Riassunto principi di difesa integrata agli infestanti

Principi di difesa integrata dagli infestanti

Introduzione

Si deve a Linneo (1707-1778) la suddivisione in categorie gerarchiche animali e piante, fino all'individuare la specie. Linneo riconosceva classe, ordine, genere, specie e varietà, mentre successivamente si è inserito regno, classe, phylum (tipo) e la varietà è considerata una categoria opzionale. Ogni specie viene contraddistinta da una nomenclatura binomia, in cui è prima indicato il nome del genere, seguito dal nome latino della specie. Viene indicato il cognome dell'autore che ha effettuato la classificazione tra parentesi. Possono seguire ad un genere i termini:

• sp.: si tratta di una specie di quel genere
• spp.: si tratta di più specie
• s.l.: un gruppo di specie affini, riconoscibili solo da minuti caratteri morfologici
• s. str.: una ben individuata specie che fa parte di un gruppo s.l.

Morfologia di insetti e artropodi

Insetti e acari appartengono al phylum degli artropodi, che con più di 1 milione di specie, sono oltre il 70% del regno animale. Gli artropodi hanno un rivestimento tegumentale o esoscheletro, rigido ed elastico, che dà forma e colorazioni proprie. Fanno parte di questo phylum specie con importanza economica, sanitaria e biologica: impollinatori, parassiti umani, animali domestici, specie dannose alle colture o alle derrate conservate.

Esteriormente hanno corpo metamerico (simmetria bilaterale), costituito da una cuticola e dotato di un paio di zampe articolate per segmento (da cui il nome del phylum). Internamente hanno apparato circolatorio ridotto, sistema nervoso costituito da un paio di gangli per segmento e muscolatura composta soprattutto da fibre muscolari striate. Lo sviluppo post-embrionale avviene con mute e metamorfosi.

Insetti

Dal latino insectum indicante la suddivisione in segmenti. Comprendono circa 1 milione di specie, con corpo suddiviso in:

• Capo: Costituito da 6 segmenti fusi, presenta negli adulti un paio di antenne, occhi composti o semplici e un apparato boccale.
• Torace: Formato da 3 segmenti muniti ciascuno di un paio di zampe e due paia di ali sul secondo e terzo segmento.
• Addome: Formato da 11 segmenti, spesso fusi in diverso modo tra loro.

Il tegumento, detto esoscheletro, è più o meno scarificato e funziona da sostegno per gli organi interni, mentre l'apparato circolatorio, nervoso e muscolare è quello tipico degli artropodi. I principali organi escretori sono i tubi malpighiani. Normalmente sono, tranne eccezioni, di sesso separato e possono presentare dismorfismo sessuale. La riproduzione avviene maggiormente per anfigonia e partenogenesi, con deposizione di uova anche varie migliaia per femmina. L'elevato potere riproduttivo, la rapidità del ciclo biologico (moscerino dell'aceto 25 generazioni all'anno) e le differenziazioni spiccate (mutazioni 1:10000 individui), sono i fattori del loro successo.

La maggior parte è indifferente, ossia vive a spese di piante spontanee o in ambienti in cui non interferisce con l'uomo (questi possono diventare nocivi se si adattano). Altri sono utili, come gli impollinatori e i predatori o parassitoidi a spese di artropodi a noi nocivi, o anche quelli che prendono parte nell'eliminazione delle sostanze organiche in decomposizione. Altre invece sono dannose, in quanto vettrici di malattie o distruttrici di colture agricole e forestali.

Cenni di morfologia

Esoscheletro: Composto dall'esterno verso l'interno da: cuticola, epidermide e membrana basale. L'esoscheletro è atto a proteggere dall'ingresso di microrganismi patogeni e sostanze nocive varie, oltre che ad impedire la perdita di acqua. Struttura pluristratificata costituita principalmente da proteine plasticizzate, chitina e sclerotina. Presenta spessore minore e maggiore elasticità in prossimità delle articolazioni. Può presentare spine (prende parte il tegumento), appendici (articolate al tegumento mediante membrane), peli, setole, squame.

