Entomologia speciale

Programma del corso

Cicli biologici. Distribuzione geografica. Danni e mezzi di controllo.

Acari, nematodi e molluschi dannosi in agricoltura. Principali ordini di insetti.

Cenni sulle principali specie di insetti dannosi in agricoltura.

03 Morfologia degli insetti

09 Esoscheletro

12 Capo

17 Torace

22 Addome

Anatomia degli insetti

24 Sistema Muscolare

25 Sistema Nervoso

29 Sistema Digerente

33 Sistema Circolatorio

35 Sistema Respiratorio

36 Sistema Escretore

41 Sistema Riproduttore

43 Sviluppo Embrionale

44 Mute

46 Metamorfosi

Caratteristiche principali degli ordini:

51 Collemboli,

53 Proturi,

Diplura,

54 Tisanuri,

55 Efemerotteri,

56 Odonati,

58 Blattoidei,

60 Mantoidei,

62 Fasmodei

64 Isotteri,

68 Dermatteri,

70 Ortotteri,

78 Psocotteri

79 Mallofagi

80 Anopluri

82 Tisanotteri,

83 Rincoti o Emitteri,

101 Neurotteri.

106 Lepidotteri,

120 Ditteri,

136 Sifonatteri

138 Coleotteri,

155 Imenotteri. Filizzola

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181 Lotta e Controllo

185 Mezzi di Controllo Biologici

186 Mezzi di Controllo Biotecnologici

187 Mezzi di Controllo Agronomici

189 Mezzi di Controllo Fisici

190 Mezzi di Controllo Chimici

213 Lotta Integrata

217 Classificazione dei prodotti Fitosanitari

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GENERALITÀ

L’Entomologia, dal greco significa discorso sugli Entomi, ovvero gli insetti, che dal

latino sta a significare “Suddivisi in pezzi o setti”.

La Classe degli Insetti appartiene al Phylum degli Artropodi:

Podi= Zampe

Artro= Articolate

Tutti gli Artropodi possiedono un esoscheletro, all'interno del quale è presente una

cavità emocelica, la quale è ripiena di emolinfa (sangue degli insetti).

I progenitori degli insetti sono i Miriapodi (millepiedi).

Si adattano molto bene a qualsiasi ambiente riuscendo ad utilizzare i più svariati

substrati alimentari.

CARATTERISTICHE DISTINTIVE DEGLI INSETTI

- 3 regioni morfologiche (tagmi): CAPO - TORACE - ADDOME

- 3 paia di zampe (esapodi)

- Presenza di un paio di antenne (sul capo) e di due paia di ali (sul torace)

- Presenza di un paio di occhi composti sul capo

SONO RIUSCITI AD AFFERMARSI IN QUALSIASI HABITAT PERCHÉ:

- ESOSCHELETRO

• Protezione chimica, meccanica e biologica

• Impermeabilità

• Forma e supporto a tessuti molli e muscoli

I muscoli inseriti direttamente sulla parete del corpo garantiscono

un leveraggio ottimale (possono sollevare pesi 50 volte superiori al

loro peso corporeo)

• Articolazioni e membrane garantiscono libertà di movimento

- PICCOLE DIMENSIONI (2-20 mm)

• Sufficienti risorse minime per garantire sopravvivenza e riproduzione

• Dispersione facilitata

• Occupazione di habitat numerosi e diversificati

• Difesa, evitare la predazione

- VOLO

Gli insetti sono gli unici invertebrati in grado di volare e sono gli

unici animali ad avere sia ali che zampe.

• Dispersione, migrazioni, occupazione di habitat

• Facilita ricerca di cibo e partner

• Consente la fuga Filizzola

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- APPENDICI ARTICOLATE

• Specializzazioni delle appendici

Quelle boccali per l’alimentazione

Quelle intermedie per la locomozione

Quelle addominali per la riproduzione

• Suddivisione del corpo

Capo (input sensoriali, ingestione del cibo)

Torace (locomozione e digestione)

Addome (digestione, escrezione e riproduzione)

• Specializzazione delle appendici boccali

Masticatore, succhiatore, lambente, pungente

• Specializzazione delle appendici locomotorie

Raptatorie, natatorie, saltatorie

- POTENZIALE RIPRODUTTIVO

• Elevata fertilità, elevata fecondità e cicli vitali brevi

• Capacità di immagazzinare lo sperma

• Possibilità di riproduzione sessuata non anfigonia (Partenogenesi)

