{"id":127,"date":"2016-12-03T12:51:54","date_gmt":"2016-12-03T11:51:54","guid":{"rendered":"http:\/\/danielebesomi.ch\/api\/?p=127"},"modified":"2017-03-04T20:49:48","modified_gmt":"2017-03-04T19:49:48","slug":"temperature-esterne-e-termoregolazione-del-glomere","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/danielebesomi.ch\/api\/2016\/12\/03\/temperature-esterne-e-termoregolazione-del-glomere\/","title":{"rendered":"temperature esterne e termoregolazione del glomere: analisi termografica"},"content":{"rendered":"

Da quando sono disponibili tecniche di registrazione di immagini termiche \u00e8 possibile studiare non solo cosa accade in generale entro il glomere, per esempio registrando le temperature nelle diverse zone del glomere, ma anche di\u00a0misurare il contributo di ciascuna ape al risultato complessivo. Questo \u00e8 esattamente quanto si prongono E. K.\u00a0Eskov e V.A. Toboev in uno studio intitolato\u00a0Seasonal Dynamics of Thermal Processes in Aggregations\u00a0of Wintering Honey Bees (Apis mellifera<\/em>,\u00a0Hymenoptera, Apidae<\/a>) (Entomological Review<\/em>, 2011, Vol. 91, No. 3, pp. 354\u2013359).<\/p>\n

Lo studio \u00e8 stato condotto su colonie con un numero di api varianti fra 10 e 20’000, lasciate all’aperto in arnie di policarbonato con pareti rimovibili in modo che le api fossero sensibili alle variazioni della temperatura, umidit\u00e0, illuminazione esterni. Sono state impiegate fotocamere ad alta risoluzione per quanto riguarda la determinazione sia della temperatura che della posizione, in modo da poter riconoscere ciascuna ape nel glomere e determinare la distribuzione dei flussi di calore. I telaini sono stati montati in modo da poter essere aperti come le pagine di un libro, saparati da un sottile foglio di polietilene che permetteva di isolare le api dall’influenza diretta dell’ambiente e di non farle cadere al momento della separazione dei telai per riprendere le immagini termiche.<\/p>\n

Una prima osservazione fatta dagli autori \u00e8 che all’inizio del periodo invernale (novembre e dicembre) le fluttuazioni della temperatura della parte centrale del glomere sono pi\u00f9 sensibili alle variazioni della temperatura esterna (oscillazioni fino a 2.7 gradi attorno alla media in risposta a cambiamenti della temperatura esterna), mentre a febbraio e marzo la temperatura nel glomere tende ad essere pi\u00f9 stabile, indipendentemente da quanto succede fuori (oscillazioni tra 1\u00b0 e 1.6\u00b0 attorno alla media). Le api reagiscono a diminuzioni della temperatura esterna compattando il glomere, in modo da ridurre la superficie a contatto con l’aria fredda e accrescere il potere isolante del manto esterno del glomere. All’interno del glomere, pi\u00f9 fa freddo fuori e pi\u00f9 si riscalda. Le colonie pi\u00f9 piccole hanno oscillazioni pi\u00f9 ampie, specialmente nella prima parte dell’inverno. Le colonie pi\u00f9 forti nella seconda met\u00e0 dell’inverno mantengono una temperatura praticamente costante, anche se le variazioni esterne sono molto marcate.<\/p>\n

Quando la temperatura esterna si trova nell’intervallo tra -3\u00b0 e +8.8\u00b0, per le api la situazione \u00e8 ottimale: si tratta dell’intervallo di temperatura che minimizza il consumo di cibo. Oscillazioni entro questo intervallo non forzano le api a riscaldare in eccesso: la temperatura al centro del glomere praticamente non viene adattata, e la quantit\u00e0 di energia erogata in media da ciascuna ape rimane costante (tra 0.0006 e 0.0008 Watt per ape). Quando la temperatura scende sotto -3\u00b0, le api iniziano a scaldare al centro. Le famiglie piccole scaldano molto, quelle pi\u00f9 grandi meno (quindi: siccome scaldare richiede energia, le famiglie piccole consumano relativamente pi\u00f9 miele di quelle grandi). Passando da -3\u00b0 a -15\u00b0, il calore prodotto da una colonia cresce del 260%, mentre il calore prodotto da ciascuna ape passa da 0.0006 a 0.0011 Watt.<\/p>\n

Lo strato isolante del glomere \u00e8 pi\u00f9 spesso e pi\u00f9 compatto in basso che non in alto: il calore, infatti, sale. Corrispondentemente, i flussi di calore sono molto pi\u00f9 stabili verso l’alto che non verso il basso.<\/p>\n