Lo strato più esterno ha uno spessore di 4 μm e contiene anche cere che impediscono la perdita di acqua. Segue uno strato più spesso, composto da chitina e proteine tannizzate con sostanze fenoliche a formare la sclerotina, la quale conferisce rigidità alla cuticola. L'ultimo strato è il più spesso e anche il più elastico, contenente anch'esso chitina e proteine tannizzate. La chitina è circa il 25-60% per peso secco della cuticola e si tratta di un polisaccaride azotato comprendente molti residui di acetil-glucosammina. Al di sotto della cuticola vi è l'epidermide, che è un pavimento unicellulare, a cellule cubiche nelle forme giovanili e appiattite negli adulti.

Antenne: Il capo ha un'apertura anteriore per le appendici boccali, una posteriore detta foro occipitali, per il collegamento con il torace, tra il vertice e le guance sono inseriti gli occhi, a volte sulla fronte si trovano gli oceli e tra gli occhi e la fronte sono inserite le antenne. Consistono di un numero vario di antennomeri, sede degli organi di senso come tango-, chemio-, igro- e termo-recettori. Le antenne hanno caratteristiche utili nell'identificazione della specie di appartenenza.

Appendici boccali:

• Masticatore: Tipico delle specie infestanti, capaci di perforare anche gli imballaggi, è costituito da:
  • Labbro superiore laminare, articolato.
  • Due mandibole con margine interno dentellato per una prima grossolana trituratura del cibo.
  • Due mascelle per coadiuvare la masticazione.
  • Labbro inferiore.
  Questo tipo di apparato boccale lo hanno la maggior parte degli insetti delle derrate (Tisanuri, Blattoidei, Ortotteri e Coleotteri. Nei Lepidotteri e alcuni Imenotteri è presente solo nelle larve. La conformazione di questo apparato consente il riconoscimento dell’infestante quando individuati con il filth test.
• Lambente succhiante: Tipi dei Ditteri Muscidi adulti, in cui mascelle e mandibole sono scomparse. Il labbro superiore è allungato, e sottostante è presente la prefaringe, al cui apice sbocca il dotto salivare. Il labbro inferiore è detto proboscide e termina con due estroflessioni, i labelli, nei quali si trovano tubicini detti pseudotrachee, con funzione suggente. Prima della suzione, questi Ditteri rigurgitano sul substrato la saliva, contaminando cibi e bevande con i microrganismi presenti.
• Succhiatore: Tipico dei lepidotteri adulti, vede il labbro superiore e le mandibole molto ridotte, mentre le mascelle sono allungate a formare una spirotromba.
• Dilaniante: Tipico delle larve di Ditteri come mosche e mosconi, è costituito da un paio di uncini boccali distalmente appuntiti e solitamente articolati su un pezzo sclerificato.

Torace: Composti da tre segmenti:

1. Protorace
2. Mesotorace
3. Metatorace

Ali: Espansioni latero tergali del meso e meta-torace, presenti a 2 paia generalmente, o ad 1 solo paio sul meso-torace. Nei Ditteri il secondo paio è trasformato in bilancieri con funzione stabilizzanti nel volo. L’ala, di forma sub-triangolare, può essere nuda o ricoperta da squame o peli, percorsa da nervature entro cui passano trachee, nervi ed emolinfa. Possono essere sclerificate, da cui la denominazione di elitre nei Coleotteri e tegmina nei Blattoidei e Ortotteri. Generalmente le anteriori si collegano con le posteriori mediante serie di uncini, setole o altri meccanismi.

Zampe: Tipicamente presenti in numero di 3 paia, costituite da 6 segmenti ciascuna, articolate tra pleure e sterno. Il primo segmento è detto coxa, cui seguono trocantere, femore, tibia (spesso ricca di spine e setole), tarso (suddiviso in tarsomeri) e pretarso. Quest’ultimo è spesso nascosto nell’ultimo articolo del tarso e può portare unghie e organi speciali che aiutano la progressione e l’adesione al substrato. Secondo l’aspetto e le funzioni che possono adempiere, le zampe prendono il nome di ambulatorie o cursorie.

Addome: È costituito da 10 segmenti ben evidenti detti uriti, cui se ne aggiunge uno molto ridotto, nel quale si apre l’ano. Possiamo distinguere tre parti:

• Pregenitale, o viscerale, che va dal I al VII urite
• Genitale (VIII-IX urite)
• Postgenitale (X-XI urite).

• Pseudozampe nelle larve dei Lepidotteri e alcuni Imenotteri
• Cerci, appendici pari dell’XI urite, sede di organi di senso
• Gonapofisi che sono gli organi genitali esterni.

