Sì, è un'operaia, ma di che tipo?
Non lasciatevi spaventare dall'espressione "casta temporale". Temporale significa "legato al tempo" e le caste sono gruppi sociali con differenze fisiche destinate a lavori speciali. Tutti gli apicoltori conoscono già le caste temporali nelle api da miele, ma pochi ne conoscono il nome.
Regine e operaie
Le femmine delle api mellifere nascono in una delle due caste fisiche: sono operaie o regine. Queste api presentano alcune differenze fisiche evidenti e visibili. Le regine sono più grandi delle operaie, con addomi lunghi e zampe distanziate dal corpo. Le loro ali hanno circa le stesse dimensioni di quelle delle operaie, ma sembrano corte rispetto all'addome. Hanno anche un'ampia macchia nuda sul torace e mancano le corbicule sulle zampe posteriori.
Anche le regine presentano differenze che non si notano facilmente con lo sguardo. Ad esempio, hanno un sistema riproduttivo ben sviluppato e ghiandole che secernono feromoni. Le regine accoppiate hanno una spermateca traboccante per immagazzinare lo sperma per anni e il loro pungiglione è liscio e simile a un coltello, adatto a essere riutilizzato.
La casta in cui nascono le api da miele non cambia. Le regine non si trasformano in operaie e le operaie non diventano regine a tutti gli effetti.
Le caste temporali sono temporanee
Le caste temporali si basano su periodi temporanei di lavoro altamente specializzato. Il lavoro è così specializzato, infatti, che richiede cambiamenti nella fisiologia o nell'anatomia dell'individuo. Questo fenomeno è chiamato polietismo temporale, una parola che deriva da "molti dei". Le api operaie passano da un incarico all'altro man mano che invecchiano. Nei periodi di stress della colonia, le api più anziane possono talvolta tornare a svolgere un lavoro che avevano da giovani.
La chiave per definire una casta temporale è il cambiamento fisico di un individuo. Ad esempio, le api nutrici e le api costruttrici di favi sono entrambe operaie. Strutturalmente, hanno lo stesso aspetto. Ma le nutrici hanno ghiandole ipofaringee molto sviluppate che permettono loro di nutrire le larve in via di sviluppo. Le api costruttrici di favi hanno ghiandole ipofaringee ridotte e perdono la capacità di fornire cibo alla covata, ma producono grandi quantità di cera dalle ghiandole nell'addome.
Non si capisce bene come passino da una casta temporale all'altra. In superficie, un'ape operaia sembra passare da un lavoro all'altro in modo più o meno ordinato, con ogni casta temporale che dura circa una settimana. Ma la tabella di marcia non è chiara: non tutte le api svolgono tutti i lavori.
Cosa provoca il cambiamento durante lo stress della colonia?
Alcuni ricercatori sostengono che se un'ape può passare "volente o nolente" da un lavoro all'altro, non esiste un sistema di caste temporali. Altri sottolineano che i cambiamenti sono causati da stimoli interni alla colonia e non da scelte individuali. E poiché il cambiamento richiede una riattrezzatura fisica del corpo dell'ape, risponde alla definizione di polietismo temporale.
Come nell'esempio precedente, le operaie con ghiandole ipofaringee sviluppate non hanno ghiandole della cera sviluppate: il tempo è necessario per effettuare il cambiamento. Pertanto, gli stadi sono temporali. Altri incarichi temporali, alcuni con meno cambiamenti fisici, includono la pulizia, la guardia, l'impresa, la ricerca e il foraggiamento.
Anche le operaie ovaiole possono tornare a essere operaie normali se è presente una quantità di feromone di operaia-croce aperta sufficiente a sopprimere le loro ovaie. Si tratta di una situazione temporanea, anche se spesso terminale.
Le api invernali sono una casta a sé stante?
Per complicare le cose, la fisiologia delle api invernali è diversa da quella delle api primaverili ed estive, ma non si comportano come una casta temporale. Le api invernali nascono come api invernali. Non sono api estive che si trasformano in api invernali. La carenza di polline nel tardo autunno sembra stimolare la produzione di api invernali nella colonia, una parte naturale della preparazione all'inverno.
Le api invernali presentano evidenti differenze fisiche che consentono loro di immagazzinare grandi quantità di cibo per la covata all'interno del loro corpo. Hanno anche differenze invisibili che estendono la loro aspettativa di vita da settimane a mesi. E anche quando i loro corpi grassi si esauriscono, non diventano lavoratrici regolari.
Lo sappiamo perché, a differenza delle api estive, le api invernali non hanno una divisione del lavoro nei loro ranghi. Le api invernali sono generaliste e fanno ciò che è necessario nell'alveare senza richiedere cambiamenti fisici. Invece di cambiare forma per svolgere un lavoro diverso, fanno semplicemente ciò che è necessario. Quello che può fare una, possono farlo tutte.
L'insieme di questi fattori suggerisce che le api invernali non sono una casta temporale, ma forse una terza casta femminile, che ci dà regine, operaie e api invernali.
Altri insetti con caste temporali
Tra gli insetti con caste fisiche e caste temporali vi sono le api da miele, le api senza pungiglione e le formiche. Altri hanno strutture sociali simili, ma meno definite ed evidenti, come le termiti, i bombi, le api sudorifere e le vespe sociali.