Appunti riassuntivi di fine corso di Entomologia

NEMATODI

Possiedono simmetria bilaterale: il corpo può essere diviso in due parti uguali da un piano

longitudinale.

La riproduzione è sessuale tipicamente i nematodi si riproducono per anfigonia, mediante

accoppiamento di maschi e femmine. Il corpo non è composto da segmenti uguali

(metameri, somiti) ripetuti, non esistono pertanto regioni distinte (come capo, torace) e non

sono presenti appendici articolate.

Però il corpo è ricoperto da una cuticola proteica che costituisce uno scheletro esterno,

anche detto esoscheletro. Sono presenti i principali sistemi di organi, tranne il circolatorio e

il respiratorio.

Vivono in acque salate e dolci, nel terreno, in piante e animali, possono essere parassiti,

predatori, saprofagi e fitoparassiti. Alcuni trasmettono malattie a piante ed animali (uomo

compreso), altri ancora usati in lotta biologica.

Il tegumento = è il rivestimento esterno che circonda i nematodi donando una funzione di

isolamento e di barriera, li protegge avvolgendoli in una sorta di “capsula elastica”

(resistenza meccanica) essendo una struttura esoscheletrica formata da proteine.

Mantiene la forma del corpo (scheletro “idrostatico”) opponendosi alla pressione dei liquidi

interni, è una barriera contro agenti esterni. Inoltre è il punto d’inserzione dei muscoli e

consente scambi di acqua e gas con l’esterno.

Secerne i composti in una maniera ordinata per formare lo strato cuticolare, si vedono le

cellule muscolari.

Abbiamo epidermide (ipodermide) è uno strato cellulare sinciziale, cellule fuse coi nuclei

dispersi nel citoplasma. Presenta 4 espansioni longitudinali, una dorsale, una ventrale e due

laterali, chiamate “corde”, che ospitano alcuni nervi e i canali escretori e dividono il corpo in

altrettanti “campi” occupati da muscoli somatici usati per la locomozione.

L’epidermide secerne la cuticola (strato basale), pluristratificato, sempre ricco in collagene,

costituito da fibre che formano un’intelaiatura a spirale che permette l’allungamento della

cuticola.

Lo strato mediano della cuticola è costituito da proteine simili al collagene, mentre lo strato

corticale (strato esterno) è proteico e lipidico, molto resistente agli agenti chimici. Quello

interno è di aspetto fibroso.

I processi cuticolari come papille, setole e organi di senso possono essere presenti anche

spine e scaglie.

Pseudoceloma = è lo spazio compreso tra i muscoli somatici e gli organi interni. È pieno di

fluido pseudocelomatico, una soluzione acquosa con numerose funzioni tipiche dei sistemi

circolatorio, linfatico e respiratorio di animali superiori: trasporto di nutrienti e cataboliti,

regolazione osmotica, soluzione tampone, scambio di gas e riserva di nutrienti.

È la seconda componente dello scheletro idrostatico (avendo una pressione superiore a

quella esterna il fluido pseudocelomatico esercita una spinta sulla cuticola, tenendola in

tensione, assicurando così il mantenimento della forma corporea).

Sistema muscolare = i nematodi presentano due tipi di cellule muscolari:

1. Muscoli somatici, nelle corde, usati per il movimento

2. Muscoli specializzati, collegati agli organi interni

Sono le cellule muscolari che si collegano ai neuroni tramite dei prolungamenti, i “ponti” di

citoplasma.

Apparato boccale: servono per pungere, succhiare e prelevare cibo.

Abbiamo lo stiletto che è formato da tre strutture attaccate tra loro e la forma dello stiletto è

distalmente acuminato (la punta) a cui segue una porzione abbastanza lunga lineare (il

corpo) e poi abbiamo tre bottoni basali o flange che servono come punti di ancoraggio per il

muscolo specifico. Fora i tessuti vegetali, consente l’iniezione della saliva e l’aspirazione del

cibo. All’estremità cefalica abbiamo l’apertura boccale circondata da strutture speciali come

le labbra (sono sei) con strutture tattili e ricettive, non hanno un udito sviluppato.

Vi sono tre tipi di stiletti:

1. Somatostilo

2. Odontostilo

3. Onchiostilo

L’ultimo è lo stiletto di alcune specie di nematodi che parassitano la vite e trasmettono virosi

alla piante (aderiscono alla pianta e poi vengono trasmessi alla stessa).

Sistema digerente = un lungo tubo che attraversa il nematode e può essere diviso in

diverse porzioni in particolare due quella anteriore (esofago) e quella posteriore (intestino).

L’esofago presenta tre strutture diverse, la prima è il corpo che inizia alla base dello stiletto

con al suo interno un pre-corpo (tubolare), un bulbo mediano (una valvola con funzione di

pompa aspirante), istmo che connette le altre due parti e bulbo basale che contiene

ghiandole di tipo salivare e termina col cardia.

L'intestino ha funzione digerente e assorbente, termina nel maschio in una cloaca e nella

femmina in una apertura anale.

Sistema nervoso = è costituito principalmente da un anello (cingolo) nervoso in posizione

anteriore, vicino all’apertura orale, formato da diversi gangli (dorsale, ventrale, dorso rettale,

lombare). Da qui si dipartono i nervi, quelli che raggiungono i sensilli tattili (papille, setole) e

chemiorecettori (anfidi, fasmidi) nella zona orale e 4 nervi collocati nelle corde, che

attraversano il corpo longitudinalmente. Dove i nervi longitudinali si riuniscono si

costituiscono dei Gangli secondari. Le cellule nervose sono prive di prolungamenti e sono

raggiunte dagli altri tipi di cellule tramite prolungamenti citoplasmatici e non viceversa.