Sistema muscolare: Il numero di muscoli può superare i 4000 e sono formati prevalentemente da fibre striate. L’attacco dei muscoli alla cuticola avviene per mezzo di sottili fibrille e la locomozione avviene con modalità diverse in funzione dell’ambiente in cui l’insetto si trova. All’interno del substrato alimentare l’insetto vince la resistenza del mezzo utilizzando apposite aree ambulacrali sui segmenti del corpo e aiutandosi anche con le mandibole.

Sistema nervoso: Costituito da neuroni, costituiti da un corpo cellulare, uno o più filamenti nervosi trasmittenti (neuriti) e di altri riceventi (dendriti). Il mediatore chimico è solitamente l’acetilcolina. Periferico o sensoriale, cellule nervose sotto il tegumento, collegate con gli organi di senso. Gli organi di senso sono denominati:

• In base all’aspetto, tricoidei, placoidei, campaniformi…
• In base alla funzione, meccano-, igro-, termo-, chemio-, foto- recettori.

Sistema digerente: Costituito da organi di presa e di ingestione, nonché dal tubo digerente. Quest’ultimo consta in: intestino anteriore, medio e posteriore. Le tre porzioni di intestino sono separate dalla valvola cardiaca e dalla pilorica. La prima parte è spesso caratterizzata da dilatazioni (ingluvie) in cui si accumula cibo e liquido. Se il cibo necessita di ulteriore triturazione, è presente uno stomaco masticatore detto ventriglio, in cui sono anche insediati microrganismi simbionti, che facilitano l’assunzione di cellulosa e lignina. Nella parte centrale del canale, le cellule epiteliali secernono succhi contenenti enzimi (amilasi, invertasi, lipasi, maltasi).

Sistema respiratorio: Generalmente consiste in un apparato tracheale formato da canalicoli elastici: trachee. Le trachee comunicano con l’esterno mediante stigmi, presentano rilievi ad anello o spirale detti tenidi e sono collegate con le tracheole mediante cellule stellate. Gli stigmi si trovano a coppie sui lati dei segmenti toracici (II e III) e addominali e presentano un’apertura circondata da un cercine sclerificato. Inoltre le trachee presentano spesso dilatazione dette sacchi aerei, che immagazzinano aria e consentono la sopravvivenza, mediante chiusura degli stigmi, degli insetti per tempi più o meno lunghi. Tracheole, che sono tubicini a fondo cieco. Negli insetti poco attivi la respirazione ha luogo per semplice diffusione dell’ossigeno nelle trachee, mentre per gli insetti più attivi o di maggiore mole, c’è anche il coinvolgimento di una ventilazione meccanica.

Sistema circolatorio: L’emolinfa scorre entro i vasi e fra le lacune degli organi, facilitata dalla presenza di due lamine fibromuscolari (diaframma dorsale e ventrale). Il vaso dorsale è aperto in posizione cefalica, con presenza di camere (ventricoliti), caratterizzate da una coppia di aperture (ostioli). Organi pulsanti sono per lo più situati alla base di antenne e zampe. L’emolinfa non partecipa, se non eccezionalmente, nella respirazione, bensì nelle funzioni trofica, meccanica e di trasporto ormonale.

Sistema escretore: Tubi malpighiani immersi nella cavità generale del corpo, con l’estremità distale chiusa e quella prossimale che sbocca in prossimità della valvola pilorica, hanno funzione di assorbire dall’emolinfa i prodotti catabolici, scaricandoli attraverso l’intestino. Tegumento, durante le mute, assieme alla cuticola, vengono eliminati anche prodotti di rifiuto.

Sistema secretore: Importanti sono le ghiandole sericipare (labiali, produzione di seta), repugnatorie (Blattoidei che producono benzochinoni), dell’apparato riproduttore (usate per incollare le uova al substrato, formando le ooteche) e ghiandole di semiochimici. Per quanto riguarda le sericipare ricordiamo la Plodia interpunctella, la quale è un infestante che forma spessi strati di feltro sul substrato. I feromoni:

• Sessuali
• Deterrenti l’ovodeposizione (evitare la competizione alimentare)
• Allarme (effetto di fuga o convergenza rapida)
• Territoriali e di traccia (es. formiche da e verso un “bottino” di caccia)
• Aggreganti e antiaggreganti (servono a costruire nuove colonie a partire da individui esploratori. Un aumento di concentrazione di aggregante può fungere da feromone antiaggregante, riducendo l’efficacia di trappole)

Sistema riproduttore: Gli organi riproduttori sono costituiti dalle gonadi, cui seguono due gonodotti pari (ovidotti e canali deferenti), un gonodotto impari (ovidotto e canale eiaculatore), seguite dalle aperture genitali con gli organi per l’accoppiamento, che si trovano nel IX urite per i maschi e tra l’VI e IX per le femmine. Annesse alla vagina sono presenti ghiandole colleteriche, le quali producono sostanze atte ad incollare le uova al substrato, o a proteggerlo.

