Un recente studio pubblicato su PNAS da un team internazionale guidato da ricercatori della Sun Yat-Sen University rivela un segreto nascosto nella lingua dei bombi, offrendo una spiegazione inaspettata per uno dei comportamenti più caratteristici di questi insetti sociali.
Nel mondo dei bombi, le regine conducono una doppia vita. Durante la fondazione del nido, quando sono sole, si dedicano instancabilmente alla raccolta del nettare. Ma non appena le prime operaie emergono, la regina abbandona completamente questa attività per concentrarsi sulla deposizione delle uova. Gli scienziati hanno sempre attribuito questo cambiamento a fattori ormonali o metabolici, ma nessuno aveva mai pensato di guardare da vicino la lingua di questi insetti.
La lingua del bombo è una struttura straordinaria: un organo allungato ricoperto da migliaia di minuscoli peli disposti in anelli concentrici. Quando il bombo si immerge nel nettare e ritrae la lingua, questi peli intrappolano il liquido zuccherino come una spugna microscopica. I ricercatori hanno dissezionato e analizzato al microscopio elettronico le lingue di 99 bombi, tra regine e operaie, scoprendo qualcosa di sorprendente.
Mentre la lunghezza della lingua aumenta quasi proporzionalmente con le dimensioni corporee, la spaziatura tra i peli cresce molto più lentamente. Questo significa che nelle regine, sempre più grandi delle operaie, i peli risultano troppo distanziati rispetto alle dimensioni della lingua. L’effetto è simile a quello di una spugna con buchi troppo larghi: il liquido sfugge invece di essere trattenuto.
Per verificare questa ipotesi, i ricercatori hanno filmato ad alta velocità i bombi mentre bevevano soluzioni zuccherine di diversa densità. Hanno così potuto misurare quanto nettare ogni insetto riusciva a catturare con ogni singola leccata. I risultati sono stati eloquenti: a parità di dimensioni corporee, le regine trattenevano sistematicamente meno nettare delle operaie. Il loro “fattore di riempimento“, cioè la percentuale di volume della lingua effettivamente occupata dal liquido, era costantemente inferiore.
La fisica del fenomeno coinvolge la tensione superficiale del nettare. Quando la lingua si ritrae, il liquido forma dei minuscoli ponti tra un pelo e l’altro. Questi menischi generano una pressione capillare che trattiene il nettare. Ma se i peli sono troppo distanziati, come nelle regine, questa forza di ritenzione si indebolisce e il nettare gocciola via prima di raggiungere la bocca dell’insetto.
I ricercatori hanno sintetizzato le loro osservazioni in un elegante modello matematico basato su due numeri adimensionali, il numero di Bond e il numero capillare, che descrivono l’equilibrio tra forze gravitazionali, viscose e capillari. Il modello mostra che per mantenere un’elevata efficienza di raccolta all’aumentare delle dimensioni corporee, un insetto dovrebbe modificare la geometria della sua lingua in modo molto più drastico di quanto la biologia consenta. Esiste insomma un vincolo fisico insormontabile che penalizza gli individui più grandi.
Questa scoperta getta nuova luce sulla divisione del lavoro negli insetti sociali. Le regine non smettono di foraggiare semplicemente perché “scelgono” di dedicarsi alla riproduzione o perché i loro ormoni cambiano. Lo fanno anche perché, letteralmente, non sono attrezzate per farlo bene. La loro lingua, pur essendo più lunga, è troppo porosa per competere con quella delle operaie nella raccolta del nettare.
Lo studio ha implicazioni che vanno oltre i bombi. Tradizionalmente, l’adattamento tra api e fiori è stato studiato in termini puramente geometrici, confrontando la lunghezza della lingua con la profondità della corolla. Questo lavoro suggerisce che bisogna considerare anche la “porosità” della lingua e le proprietà fisiche del nettare. È un cambio di prospettiva che potrebbe aiutare a comprendere meglio l’evoluzione delle relazioni tra impollinatori e piante, e che potrebbe persino ispirare la progettazione di nuove superfici porose per applicazioni tecnologiche.
(Autore: Paola Peresin)
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