Selezione ad impronta chimica nella scelta delle uova in un alveare di Apis mellifera

Il comportamento sociale delle api è largamente regolato da feromoni prodotti da una pletora di ghiandole esocrine . Molti di questi risultano specifici della casta e ampiamente variabili al variare di altre condizioni. Nelle operaie la ghiandola di Dufour contiene circa 1,15 microgrammi di secrezione, tipicizzata da lunghe catene di alcani (idrocarburi). Nella regina la ghiandola è molto piu’ sviluppata e contiene circa 20 microgrammi di secrezione. Questa è costituita da idrocarburi saturi e insaturi, accompagnati da esteri a catena lunga ed è molto diversa da quella delle operaie. Questa differenza sembra legata alla deposizione di uova , dal momento che la ghiandola Dufour di operaie deponenti uova risulta contenere 3,44 microgrammi di secrezione. Questa secrezione presenta inoltre maggiori analogie che non quelle della regina. Analisi delle uova deposte da una normale regina hanno rivelato che queste vengono marcate per mezzo della secrezione della ghiandola di Dufour . La presenza della regina inibisce la sintesi di secrezione nella ghiandola di Dufour delle operaie.

Tuttavia, le uova delle api operaie deponenti vengono eliminate dalle api operaie addette alla pulizia dell’alveare, perché è geneticamente più vantaggioso prendersi cura dei figli della regina ‘'rispetto ai loro nipoti,, che sono geneticamente più vicini a loro (Hamilton 1964). Ratnieks (1995) notò che le api operaie sono in grado di riconoscere i due tipi di uova: quelle delle api operaie deponenti le uova e le uova della regina; si suppone che il miglior candidato per la marcatura delle uova sarebbe la secrezione delle ghiandole Dufour, dal momento che questa ghiandola si apre nella vagina dorsale dell’ape, ed è circondata da fibre muscolari, che suggeriscono un certo controllo della secrezione con la contrazione muscolare. L’ ipotesi di Ratnieks era che la ghiandola Dufour dell’ape regina segnerebbe il passaggio delle uova durante la loro deposizione e riconosciute dalle api operaie pulitrici dell’alveare.

Nell’ape regina la secrezione delle ghiandole Dufour è composta di idrocarburi ed esteri; nell’ape operaia deponente uova, la secrezione è costituita da caratteristici lunghi idrocarburi a sedia, simili a quelle della regina. Questa secrezione di casta specifica sarebbe la chiave per spiegare come riconoscere; a) api operaie non deponenti uova – b) api operaie deponenti uova – c) ape regina deponente uova. La regina ricopre le sue uova con la secrezione della ghiandola Dufour ricca di esteri, che sono il segnale di riconoscimento per le api operaie pulitrici (le api operaie deponenti le uova, hanno la secrezione della ghiandola Dufour priva di esteri), che eliminano le uova delle api operaie deponenti.
Figura A: cellula di ghiandola Dufour di ape operaia; m) mitocondri - n) nucleo - ser) vescicole reticolo endoplasmatico
Figura B: cellula di ghiandola Dufour di ape regina vergine; m) mitocondri - ser) vescicole reticolo endoplasmatico - is) spazio intercellulare