- METAMORFOSI

Limita la competizione alimentare nella stessa specie

• Cambiamento della struttura del corpo che consente miglior adattamento alle

diverse nicchie ambientali

• Diversificazione delle funzioni per ogni stadio di sviluppo

• È possibile che le larve e gli adulti di una stessa specie si nutrano di cibi

completamente diversi, sfruttino risorse diverse e occupino habitat assai differenti

- CAPACITÀ DI SFUGGIRE A CONDIZIONI AVVERSE

• Tramite la fuga (migrazioni) oppure entrando in uno stato di quiescenza che può

essere:

DIAPAUSA, necessita di concause climatiche e fisiologiche

Svernamento avviene in seguito ad una riduzione del fotoperiodo e cessa

quando è stato accumulato un certo numero di ore di raffreddamento.

ESTIVAZIONE, avviene in risposta ad uno stimolo sfavorevole e cessa non

appena lo stimolo è rimosso. Filizzola

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- ADATTABILITÀ ESTREMA

• Capacità di adattarsi velocemente ad un ambiente che cambia:

Gli insetti sono stati tra i primi organismi a occupare le terre aride (sono

apparsi sulla terra 300 Milioni di anni fa) e a sfruttare le piante verdi come

cibo, i primi a volare e a sviluppare la socialità.

Si sono adattati alla comparsa di nuove sorgenti alimentari, in coevoluzione

con l’uomo e le sue attività e possono sviluppare resistenza agli insetticidi.

- RUOLI DANNOSI

possono danneggiare l'uomo:

• Direttamente (punture di zanzare, pidocchi, ecc),

• Attraverso il trasporto di malattie (malaria, ecc),

• Indirettamente (danneggiamento di colture o beni).

- RUOLI BENEFICI

• Impollinazione (entomofila),

• Produzione di sostanze commerciali (miele, cera, seta, lacca, sostanze coloranti),

• Riciclo di sostanze organiche (saprofagi, necrofagi)

• Predazione di altri insetti (Entomofagi predatori, parassitoidi o pronubi)

- SPECIALIZZAZIONE ESTREMA

• Capacità di sfruttare un ristrettissimo numero o un unico tipo di risorse alimentari,

come una singola specie vegetale o animale.

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ANIMALI DOMINANTI (PHYLUM)

1 PORIFERI (Spugne)

2 CNIDARI (Meduse, Anemoni di mare, Idre)

3 PLATELMINTI (Vermi piatti)

4 NEMATODI (Vermi cilindrici)

Vivono in ambienti umidi, molti sono dannosi per gli insetti.

Per primi hanno evoluto la bocca e l'ano in due parti opposte del corpo.

5 MOLLUSCHI

- Cefalopodi: Calamari, Polpi

- Gasteropodi: Lumache, Chiocciole

- Bivalvi: Vongole, Cozze, Ostriche

6 ANELLIDI (Vermi segmentati e metamerici)

- Oligocheti: Lombrichi

- Irudinei: Sanguisughe

7 ARTROPODI

- Aracnidi: Ragni, Scorpioni, Zecche

- Diplopodi: Millepiedi (Erbivori)

- Chilopodi: Centopiedi (Carnivori)

- Insetti: Apterigoti (senza ali) / Pterigoti (Coleotteri, Lepidotteri, Imenotteri)

- Crostacei: Aragoste, Granchi, Gamberi

8 ECHINODERMI

- Asteroidea: Stelle di mare a 5 braccia

- Echinoidea: Ricci di mare

- Crinoidea: Gigli di mare

9 CORDATI (Caratterizzati da corda dorsale)

- Vertebrati: Pesci ossei e cartilaginei, Anfibi, Rettili, Uccelli, Mammiferi

- Invertebrati Filizzola

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MORFOLOGIA

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ESOSCHELETRO

È il rivestimento esterno che caratterizza gli Artropodi e li protegge avvolgendoli in

una sorta di capsula articolala. Questo rivestimento, si compone di vari strati, alcuni

inerti ed uno vivente. Procedendo dall'esterno verso l'interno distinguiamo in esso la

cuticola, l’epidermide e la membrana basale.

La cuticola è inerte,

tipicamente rigida e pluristratificata,

composta da 3 strati (epicuticola, esocuticola

ed endocuticola).

L'epicuticola è molto sottile e riveste fondamentale

importanza per la vita dell'insetto, assicurando da sola buona parte della resistenza

dell'animale al secco e quindi alla traspirazione e alla penetrazione di acqua, di

patogeni, di sostanze chimiche tossiche quali gli insetticidi, etc.

Nell'epicuticola si distinguono:

(a) uno strato lipoproteinico esterno, detto cemento.

