Ecologia degli artropodi fitofagi

FATTORI ABIOTICI NEGLI INSETTI

Rappresentati da tutto ciò che nell'ambiente vi è di inanimato, sono anche detti «fisici».

[1] LUCE

- Non sempre, nella radiazione solare, è possibile distinguere l'effetto dovuto alla componente luminosa da

quello imputabile alla componente calorifica. E tuttavia provato che la percezione dell'alternarsi di luce e buio in

alcuni insetti corrisponde a un processo interno e periodico di regolazione dell'attività nell'ambito delle 24 ore,

detta 'circadiana' (come in Drosophila, presso cui il funzionamento dell'«orologio» è controllato su base

genetica), mentre in altri, identificati tra gli afidi, essa si fonda sulla misurazione della durata della notte e in

altri ancora, si esplica attraverso un'integrazione dei due meccanismi.

- L'azione della luce è più netta quando implica una risposta all’intensità. Vi sono insetti attivi in pieno giorno o

crepuscolari o notturni o assolutamente lucifughi in quanto adattatisi a vivere temporaneamente o stabilmente

o ciclicamente in disparati ambienti bui.

[2] CALORE

- Insieme con l'umidità, è per gli insetti il più importante dei fattori fisici dell'ambiente. Com'è noto, il calore è

una forma di energia, che viene ceduta spontaneamente, per contatto o per convezione o per irraggiamento o

per cambiamenti di stato (p.es.: evaporazione e condensazione d'acqua).

- I processi biochimici, specialmente per quanto concerne l'attività enzimatica, si svolgono di norma tra 4°C e

45°C di temperatura; al di fuori di questo ambito la vita non è possibile se non in forme rallentate e, d'altra

parte, escursioni anche relativamente modeste intorno ai 5°C, al di fuori dell'optimum termico proprio di

ciascun sistema biologico possono far insorgere vari e più o meno gravi problemi di funzionamento all'insetto.

- L'equilibrio negli scambi di calore tra gli organismi e l'ambiente si ottiene, presso gli animali, in due modi:

o Per regola zione della temperatura corporea intorno a un valore costante (omeotermia)

o Per graduale adeguazione della temperatura stessa alle condizioni imposte dall'esterno (eterotermia)

- Gli insetti sono omeotermi ma in determinate circostanze ed entro certi limiti, possono regolare la temperatura

corporea. Scontata come ovvia la ricerca di rifugi contro gli eccessi di caldo e di freddo, occorre intanto

ricordare l'attitudine di varie specie sociali a modificare il microclima nel nido o intorno ad esso, mediante

ventilazione, evaporazione d'acqua o produzione di calore fisiologico supplementare.

[3] ESIGENZE IDRICHE

- II corpo degli insetti contiene acqua a seconda delle specie fra il 45-90%: i valori dipendono anche dal tipo di

dieta. In ciascun individuo il contenuto idrico varia in relazione inversa alla quota di grassi e si abbassa durante

l'eventuale svernamento.

- Per gli insetti le carenze d'acqua sono più rischiose degli eccessi, quindi le necessità di approvvigionamento

idrico sono di vitale importanza. La sopportazione di perdite d'acqua varia nell'ambito tra il 25% e il 50% del

contenuto totale, secondo le specie e più secondo lo stadio di sviluppo, ma non necessariamente secondo gli

ambienti e i regimi di vita.

- L'acquisizione d'acqua può avvenire in diversi modi: 6

o Di norma un rifornimento adeguato è ottenuto col cibo, perfino quando questo è costituito da substrati

apparentemente secchi, come le granaglie o addirittura il legno in opera

o Molti insetti all'occorrenza bevono direttamente acqua che trovano in modo fortuito o che possono

rintracciare mediante sensilli igrorecettori.

o L'acqua può essere sottratta al substrato ospitante e talora ricavata dall'umidità atmosferica, da cui in ogni

caso dipende la conservazione dello stato di idratazione.

- La tolleranza nei riguardi delle escursioni di umidità relativa è diversa negli individui dei due sessi durante lo

sviluppo. Al variare della temperatura le curve di sopravvivenza si modificano molto. I valori igrometrici

influenzano la celerità dello sviluppo embrionale e postembrionale, l'induzione della diapausa ecc.

[4] FATTORI EDAFICI

- II suolo naturale può consistere in materiali esclusivamente inorganici, coerenti (come banchi di roccia) o

incoerenti (come distese di sabbia o ammassi di pietrame), oppure in un substrato inorganico su cui si

accumulano detriti, soprattutto vegetali, destinati a decomporsi e a liberare i principi minerali contenuti,

direttamente oppure indirettamente, dando origine in questo secondo modo ai vari prodotti intermedi noti

come humus.

- La profondità stessa del terreno esplorabile decide talora delle possibilità di colonizzazione; le larve dei

«maggiolini», per esempio, esigono di svernare fin oltre 50 cm sotto la superficie, ove la temperatura in ogni

caso non scenda sotto 4°C, soglia di congelamento specifica.

- Struttura e porosità notoriamente dipendono molto dalle tecniche colturali: diversi insetti terricoli dimorano di

preferenza in orizzonti dalla struttura glomerulare, che assicura ossigenazione e umidità ottimali. La

compattezza degli strati esplorabili può impedire la colonizzazione: i Collemboli, per esempio, incapaci di

scavare, frequentano soltanto lettiere soffici.