Riproduzione

Generalmente avviene per anfigonia (fecondazione della cellula uovo, previo accoppiamento), ma si verificano anche partenogenesi ed ermafroditismo. Le uova possono essere deposte:

• Libere
• Rilasciate a gruppi sul substrato
• Rilasciate all’interno del substrato
• Protette da ooteche (Blattoidei)
• Ricoperte da peli, squame, dentriti (alcuni Lepidotteri e Coleotteri).

Sviluppo embrionale: L’uso di radiazioni ionizzanti, microonde e alte temperature può determinare mortalità delle uova, variabile in funzione del tempo intercorso dalla loro deposizione e dalla specie.

Sviluppo postembrionale: L’insetto va incontro ad accrescimento ponderale, ossia dipendente dall’assunzione di cibo, e volumetrico, il quale è discontinuo e richiede la sostituzione della cuticola per mezzo delle mute. Il distacco della cuticola è favorito dall’azione chimica del secreto delle ghiandole esuviali fra le cellule dell’epitelio. Questa fase termina con il raggiungimento dello stadio di adulto.

Metamorfosi:

• Ametabolio: La forma giovanile, detta neanide, è molto simile a quella dell’adulto.
• Eterometabolio: La forma giovanile, detta ninfa è più o meno simile all’adulto, si distingue per certi caratteri.
• Olometabolio: Le larve subiscono trasformazione, durante uno stadio immobile di pupa, per arrivare allo stadio di adulto. La pupa è normalmente quiescente ed afaga e viene definita exarate se presenta appendici libere e distaccabili, oppure obtecte se le appendici sono aderenti al corpo e rivestite della stessa cuticola (nei Lepidotteri viene detta crisalide). A volte la pupa viene protetta da un bozzolo sericeo, mentre in altri casi è racchiusa nel pupario, originato dalla cuticola dell’ultima età larvale. In alcuni casi si verifica polimorfismo e quindi la specie presenta più forme differenti.

Specie

Ordine Blattoidei

Caratteristiche generali:

• Corpo piatto
• Colore bruno
• Apparato boccale masticatore
• Antenne lunghe e sottili
• Ali anteriori anche leggermente sclerificate (pseudo-elitre o tegmine)
• Zampe cursorie
• Ghiandole repugnatorie e attrattive.

Sono eterometaboli ovipari, ovovivipari o vivipari, che si riproducono per anfigonia e la deposizione delle uova avviene in una ooteca. Il regime dietetico è fondamentalmente fitofago, ma con elevate densità di popolazioni si possono notare fenomeni di cannibalismo.

Specie:

• Blattella germanica (L.): 10-15mm, presenta due macchie scure allungate sul pronoto. È caratterizzata da una rapidità di moltiplicazione e predilige ambienti caldo-umidi. Il ciclo vitale a 30°C con 70% di U.R. si completa in meno di 3 mesi e nel corso di questo lasso di tempo la femmina depone circa 4-8 ooteche, contenenti ciascuna da 20 a 30 uova.
• Blatta orientalis (L.): Caratteristica delle abitazioni, misura 20-24mm, ha un colore tendente al nero e presenta dismorfismo sessuale: le ali anteriori della femmina sono molto brevi e quelle posteriori atrofiche. È lucifuga e il ciclo vitale a 30°C con 70% di U.R. è di circa un anno, nel quale la femmina depone una decina di ooteche, contenenti ciascuna al massimo 16 uova. È una specie onnivora e molto vorace, dotata di ghiandole repugnatorie. Può essere ospite intermedio di nematodi e cestodi.
• Periplaneta americana (L.): Lunga 28-44mm, di colore ferrigineo e con ali ben sviluppate in entrambi i sessi. Gli adulti possono vivere anche due anni e presentano una grande resistenza al digiuno. Le femmine sono dotate di ghiandole repugnatorie.

Ortotteri

Detti cavalieri...