mondo scientifico. È noto, infatti, che in molti insetti che abitano le pianure alluvionali sia diffuso quest’adattamento. In questo contesto, però, ad andare in diapausa sono le uova. Vi sono studi che dimostrano come nei collemboli, cavallette e cicaline si verifichi questo fenomeno. Al contrario, sono disponibili pochi esempi di tolleranza alle inondazioni tra le specie in diapausa da adulti, rendendo le regine dei bombi un caso più unico che raro tra le specie documentate tolleranti alle inondazioni. Infatti, studi precedenti hanno dimostrato che la maggior parte degli insetti che svernano da adulti (ad esempio molti coleotteri terricoli) non sono in grado di tollerare l'immersione invernale nelle pianure alluvionali e migrano invece verso aree riparate per sfuggire a condizioni sfavorevoli.

Tali risultati evidenziano l’inequivocabile capacità delle regine in diapausa di B. impatiens di saper sopravvivere ad eventuali inondazioni per almeno una settimana. Questo fa tirare un sospiro di sollievo a tutti coloro che studiano o che hanno a cuore questa specie e che erano preoccupati dei danni che gli effetti del cambiamento climatico potesse causargli. Tuttavia, non possiamo considerare concluso il dibattito. Ulteriori ricerche sono necessarie per confermare se questa capacità è comune ad altre specie di bombi, valutando quanto sia diffuso questo tratto distintivo. Questo approfondimento potrebbe fornire preziose informazioni per la conservazione e la gestione delle popolazioni di bombi, offrendo una migliore comprensione dei meccanismi di adattamento di questi insetti alle sfide ambientali.