- È stata accertata una sensibilità di diversi insetti ai valori di pH del suolo. L'attività biologica si esplica

specialmente negli strati superiori, più forniti di residui del funzionamento ecosistemico e meglio predisposti a

fornire idonee condizioni di umidità, ossigenazione e temperatura.

- Gli insetti partecipano in vario modo all'intero processo, fino divenire a volte tanto importanti, insieme con altri

artropodi, preparare il substrato ad evolversi a humus di tipo particolare.

- Nei terreni coltivati l'intera fauna del suolo molto risente, com'è ovvio, degli interventi umani, e tanto più,

quanto più innovative sono le tecniche agricole applicate: lavorazioni, irrigazione, diserbo, geodisinfestazioni,

concimazioni, monocolture, avvicendamenti e altre pratiche turbano continuamente le condizioni generali di

vita offerte agli insetti terricoli.

- A tutti questi insetti dunque l'ambiente edafico assicura soltanto idonee condizioni fisiche di sopravvivenza

(attenuazione delle escursioni termiche, opportuni livelli di umidità, riparo dalla radiazione solare) e un

alleggerimento della predazione.

[4] AMBIENTI D’ACQUA

- Gli insetti sono animali tipicamente terrestri: solo 30.000| specie all'incirca, il 3% di quelle descritte, popolano

ambienti d'acqua. Eppure, secondo le ipotesi più attendibili, gli Pterigoti, cioè le forme più numerose e più

diffuse, si differenziarono nel Paleozoico medio probabilmente come organismi che si sviluppavano in bacini

idrici interni. 7

- Gli attuali frequentatori di habitat acquatici invece sono in buona parte dei colonizzatori tardivi del mezzo

liquido: nel loro eterogeneo complesso si trovano infatti rappresentati di ordini alquanto evoluti, come

Coleotteri e Ditteri, accanto a insetti poco evoluti come Efemerotteri e Odonati, simili ai loro acquatici

precursori del Carbonifero.

- In ogni caso per gli insetti di ambienti d'acqua lo stadio adulto deve almeno temporaneamente abbandonare

l'ambiente liquido nell'assicurare la diffusione della specie e il rimescolamento genetico tra gli individui

distribuiti in biotopi spesso circoscritti e isolati.

- Agli insetti non è dato di contrastare in modo efficace la tendenza al galleggiamento e le forze di tensione

superficiale, di sostituire la respirazione tracheale con altri processi, più idonei a trarre ossigeno dal mezzo

liquido, e di ottenere una funzione osmoregolatoria, che comporterebbe, tra l'altro, un sostanziale

cambiamento della composizione dell'esoscheletro.

- La modesta rappresentanza degli insetti nelle faune acquatiche si riduce ulteriormente se si considera che molte

specie sono in realtà colonizzatoci di ambienti di riva. Hanno habitat d'acqua diversificati: dalle paludi, ai

torrenti tumultuosi, ai laghi altomontani, ai minuscoli ristagni, scarso è però il loro contingente in bacini salsi o

salmastri e scarsissimo, benché di grande interesse, quello in mare aperto.

- Per gli stadi vitali più o meno a lungo impegnati in immersione l'attività respiratoria si esplica, mediante

trasporto d'aria dall'atmosfera o sua estrazione da steli cavi di idrofite (presso le specie 'acquaiole'), oppure

mediante prelievo disciolto nell'acqua, grazie agli idonei adattamenti tracheobranchiali, di rado, alla diffusione

attraverso il tegumento (specie 'acquatiche').

- Quanto all'alimentazione, vari insetti d'acqua sfruttano cibi vegetali, molte larve si nutrono di micro- o di

macroplancton, molte altre di detriti, numerosi e disparati sono i predatori, pochissimi i parassitoidi.

- La locomozione nel mezzo liquido è resa possibile dall'uso zampe natatorie, raramente delle ali, da una sorta di

remeggio delle tracheobranchie, dall'espulsione di acqua attraverso l'apertura anale. Gli insetti attivi in

superficie, molto agevolati dalla disponibilità di strutture o di secrezioni idrofughe, sfruttano in vario modo le

zampe. 8

FATTORI TROFICI NEGLI INSETTI

[1] FITOFAGIA

- L'utilizzazione del cibo vegetale è stata una conquista decisiva per il differenziarsi dell'insieme degli insetti fin da

lontani tempi dell'era primaria, quando tali artropodi, primi tra gli animali, contrassero relazioni con le piante

che stavano colonizzando le terre emerse.

- Il modo più semplice di approfittare del cibo reso disponibile dalle piante è la demolizione immediata delle

strutture (insetti fitofagi masticatori.

- Due principali esigenze s'impongono agli animali vegetariani in genere:

o Ricavare in tempo utile l'energia: necessità non è sempre drammatica, tenute presenti le attitudini a

sopportare lunghi o lunghissimi periodi di vita rallentata

o Ricavare una quantità adeguata di azoto dal substrato: necessità decisiva e questo da ragione di diversi

comportamenti alimentari apparentemente inspiegabili.

- Fitofagi di:

o Tessuti in corso di sviluppo (molto ricchi di nutrienti) come giovani foglie o altri organi verdi

o Strutture vegetali mature ed ormai anche invecchiate (serve più tempo per la digestione)

- Masticatori per eccellenza sono gli 'xilofagi', demolitori di materie lignee, cioè di cortecce o/e di xilemi. Data la

generale povertà dei substrati, soprattutto del legno vero e proprio, questi insetti sfruttano l'alimento per lo più

come larve, stadi atti sia a triturare energicamente, sia a digerire e ad assimilare il cibo ricavato.<