Randy Oliver, Re-evaluating varroa monitoring, part2, ABJ April 2020

Nella prima parte di questa serie di articoli, Randy Oliver passa in rassegna le tecniche esistenti per il monitoraggio dell’infestazione di varroa e conclude che i metodi più sicuri, biologicamente più rilevanti e che forniscono i dati più stabili sono quelli che utilizzano un campionamento di api adulte. Per Randy tuttavia nulla è scontato e in questa seconda parte, la ricerca delle api ‘giuste’ ci conduce attraverso diversi aspetti della biologia dell’alveare e dell’acaro varroa.

Per monitorare il livello di infestazione da varroe sulle api adulte di una colonia bisogna prenderle da qualche parte dell’alveare; ma come decidere da quale telaio farlo?

Domanda non semplice, poiché porta con sè diverse implicazioni:

1. Quante api formano un campione rappresentativo?
2. Il campione è realmente rappresentativo?
3. Quale è la classe di età maggiormente infestata?
4. Su quale telaio?
5. In definitiva, quale sarà il telaio con il miglior livello di rappresentatività?

Domande impegnative, cui è opportuno prima anteporre una definizione, quella di “campione”: una porzione rappresentativa di un insieme più ampio. E quindi:

• 1. Quante api formano un campione rappresentativo?

Ritengo che limitando il tasso di infestazione al 2% (2 varroe ogni 100 api) i nostri alveari prosperino; ma quando il tasso è al 5% il virus delle ali deformi comincia ad aver un certo impatto sulla salute e sulla performance della colonia. Per cui, all’inizio della stagione voglio essere in grado di rilevare se i miei alveari hanno un tasso di infestazione dell’1%.

Applicazione pratica: una colonia con un tasso di infestazione dell’1% ad aprile (in un clima mediterraneo) raggiunge il punto di non ritorno a settembre se non viene trattata ben prima. La performance di una colonia è migliore se le varroe sono controllate ad inizio di stagione.

Diciamo che una colonia è infestata all’1%. Se campionassi una sola ape, il 99% delle volte troverei zero varroe, cosa che mi farebbe fare supposizioni erronee, come ad esempio quella di un alveare esente da varroa.

Se campionassi 100 api, il 36% delle volte avrei come risultato comunque 0 varroe. Con un campione di 315 api – il classico misurino da esami delle urine – il 96% delle volte vedrei almeno una varroa e solo 4 volte su 100 non ne vedrei alcuna.

Quindi: vedere anche una sola varroa in un campione può essere un invito all’azione.

Applicazione pratica: molti di noi sono inclini a sovrastimare il grado di infestazione piuttosto che a sottostimarlo. Per cui siamo interessati ad evitare falsi negativi – sottostimare – più che falsi positivi – sovrastimare. Ad un tasso di infestazione dell’1% un campione di 315 api circa mostrerà nel 96% dei casi almeno una varroa ( ed al massimo 3).

L’importanza della tecnica.

Nota bene: tenere a mente che ciascuna di queste cifre presuppone che cada il 100% delle varroe presenti sulle api; questo dipende dal grado di raffinatezza della vostra tecnica.

Nella tabella 1 riporto le mie osservazioni sul rapporto tra infestazione e prestazioni della colonia.

Applicazioni pratiche: la tabella precedente esprime delle medie matematiche, per cui sul campo una metà delle volte vedrete meno varroa nei campioni. Nel mio caso il 75% delle volte il risultato sta all’interno della media con uno scostamento del 10%. Prendete campioni multipli dai vostri alveari in modo di farvi un’idea della vostra tecnica, tenendo presente che circa un decimo degli alveari in un apiario mostrano una infestazione superiore alla media.

Applicazioni pratiche: poiché la soglia di trattamento richiede la presenza di poche varroe nel campione (una sola ad inizio stagione!) è importante che nel campionamento tutte le varroe vengano staccate dalle api.

• 2. Il campione è realmente rappresentativo?

Per ottenere un vero campione rappresentativo della popolazione di api operaie presenti nell’insieme dell’alveare sarebbe necessario scuotere tutte le api dalle colonie in una scatola, mescolarle, e solo allora prelevare il campione. E ovvio, quasi nessuno lo fa! Per cui la domanda diventa: DOVE nell’alveare prendere il campione?

La pratica comune è di prelevare il campione da un telaio di covata ‘perché varroa preferisce le nutrici’. Ma sarà vero? E comunque, il campione sarà poi rappresentativo?

Applicazioni pratiche: poniamo che una colonia abbia pochissima covata, indicazione che nell’alveare probabilmente ci sarà una percentuale bassa di nutrici. Il presumibile alto tasso di infestazione di queste poche nutrici sarà rappresentativo dell’intera colonia?

Non conosco alcuno che abbia indagato se il tasso di infestazione delle nutrici sia realmente il dato maggiormente bio-rilevante per calcolare l’impatto di varroa sull’alveare nel suo insieme.

• 3. Quale classe di età ha il maggior carico di varroa?