Sistema escretore = l’escrezione degli scarti azotati avviene direttamente dallo

pseudoceloma attraverso la cuticola. Mentre l’escrezione dei sali avviene mediante un

sistema tubolare costituito da due canali longitudinali situati nelle corde laterali che

attraversano l’intero corpo.

Sistema riproduttore = ha la stessa struttura generale di quello presente negli artropodi ma

le gonadi non sono suddivise in ovarioli e testicoli, spesso è asimmetrico per atrofia di una

delle gonadi. Da evidenziare nel maschio la presenza di borsa copulatrice.

Ciclo di sviluppo = prevede quattro età larvali intervallate da mute. Si sviluppa l’embrione,

la larva I già pronta rimane nell’uovo e quando questo schiude ne fuoriesce la larva di

seconda età, poi larva di terza età, poi maschio e femmina. Le gonadi (ovari, testicoli)

maturano progressivamente durante lo sviluppo. Gli individui nascono già col numero di

cellule che avranno da adulto (tranne per le gonadi). L’accrescimento si ha pertanto per

distensione cellulare.

Muta: data la presenza di un esoscheletro i nematodi devono periodicamente sostituire la

vecchia cuticola con tutte le strutture ectodermiche, dato che la cuticola è proteica e plastica

l’accrescimento in volume si ha sia nella fase di muta che nel periodo tra le mute.

In caso di condizioni avverse con comparsa di forme di resistenza la cuticola cambia la

propria conformazione divenendo particolarmente resistente. In alcune fasi del ciclo la

vecchia cuticola viene ritenuta e serve da protezione per lo stadio successivo (in alternativa

la cuticola della femmina morta protegge le uova). Fasi della muta:

1. Tegumento normale

2. Ispessimento dell’ipoderma

3. Inizio della formazione della nuova cuticola, partendo dallo strato corticale esterno

4. Inizio della separazione di vecchia e nuova cuticola

5. Riassorbimento degli strati interni della vecchia cuticola

6. Completamento della muta (della vecchia cuticola resta solo lo strato corticale

esterno)

Rapporti con l’ambiente = i nematodi fitoparassiti intrecciano relazioni con l’ambiente

fisico in cui vivono e gli altri esseri viventi con cui condividono l’ecosistema. Si tratta in

prevalenza di rapporti di tipo antagonistico.

Clima e terreno: la maggior parte di nematodi fitoparassiti vive nel suolo, diverse specie

entrano nei tessuti della pianta ospite. Nel suolo hanno necessità di un velo di acqua e di

ossigeno, preferiscono terreni sciolti e ben strutturati. Sono in difficoltà in suoli molto

sabbiosi (carenza di acqua) o argillosi (asfissia, difficoltà di locomozione). Elevate quantità di

sostanza organica danneggiano i nematodi fitoparassiti per fermentazioni (producono

sostanze nocive) e perché incrementano la presenza di antagonisti.

Rapporto con le piante = i nematodi percepiscono le sostanze emesse dalle radici, gli

essudati radicali. Sono così in grado di riconoscere le piante ospiti e dirigersi attivamente

verso di esse. Gli essudati sono anche in grado di indurre la schiusa delle uova.

Piante non ospiti possono emettere gli stessi essudati delle piante ospiti e possono essere

utilizzate come mezzo di lotta (piante trappola). Alcune piante producono essudati tossici.

Forme di resistenza: può essere obbligato (correlato al ciclo del nematode e della pianta)

oppure occasionale, dipende dalle condizioni ambientali (umidità sfavorevole, temperatura

e assenza di piante ospiti).

Quiescenza (anabiosi), solo alcuni stadi possono entrare in anabiosi: seconda o terza muta

oppure femmina, l’esuvia non viene persa ma diviene un involucro protettivo. Metabolismo

ridotto, prolungata vitalità per scarso consumo di risorse, resistenza a condizioni estreme e

solo gli individui in anabiosi sopravvivono.

Criptobiosi, se le condizioni sfavorevoli si protraggono a lungo l’individuo altera ulteriormente

il metabolismo e la fisiologia, quasi annullandosi. In queste condizioni la resistenza è

eccezionale (alcuni esemplari di Ditylenchus dipsaci hanno resistito 23 anni in tessuti

disseccati e 5 anni a -80°C).

CONCETTI E PRINCIPI DELLA PROTEZIONE DELLE COLTURE

● Perché dobbiamo proteggere le colture? Richiesta di cibo

Dato che si stima che la popolazione umana raddoppierà nel corso degli anni, l’agricoltura

dovrà produrre più cibo ogni anno. Un incremento della produzione di cibo si può ottenere in

almeno due modi, aumentando la resa (produzione areica) ed aumentando le terre coltivate.

Le terre arabili altamente produttive sono scarse e si ritiene che il loro uso sia già al limite

massimo e che la disponibilità diminuirà in futuro man mano che la popolazione cresce.

Su queste basi per tenere il passo con l'incremento della popolazione mondiale il raccolto

areico deve aumentare (con il relativo rendimento).

● Perdite di produzione

Ricerca ed industrie hanno compiuto notevoli sforzi finalizzati alla produzione di metodi

efficaci per il controllo degli insetti dannosi. Senza queste tecniche le perdite provocate da

insetti alle maggiori colture sono stimati tra il 25% e il 100%.

Nonostante l’elevata efficacia delle tecniche disponibili le perdite a livello mondiale sono

stimate in media oltre il 15% per le più importanti colture (frumento, orzo, mais, patata).

● Struttura del territor