(b) uno strato ceroso

(c) uno strato cuticolinico, costituito da lipoproteine originariamente molli, poi

indurite e plasticizzate per tannizzazione (sclerotizzate).

L'esocuticola è lo strato più densamente colorato, responsabile della durezza del

tegumento.

Essa è composta da poca chitina (polisaccaride di tipo cellulosico) ed è composta

soprattutto di proteine tannizzate.

L'endocuticola è lo strato più spesso, ma è incolore, molle ed è attraversato da

dotti ghiandolari, elementi nervosi e da moltissimi canalicoli destinati al trasporto di

materiali di accrescimento del tegumento.

L’Epidermide è lo strato vivente unicellulare secernente la cuticola. Al di sotto di

essa vi è la membrana basale che riveste la cavità interna della capsula tegu-

mentale.

La formazione della cuticola avviene per stratificazione successiva che ha luogo

durante le mute e la metamorfosi. Le cellule dcll'epidermide producono uno dopo

l'altro i vari strati, dall'esterno verso l'interno, scaricando i vari materiali attraverso i

canali. Un processo base di colorazione e indurimento è la tannizzazione.

Un altro processo base nella genesi della cuticola e la sintesi della chitina (N-

acetilglucosamina) partendo dal glucosio. Le lamelle di chitina sono infine ottenute

con la formazione di glico-proteine sotto il controllo dell’enzima chitino-sintetasi, sul

quale agiscono negativamente alcuni moderni insetticidi del gruppo del

Diflubenzuron o Dimilin. Filizzola

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La cuticola non è uniforme ma è interrotta da linee di minore

resistenza (suture), ciò conferisce elasticità a tutto l'eso-

scheletro.

All'esterno essa presenta produzioni varie, quali peli, setole,

spine, corni, etc.

I peli e le setole sono prodotti da una o più cellule epiteliali

tricogene. Colori

I colori degli insetti possono essere di natura fisica o chimica.

I colori fisici, detti anche strutturali, sono effetto di giochi di

diffrazione della luce entro particolari strutture cuticolari: sono

tipicamente associati a riflessi metallici e sono stabili (blu o

verde metallico, dorato, rameico. etc,).

I colori chimici, detti anche pigmenti, sono dovuti a presenza di sostanze chimiche

(pigmenti) distribuite entro la cuticola (es. melanine, di color nero), o nelle cellule

dell'epidermide (clorofille, carotenoidi per i colori verdi, gialli, rossi, etc.).

Tutti i colori pigmentari sono facilmente degradabili e si alterano dope la morte.

Essi derivano da reazioni di ossidazione (come le melanine), da diretta derivazione

vegetale (come la clorofilla) oppure dal metabolismo dello stesso insetto.

Le colorazioni degli insetti possono essere

- PREMONITRICI

Sono comuni tra specie dotate di mezzi di offesa (pungiglione) o

di difesa (sostanze tossiche o repellenti), tali da venire

abitualmente evitate dai grossi predatori (uccelli, mammiferi,

rettili, anfibi).

Le loro colorazioni sono molto vistose (es. nero + giallo).

Tali colorazioni vistose sono spesso associate ad atteggiamenti

che incutono spavento nell’aggressore.

- FOBERICHE

Queste colorazioni sono quelle di molte specie di grosse dimensioni, dotate

di macchie, spesso a forma di occhi o di altro disegno destinato ad avere

effetto terrificante. Alcuni grossi bruchi tropicali si drizzano sulle

pseudozampe posteriori ed espongono disegni che ricordano la testa di un

serpente. Filizzola

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- MIMETICHE

Queste colorazioni si possono distinguere in due categorie principali:

- MIMETISMO PSEUDO-SEMANTICO:

Si ha quando una specie innocua imita una specie comune

dotata di colorazione premonitrice. Molte farfalle e mosche,

imitano le colorazioni degli insetti dotati di pungiglione.

Alcune farfalle addirittura sacrificano le proprie squame per

riuscire nell'imitazione.

- MIMETISMO CRIPTICO:

In cui un insetto assume il colore e a volte anche la forma

dell'ambiente circostante, scomparendo alla vista dei possibili

predatori.

Comunque tali colorazioni si rivelano efficaci esclusivamente

nei confronti dei grossi predatori (Vertebrati).

Invece non svolgono nessun effetto mimetico nei confronti

degli insetti predatori (entomofagi), i quali sono dotati di

finissimi sensi grazie ai quali sono in grado di scoprire e

raggiungere le loro vittime anche a centimetri di profondità nel

terreno o nel legno compatto degli alberi.