Non c’è alcun senso nel cercare di reinventare la ruota, per cui ogni volta che mi pongo domande sulle api faccio una ricerca per controllare se in letteratura esiste già qualche esperimento o studio che vi risponda. In questo caso per prima cosa ho testato le prove a sostegno della tesi che ‘varroa preferisce le nutrici’.

Alla base di questo assunto sono tre studi svolti negli anni 1980’, prima che Varroa raggiungesse gli Stati Uniti. A quel tempo, diversi studiosi tedeschi erano impegnati in ricerche di spessore sulla biologia della varroa. Nel primo studio pubblicato da Petra Schneider¹ aveva raccolto campioni di api da 10 alveari dalla metà di giugno alla metà di ottobre. Erano emersi due gruppi di alveari (poco e molto infestati).  risultati sono stati da me elaborati nella tabella che segue:

I risultati indicano che le nutrici ed i fuchi hanno i livelli di infestazione più elevati, Sfortunatamente non viene specificato come venga determinato quali siano le nutrici. In un secondo studio invernale, in una camera di volo, Petra Schneider condusse ulteriori ricerche sull’infestazione delle api per classi di età. Il tasso più elevato fu trovato su api di un giorno di età con altri picchi all’età di 5, 15-20, 20-30, 42-44. Sfortunatamente l’articolo è solo un riassunto e non scende in dettaglio.

L’anno seguente tre importanti ricercatori – Bernhard Kraus, Nikolaus Koeninger e Stefan Fuchs – pubblicarono uno studio² in cui introdussero più di 2000 api segnate in un alveare e quindi successivamente confrontarono il loro tasso di infestazione.

Applicazione pratica: quest’ultimo studio conferma che il tasso di infestazione di operaie tra 6-12 gg di età è circa il doppio di quello di api più vecchie.

La domanda che allora mi pongo è: come sono distribuite per età le operaie sui favi?

Sappiamo che dopo lo sfarfallamento un’operaria attraversa una serie di compiti comportamentali, calibrati sulla necessità delle colonie, fenomeno denominato politeismo temporale.

Sin dai primi studi abbiamo imparato che varroa abbandona rapidamente l’ape sfarfallata (sui cui si è sviluppata nella cella) e si sposta su una nutrice. Poiché gli acari sono ciechi, riconoscono le nutrici dal loro odore, come evidenziato da studi di laboratorio: questa preferenza ha una doppia spiegazione.

• le nutrici hanno il corpo grasso completamente sviluppato il che significa che sono un’ottima fonte di cibo per una varroa;
• le nutrici sono il miglior veicolo per giungere al nuovo ospite da infestare.

Per cui possiamo concludere che varroa preferisce veramente le nutrici. Potremmo assumere che queste api di trovino principalmente su telai con covata; ma sapete come la penso sui preconcetti. Così ho deciso di cercare dati affidabili.

• 4. Su quali telai troviamo api nutrici?

Per determinare la media dell’età a cui un’ape operaia compie ciascun compito diversi ricercatori hanno tracciato le attività delle api contrassegnate per classi di età sia sul campo che in alveari da osservazione.

Un giovane Thomas Seeley³ aveva registrato attività e posizione di una coorte di 100 api appena sfarfallate, nel corso di un mese.

La parte scura del grafico indica la probabilità relativa che un’ape di qualsiasi età compia una delle tredici attività della lista (ndr: la probabilità è indicata come 0/0,5/1) . Ciascuno dei cinque gruppi rappresenta una classe di età con i gruppi I e II comunemente definiti come ‘api nutrici’.

Applicazione pratica: ci si aspetta quindi di trovare il maggior numero di varroe sulle api nutrici che secondo Seeley dovrebbero essere tra i 4 e i 12 giorni di età e che tendono a preferire il centro del nido.

Sono rimasto sorpreso, lo scorso anno, quando ho usato un tracciante fluorescente per vedere le api che consumano polline – ovvero le nutrici – all’interno dell’alveare e le ho trovate ampiamente sparpagliate sui favi. Andiamo ad un vecchio studio di J. B. Free (1960) per vedere in quale posizione nell’alveare questo ricercatore ha trovato il gruppo delle nutrici. Free aveva introdotto api appena sfarfallate (4000 in 7 repliche) in normali alveari ed aveva registrato i numeri delle api marcate sulla covata e sui favi di scorte ad intervalli successivi di tempo.

J B Free⁴ aveva registrato la distribuzione delle api di ciascun gruppo di età su favi di covata – verde – e favi di scorte – marrone. Va notato che il grosso della popolazione di un alveare in estate consiste di api giovani, le quali dopo 5 gg di età si distribuiscono in modo relativamente uniforme sui favi. Circa la metà delle nutrici – cerchio rosso – si trovano sui favi di scorte.

Applicazione pratica: sebbene spesso associamo nutrici e covata, in realtà esse tendono a distribuirsi sui favi di tutto l’alveare.

In continuità con questo studio Van der Steen⁵ (2012) ha marcato api nascenti una volta alla settimana in 10 alveari per 4 settimane e ha registrato la distribuzione delle api segnate sui favi degli alveari ogni settimana dal 24 agosto al 20 settembre, confrontando i dati dei 10 alveari non ha trovato differenze statistiche nella posizione delle api contrassegnate.

