Inti

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Tutte le civiltà, da oriente ad occidente, hanno venerato il sole, lo hanno osannato, lo hanno ringraziato per la sua forza rigeneratrice per le piante, gli animali e gli uomini. A lui si sono rivolti gli uomini con rituali e preghiere propiziatorie. Abbiamo bisogno del sole per ricaricare le nostre batterie, per stare meglio fisicamente; del resto anche Superman fa uso di abbondanti bagni di sole, per essere forte ed invincibile.

La quasi totalità degli esseri viventi presente sulla terra ha bisogno della luce solare per sostenersi e crescere. In modo empirico lo avevano compreso i primissimi uomini che hanno messo piede sulla terra; successivamente le grandi civiltà hanno cominciato a codificare i benefici della luce solare sugli esseri viventi curandone le malattie del fisico e della pelle, come nel caso della psoriasi. Il sole, che porta la luce sulla terra, che la scalda e consente di vivere e crescere al suo ecosistema è simbolo di vita e si incarna nel divino. Quella che ora chiamiamo elioterapia, perché siamo consapevoli del potere terapeutico del sole, è stata praticata per millenni dagli uomini: esporsi ai raggi del sole per curare le ferite, ritemprare lo spirito e la mente. Esporsi alla luce del sole, pur essendo consapevoli anche dei rischi di un’esposizione impropria, comporta:

l’attivazione della circolazione sanguigna e l’ossigenazione dei tessuti;
la stimolazione del metabolismo e del sistema neurovegetativo;
una maggiore energia fisica e mentale;
uno stimolo all’espulsione delle tossine attraverso il sudore;

Siamo abituati a vedere animali, soprattutto i rettili, prendere il sole e passare gran parte del loro tempo fermi immobili come se fossero in ricarica. Questo meccanismo è comune negli animali ectotermi ma non solo, anche i mammiferi trovano giovamento dall'energia del sole. La sintetizzazione della vitamina D tramite la trasformazione dell’7-deidrocolesterolo in vitamina D3, o ancora, la produzione di serotonina che è un precursore della melatonina, ormoni fondamentali nella regolazione dell'umore e del ciclo sonno-veglia sono legati all’esposizione alla luce solare. In generale abbiamo visto alcuni tra i benefici che apporta il sole, ma è possibile per gli organismi ricavarne energia? Durante la fotosintesi l'energia del sole risulta necessaria per la sintetizzazione della molecola di glucosio, in questo caso l'energia emessa dal sole viene trasformata in energia chimica, ed immagazzinata all'interno delle molecole di ATP e NADPH. In un secondo momento l'energia accumulata verrà utilizzata nelle fasi successive della fotosintesi quando la pianta ne ricaverà glucosio e anidride carbonica.

Anche nel mondo animale, per alimentare le trasformazioni chimiche all'interno delle cellule, gli organismi hanno bisogno di un apporto di energia, energia utilizzata per risolvere le reazioni chimiche e memorizzare, elaborare le informazioni essenziali per la continuazione della vita. Esistono due tipi di organismi: chemotropi, che ricavano energia tramite processi chimici, ed fototrofi, che riescono a sfruttare l'energia ottenuta dal sole.
L'energia ricavata dal sole però non può essere sempre a disposizione dell'organismo, per questo motivo gli esseri viventi hanno sviluppato la capacità di accoppiare reazioni chimiche, in questo modo reazioni esoergoniche forniscono energia a quelle di natura endogenica.
Ma com’è possibile che accada ciò?
Lo scopo è quello di aumentare l'efficienza energetica all'interno dell'organismo. Le reazioni di natura endoergonica richiedono un input di energia, mentre le reazioni esogene rilasciano energia, accoppiando insieme queste reazioni, abbiamo in finale un processo chimico reso spontaneo, ovvero che può verificarsi in seguito ad un cambiamento di energia, sfruttando un momento transitorio durante i due processi. Negli organismi fototrofi l'energia del sole prende nome di energia potenziale.
Dopo questa piccola visione generale la domanda che mi sono posto è, in che modo le nostre piccole api trovano giovamento dal sole?
Ebbene i benefici che traggono le api dal sole sono molteplici; come ogni essere vivente che non abita le profondità marine, il sole è fonte di calore e stimolo all’interno dell’organismo. Gli alveari vengono esposti verso sud per beneficiare degli effetti dell’energia solare fin dalle prime ore del mattino, e permettere, di conseguenza, alle api di bottinare fiori con un maggior quantitativo di nettare e, allo stesso tempo, la presenza di rugiada garantisce una fonte d’acqua costante.
L’orientamento dell’ape e la sua capacità di spostarsi per lunghe distanze tracciando rotte precise, nasce tenendo riferimento della posizione del sole rispetto a quella dell’ape, durante il volo l’ape cambia traiettoria seguendo un angolo rispetto al sole che viene variato continuamente per compensare lo spostamento del sole. Anche in situazioni di maltempo grazie alla percezione dei raggi UV comune negli Artropodi, le api riescono ad orientarsi mantenendo come punto di riferimento il sole.