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CAPO

Il capo è una capsula derivante dalla fusione di sei segmenti ed è munita di due fori

(apertura boccale e foro occipitale).

L'apertura boccale porta le appendici boccali, al foro occipitale è collegata la

membrana del collo.

Nel capo si possono distinguere delle precise regioni:

Nella parte anteriore, il labbro superiore che copre le appendici boccali e la fronte,

ai lati due guance e posteriormente l’occipite con il relativo foro.

Il capo può essere portato con una inclinazione che spesso è conseguenza di un

adattamento all'ambiente e ciò si manifesta soprattutto nella posizione delle

appendici boccali:

- Se queste sono portate in avanti l'asse del capo si trova sul prolungomento di

quello del corpo (capo prognato).

- Se queste sono portate in basso, l’asse del capo forma un angolo retto (capo

ipognato) o addirittura acuto con l’asse del corpo (capo metagnato).

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Oltre alle appendici boccali il capo presenta tipicamente gli occhi, gli ocelli e le

antenne.

Le antenne che sono la sede di molti organi di

senso, si compongono di vari articoli detti

antennomeri. Il primo, di solito più sviluppato, è

detto scapo, si articola con il capo entro una

fossetta detta torulo, attraverso la quale giungono

fino all’apice liquidi e tessuti di provenienza interna

(nervi, trachee, emolinfa, etc.).

Al primo articolo ne segue un secondo più breve,

detto pedicello, infine i rimanenti articoli

costituiscono il flagello.

Se gli ultimi articoli di questo sono ingrossati a formare una specie di clava, allora

tutti quelli che la precedono costituiscono il cosiddetto funicolo.

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Appendici boccali

Le appendici che servono al prelievo del cibo sono pezzi soggetti ad una radicale

trasformazione da un ordine all'altro.

- MASTICATORE

L’apparato boccale masticatore è lo schema di partenza diffuso

in vari ordini appartenenti quasi tutti al raggruppamento più

primitivo. Esso si compone del labbro superiore, di un paio di

mandibole, di un paio di mascelle e del labbro inferiore.

Le mandibole sono due pezzi trituranti, dentellati sui lato

interno.

Le mascelle sono appendici più allungate e più delicate delle

mandibole.

Il labbro inferiore, derivante dalla fusione di un secondo paio di

mascelle denominati

postmento e premento, munito di due palpi labiali.

Nell'interno della cavità boccale sporge un pezzo spesso

carnoso, definito lingua.

L'apparato boccale masticatore, pur rimanendo una struttura di

base dell’intera classe degli insetti, subisce frequenti

trasformazioni in tipi diversi, per effetto della specializzazione

alimentare. Filizzola

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- LAMBENTE

Un altro tipo di adattamento

conduce all’apparato boccale

lambente-succhiante.

In questi casi si osserva un forte

sviluppo in "proboscide” dei lobi

esterni delle mascelle (nel caso

della proboscide delle Farfalle), nei

Muscidi e affini (Ditteri) quasi tutte

le appendici boccali sono ridotte e

rimane solo il labbro inferiore

carnoso e adatto all’aspirazione dei

liquidi. Filizzola

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- PERFORANTE

Uno dei più importanti adattamenti è quello in perforante o succhiatore-pungente.

In questi casi si assiste ad una trasformazione in stiletti delle mandibole e delle

mascelle e nello sviluppo di un rostro (cilindro carnoso solcato) non partecipante alla

puntura e fungente da contenitore degli stiletti stessi. Alla costituzione di questo

rostro partecipa di solito il labbro inferiore.

In alcuni gruppi si differenzia anche una pompetta salivare che serve a iniettare la

saliva nei tessuti punti (Rincoti).

Negli adulti di alcuni gruppi (es. nei maschi delle Cocciniglie) l'apparato boccale è

quasi o del tutto atrofizzato dal momento che questi insetti non si nutrono in tale

stadio, svolgendo solo una funzione riproduttiva.

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TORACE

È la seconda regione del corpo degli insetti ed è distinguibile in 3 segmenti detti

protorace (anteriore), mesotorace (mediano), metatorace (posteriore).

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Zampe

Gli insetti posseggono al massimo sei zampe, un paio per ciascun segmento toracico.

Ciascuna zampa è costituita da una successione di articoli di cui il primo è definito

anca (coxa). Ad esso seguono il femore e la tibia, lunghi e

sviluppati. Alla tibia segue il tarso, generalmente

pluriarticolato. Nell&#