Morfologia e fisiologia
Atlante di Apicoltura - Allevamento delle api

Operaia

Il corpo dell'ape operaia adulta è rivestito da uno strato protettivo, provvisto di setole e peli ed è formato da tre parti, la testa, il torace, l'addome. La testa e il torace sono nettamente distinti dall'addome.

Ape operaia (foto Antonio Caola)

Il capo, o testa dell'ape operaia ha una forma triangolare, dove agli angoli superiori si trovano gli occhi composti, due, di grosse dimensioni. Questi, costituiti ciascuno 4-5000 elementi semplici, gli ommatidi i quali permettono la formazione dell'immagine dell'ambiente circostante, l’angolo visuale delle api è vicino a 360°.
Ogni ommatidio percepisce le immagini in modo settoriale ottenendo una visione a mosaico; attraverso il cambiamento nella distribuzione delle singole immagini percepisce le forme.
Oltre agli occhi composti l'ape possiede tre occhi semplici o ocelli, disposti sulla fronte, la loro funzione è quella di vedere oggetti molto vicini, servono come misuratori dell’intensità luminosa in modo da permettere l’adattamento degli occhi composti.
L'ape riesce a percepire solo alcuni colori che vanno dal rosso al violetto. Il campo di visione è contratto verso il rosso e dilatato verso l'ultravioletto, (invisibile all'occhio umano) per le api è un vero e proprio colore.
Le antenne sono di forma cilindrica, ripiegate a L, con la base inserita entro due fossette membranose (toruli). Osservando le antenne al livello microscopico presentano all’estremità un flagello provvisto di migliaia di sensilli. I sensilli sono di tipo tattili, olfattori, termorecettori, igrorecettori.
Le api ripuliscono le antenne dal pulviscolo atmosferico, affinchè la percezione sensitiva sia ottimale.

Anatomia dell'ape operaia (foto www.geochembio.com)

L'apparato boccale, lambente succhiante, si trova all’angolo inferiore della testa ed è costituito dal labbro superiore, due mandibole, due mascelle e il labbro inferiore.
Il labbro superiore provvisto di sensilli gustativi è molto ridotto e costituisce una sorta di copertura dell’apparato.

Le due mandibole, a forma di pinze con bordo arrotondato, sono disposte ai lati della bocca capaci di modellare la cera che fuoriesce dalle ghiandole mandibolari e con essa costruiscono i favi.

Le due mascelle, mobilissime, costituite da articoli distinti servono per afferrare insetti avversari, per difesa, per masticare e aprire gli opercoli alle api nasciture. La loro funzione principale però, è quella di formare insieme ad altre appendici un canale per la suzione degli alimenti liquidi.

Il labbro inferiore è originato dalla fusione di un secondo paio di mascelle, formato di vari articoli tra essi la ligula. La ligula, formata dall’unione delle glosse, è munita di un canalicolo attraverso il quale viene emessa la saliva e termina con un’espansione distale detta labello, serve nella raccolta del nettare dove l'ape inserisce nel calice florale la ligula e lambisce e aspira il nettare.
Nella regina e nei fuchi l'apparato boccale è meno sviluppato e i fuchi non hanno le ghiandole mandibolari.

Allo stato di risposo e in volo l’apparato boccale viene mantenuto ripiegato sotto il capo, mentre durante la raccolta di sostanze liquide, stende le varie appendici formando una specie di proboscide che per mezzo di una “pompa”, operante al livello della faringe, i liquidi vengono aspirati.
All’interno del capo vi sono le ghiandole salivari, le ghiandole faringee laterali e mandibolari.
Le ghiandole mandibolari oltre a produrre un secreto indispensabile per la lavorazione della cera, producono un feromone volatile, il 2-eptanone considerato una sostanza di allarme che mette in guardia le api. Inoltre le ghiandole faringee e mandibolari secernano la pappa reale.

Il torace è ricoperto di peli che ne mascherano la segmentazione. È formato da tre segmenti, prototorace, mesotorace, metatorace, nei segmenti si evidenziano una lamina dorsale, una ventrale e due laterali.
Il prototorace reca ai lati l'attacco del primo paio di zampe. Nel mesotorace sono attaccate il primo paio di ali e il secondo paio di zampe. Il metatorace porta lateralmente il secondo paio di ali e il terzo paio di zampe.