L’immagine seguente mostra la distribuzione di calore del telaino centrale del glomere, in forma di immagine termica e di grafico delle temperature corrispondenti alle due linee A e B sull’immagine termica presa quando la temperatura esterna era -2\u00b0. Al centro le temperature erano attorno ai 27\u00b0, nel punto pi\u00f9 freddo alla periferia erano 13\u00b0.<\/p>\n

\"escov1\"
[vedi Nota sui diritti in fondo alla pagina \/ see reproduction rights note at the bottom]<\/figcaption><\/figure>Per quanto riguarda le singole api: quando le temperature esterne sono tra -1\u00b0 e -13\u00b0, la regione pi\u00f9 calda \u00e8 solitamente quella toracica, anche se a volte la temperatura della testa supera\u00a0quella del torace. Quando la temperatura esterna scende, le api alla periferia del glomere si scaldano; quelle pi\u00f9 esposte al freddo, cio\u00e8 quelle in basso, scaldano maggiormente. Quando la temperatura esterna scenda da -1\u00b0 a -21\u00b0, la temperatura del torace delle api in basso\u00a0aumenta di 3\u00b0 in media, la temperatura della testa aumenta di 2.6\u00b0 e quella dell’addome \u00a0di 2.4\u00b0; le api in alto, che ricevono il calore residuo del centro, scaldano solo di 1.5\u00b0 il torace, di 0.6 la testa e di 0.9 l’addome. Le api in basso raggiungono una temperatura massima di 27\u00b0 in corrispondenza di una temperatura esterna a -13\u00b0.<\/p>\n

Non tutte le api scaldano\u00a0in contemporanea, per\u00f2. Una certa proporzione di esse rimane passiva, vicine o addirittura al di sotto della soglia del coma termico<\/a>. Tuttavia\u00a0quando diminuisce la temperatura esterna e sempre pi\u00f9 api della periferia del glomere iniziano a scaldare, la proporzione di api al di sotto della soglia del coma termico diminuisce: mentre a -1\u00b0 pi\u00f9 della met\u00e0 delle api sono al di sotto del coma termico (52% \u00b1 5%), quando la temperatura \u00a0scende a -13\u00b0 la percentuale di api inattive scende al 45%\u00b14%, e quando la temperatura esterna raggiunge -21\u00b0 la proporzione di api inattive scende a 32% \u00b1 3%. Naturalmente quando la temperatura delle api scende al di sotto del limite del coma termico le api sono incapaci di fare alcunch\u00e9, neppure di iniziare a riscaldarsi autonomamente, e non possono restare in quella condizione pi\u00f9 di qualche giorno. Tuttavia tornano attive se vengono riscaldate da una loro vicina, solitamente un’ape uscita in periferia dal caldo centro.<\/p>\n

La trasmissione di calore all’interno del glomere avviene in parte per trasmissione diretta di calore da un’ape all’altra, in parte tramite la circolazione convettiva di aria. La dispersione verso l’esterno dipende dalla radiazione termica e ancora dalla convezione. Le api sono dunque confrontate a un problema: per garantire la massima isolazione dovrebbero stare ferme e compatte nel guscio esterno del glomere; ma in tal caso le api periferiche non potranno ricevere il calore dall’interno. La termoregolazione avviene dunque in modo efficiente non solo evitando la dispersione di calore ma anche grazie al fatto che una parte delle api lascia scendere il proprio metabolismo al di sotto del coma termico, mentre un’altra parte delle api scalda attivamenente.<\/p>\n

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Nota sui diritti \/ reproduction rights<\/h2>\n
La figura \u00e8 riprodotta per gentile concessione dell’editore Springer. \u00c8 originariamente apparsa in E. K.\u00a0Eskov e V.A. Toboev,\u00a0Seasonal Dynamics of Thermal Processes in Aggregations\u00a0of Wintering Honey Bees (Apis mellifera<\/em>,\u00a0Hymenoptera, Apidae,<\/a>\u00a0Entomological Review<\/em>, 2011, Vol. 91, No. 3, pp. 354\u2013359). Ogni ulteriore riproduzione \u00e8 proibita.<\/div>\n
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The figure is\u00a0republished with kind permission of Springer; they originally appeared in E. K.\u00a0Eskov e V.A. Toboev,\u00a0Seasonal Dynamics of Thermal Processes in Aggregations\u00a0of Wintering Honey Bees (Apis mellifera<\/em>,\u00a0Hymenoptera, Apidae,<\/a>\u00a0Entomological Review<\/em>, 2011, Vol. 91, No. 3, pp. 354\u2013359. Further reproduction is prohibited.<\/div>\n
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