Anche i muscoli delle ali subiscono un forte stimolo da parte dell’energia solare come viene dimostrato anche all’interno dello studio ”the response of honey bees to variations in solar radiation and temperature”, dove si osserva un volo maggiore da parte delle api in relazione all’intensità della radiazione emessa dal sole e non al calore circostante. A differenza degli altri insetti che vedono il complesso dell’ala direttamente annesso al muscolo, nelle api le ali sono collegate al torace e vengono mosse tramite compressione e decompressione dei muscoli sottostanti, muscoli che occupano la quasi totalità del torace dell’ape. L’attività di questi muscoli è disconnessa dalle ali, in questo modo, stimolando il movimento di questi ultimi, possono aumentare e diminuire la propria temperatura, aspetto molto importante in un insetto ectotermo che vede legata la propria abilità nel volo alla temperatura interna sempre superiore ai 30°.
Per questo motivo le api riescono a spingersi in volo anche a temperature inferiori agli 8° in presenza della luce diurna che aiuta questo processo di attivazione muscolare e garantisce una temperatura in volo superiore ai 30°, per mezzo di una conduzione passiva che vede il capo dell’ape come fonte di energia per riscaldare i muscoli del torace e viceversa in caso di necessità per dispersione.
Oltre i benefici legati alla biologia dell’ape, negli ultimi anni, la lotta alla varroa ha mosso apicoltori e ricercatori nelle direzioni più disparate. Come riportavo in un altro mio post, uno tra gli ultimi brevetti legati al controllo della varroa, nasce da apicoltori italiani in seguito ad una ricerca tedesca che vedeva un’alta mortalità della varroa a temperature al di sopra dei 40°, tramite l’ausilio di telaini termici.

Quasi in contemporanea per rimanere legati alla “nostra stella preferita”, nasce thermosolar hive ultima invenzione marcata Repubblica Ceca. Strutturata con ampie finestre vetrate, la nuova arnia promette di accelerare l’espansione della colonia, aumentare il volo delle api ed appunto combattere la varroa tramite l’aumento della temperatura interna all’alveare, in maniera del tutto spontanea. Questo è dovuto all’uso efficiente dell’energia termosolare, in tal modo l’apicoltore può beneficiare degli effetti del sole contro l’acaro varroa senza ricorrere all’utilizzo di energia elettrica nel controllo della temperatura tramite telaino. Simpatico è come l’apicoltore abbia tratto spunto per la realizzazione di quest’arnia. Racconta Roman Linhart, di come una concatenazione di eventi lo abbia portato alla realizzazione del thermosolar hive. L’apicoltore era solito recarsi in una caffetteria sottostante l’università, dove notava nel contro soffitto uno sciame d’api che nutriva ottima salute e assenza di varroa. Documentandosi da quanto tempo fosse li, non riusciva però a capacitarsi dello stato di salute di quelle api, che vivevano allo stato brado e in totale assenza di trattamenti. L’illuminazione venne durante un’ora di lezione in aula, dove il caldo soffocante rendeva impossibile seguire la lezione. Ebbene era proprio il sole che batteva sulla struttura, che rendeva possibile la vita alle api, una volta riscaldato l’ambiente ad una temperatura superiore i 40° le api erano salve, la ricorrenza giornaliera di questo evento ha fatto si che le api potessero vivere in assenza di trattamenti e nella totale autonomia.

Fonti:
EnergyandMetabolism
Pollination on the Dark Side: Acoustic Monitoring Reveals Impacts of a Total Solar Eclipse on Flight Behavior and Activity Schedule of Foraging Bees

THE RESPONSE OF HONEY BEES TO VARIATIONS IN SOLAR RADIATION AND TEMPERATURE
beeculture
Hyperthermia -a non-chemical control strategy against varroa
thermosolarhive
Experience-with-thermosolar-hive

Tutte le foto sono di mia proprietà

_{Immagine di mia proprietà, realizzata da @pab.ink un ringraziamento speciale al team di @DaVinci.art}