Le zampe servono sia per la deambulazione che per la raccolta del polline e per la pulizia del corpo da eventuali particelle estranee. Le zampe sono costituite da una serie di segmenti articolati e ricoperti di peli: coxa, trocantere, femore, tibia, tarso e pretarso. Il pretarso porta due uncini detti anche unghie bilobe che permettono all’insetto di aderire alle superfici scabre e di camminare sulle superficie lisce grazie a una ventosa detta empodio.
Le zampe presentano caratteristiche particolari: le anteriori sono più corte e possiedono una stregghia (presente in tutte le caste) in cui l'ape inserisce le antenne per pulirle dal polline, così le stesse hanno i sensilli sempre ben funzionanti.
Le zampe medie, sono più robuste e nella tibia si trova uno sperone che serve all'ape a staccare le pallottole di polline dalle cestelle delle zampe posteriori quando l’ape rientra all’alveare, per pulire le ali e gli spiracoli (aperture dell’apparato respiratorio).
Le zampe posteriori presentano all'esterno della tibia un incavo detto appunto cestella, luogo di accumulo del polline bottinato sui fiori, delle spazzole, setole rigide con cui l'ape trattiene il polline e se ne pulisce il corpo imbrattato.
La tibia presenta una fila di brevi e robuste spine che prende il nome di pettine, mentre nel tarso è presenta l’auricola. L’insieme di pettine auricole e superfici dei margini liberi di tibia e basitarso costituisce la pinza del polline.

Le ali sono membranose e costituite da due sottili lamine, sovrapposte e ravvicinate e di forma 'subtriangolare'. Allo stato di riposo le ali sono poste orizzontalmente sopra l'addome. Le posteriori sono più piccole delle anteriori, la particolare attaccatura delle ali permette durante il volo di vincere la resistenza dell'aria e aumentare la velocità.
Le ali delle api riescono a sostenere un pesante carico e compiere rapidi e lunghi voli. Il peso medio di un ape è di 100 mg e essa può trasportare fino a 15 mg di polline e 40 mg di nettare ad una velocità di 15-20 km/h per una distanza superiore a 3 km (Chauvin, R. 1968).

L'addome è costituito morfologicamente da 10 segmenti. L'addome è peduncolato e presenta il primo segmento, chiamato propodeo, incorporato al metatorace. Gli altri segmenti nella parte dorsale sono detti urotergiti e nella parte ventrale assumono il nome di urosterniti. Gli urosterniti presentano internamente delle formazioni ovoidali corrispondenti alle ghiandole ceripare.
La cera viene prodotta solo dalle operaie tra il decimo e diciottesimo giorno di vita. L'ultimo anello dell'addome, a eccezione del fuco, è provvisto di pungiglione.
Anche tra i segmenti dell’addome sono presenti gli stigmi, attraverso i quali fluisce l’aria necessaria agli organi interni.

Il pungiglione è uno stiletto dentellato con i denti rivolti all'indietro e rappresenta un’importante arma di difesa; è collegato all'apparato velenifero, il veleno è un liquido che ha proprietà antisettiche. A riposo si trova entro una tasca e viene estroflesso al momento dell’impiego. Quando l'ape punge la punta del pungiglione si conficca nei tessuti della vittima e il pungiglione rimane attaccato e nello sforzo di ritirarlo l'addome si strappa, in breve tempo l'ape muore. Al veleno d'ape è riconosciuta una funzione terapeutica nei casi di forme reumatiche.
Morfologicamente esso deriva dall’ovodepositore, ma nelle api quest’organo ha perso la sua funzione originaria per trasformarsi in uno strumento di difesa.

Differenze con le altre caste

I fuchi sono di dimensioni più cospicue dell'ape e sono più tozzi, le loro ali superano l'addome e hanno occhi composti più grandi e contigui. La ligula è molto corta, e quindi non possono raccogliere il nettare. Non hanno il pungiglione.

La regina ha la lunghezza del corpo maggiore dell'operaia e del fuco e anche la larghezza del torace è maggiore, la lunghezza della ligula è più corta dell'operaia, e il pungiglione è liscio.

Differenze morfologiche fra ape operaia, fuco ed ape regina (foto www.uni.illinois.edu)