L’autore non specifica il contenuto dei diversi favi ma dimostra chiaramente che le diverse classi di età delle api sono distribuite in modo relativamente uniforme nell’alveare.

Lo studio conclude: ‘in agosto è perfettamente possibile campionare dai favi più esterni data la distribuzione uniforme delle varie classi di età, disturbando meno le colonie. Non abbiamo trovato un gruppo di api molto giovani nel centro della colonia –  come in Seeley – ma abbiamo iniziato a contarne già a partire da api di una settimana, il che significa che la fase di accentramento al centro dalla colonia è già passata’.

Applicazione pratica: questo studio ha determinato la distribuzione per classi di età delle api sui favi dell’alveare, ma predice dove sia più probabile che si trovino le varroe?

Poiché praticamente tutte le varroe in un alveare emergono dalla covata o cercano un passaggio per entrarvi, sarebbe da aspettarsi che il numero più alto di varroe si trovasse in un campione preso sulla covata emergente.

• 5. Quale telaio rappresenta la migliore opzione per raccogliere un campione?

Lo stesso anno – 1985 –  dello studio di Seeley, costruito su di un alveare da osservazione, Fuchs ha condotto uno studio sul campo in cui ha determinato il tasso di infestazione su campioni di api raccolti favo per favo, di alcuni alveari da 10 telai. Il risultato è che la stima ottenuta da diversi campioni di api della stessa colonia è ampiamente fluttuante; nei campioni l’infestazione si è rivelata in qualche modo maggiore nell’area centrale dell’alveare, in particolare sui favi di covata.

Tuttavia la quantità di varroe trovate su api prese da favi di covata non è poi così maggiore di quella presente sui favi periferici – solo circa ¼ di più – con una correlazione debole con la quantità di covata sui favi. Ma in autunno quando le colonie cominciano ad andare in glomere invernale, l’infestazione è di circa 1,5 volte maggiore sui favi centrali rispetto agli esterni.

Più di recente – 2010 – Katie Lee⁶ ha studiato la distribuzione di varroa negli alveari: ‘…le varroe erano distribuite circa a caso tra api nella camera di covata. In contrasto, la densità di acari su favi con e senza covata era statisticamente rilevante. Tuttavia, la differenza è modesta, con 1,8 acari x 100 api su favi senza covata e 2,4 sui favi con covata… Per convenienza e per aumentare la precisione del campionamento e la possibilità di individuare gli acari quando sono rari, raccomandiamo agli apicoltori di raccogliere un campione singolo di 300 api da un qualsiasi favo nella camera di covata’.

Alcuni anni fa i dati di Eischen⁷ di un conto di varroa telaio per telaio in parecchi alveari e precedentemente Bucher ed io abbiamo entrambi trovato che non sembra esserci grande differenza nel tasso di infestazione da varroa su api prese da favi con covata o senza. Ho anche fatto un confronto tra favi di un singolo alveare e ho concluso che raccogliere un campione da un qualsiasi favo della camera di covata sia sufficientemente rappresentativo.

Applicazione pratica: sulla base della letteratura è stato facile convincermi che sia possibile prendere un campione in qualsiasi parte dell’alveare.

Ma ciò non significa che io non metta continuamente in dubbio le mie assunzioni e conclusioni. Così poiché la selezione di regine resistenti alla varroa si basa sul conto delle varroe (ndr la selezione di Regine resistenti alla varroa è un progetto cui Randy si sta dedicando da diversi anni), ho deciso di verificare se fa veramente differenza quale telaio scelga per prendere il campione..

Ed ho cambiato le mie idee…

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Riportiamo parte della bibliografia citata da Randy Oliver nell’articolo originale.

1.Schneider, P (1985) Befall Von Sammlerinnen, Stockbienen, Flugdrohnen Und Stockdrohnen Mit Varroa jacobsoni. In Arbeitsgemeinschaft Der Institute Für Bienenforschung Bericht Über Die Tagung In Bonn Vom 12.-14.3. Apidologie 16 (3): 209-211.

2. Kraus, B, et al (1986) Unterscheidung zwischen Bienen verschie- denen alters durch Varroa jacobsoni Oud. und Bevorzugung von Ammenbienen im Sommerbicnenvolk. Apidologie 17 (3): 257-266.

3. Seeley,TD (1982) Adaptive significance of the age polyethism schedule in honeybee colonies. Behavioral Ecology and Sociobiology 11(4): 287-293.

4.Free, JB (1960) The distribution of bees in a honey-bee (Apis mellifera L) colony. Proceedings of the Royal Entomological Society of London (A) 35: 141-141.

5.van der Steen, JM, et al (2012) How honey bees of successive age classes are distributed over a one storey, ten frames hive. Journal of Apicultural Research 51(2): 174-178.

6.Lee, KV, et al (2010) Practical sampling plans for Varroa destructor (Acari: Varroidae) in Apis mellifera (Hymenoptera: Apidae) colonies and apiaries. J. Econ. Entomol. 103(4): 1039-1050.

7.Fig. 3 in http://scientificbeekeeping.com/mite-managementupdate-2013/