Entomologia generale

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Entomologia generale

Entomologia, cosa studia?

Branca della zoologia che si occupa dello studio degli insetti, della loro morfologia e fisiologia, dei loro rapporti con l’ambiente. Lo studio dell'entomologia è molto importante soprattutto per chiarire i meccanismi di attacco degli insetti nei confronti delle piante è poter così ricercare dei metodi per la salvaguardia delle culture.

Gli insetti fanno parte degli artopodi, essi rappresentano il gruppo più numeroso è vario del mondo animale(circa 1.200.000 specie ). La loro presenza negli ecosistemi è fondamentale per variate funzioni: ciclo delle sostanze nutritive, mantenimento della biodiversità vegetale animale.

Gli insetti offrono una vasta gamma di composti chimici utili all'uomo, che possono essere raccolti, estratti, o sintetizzati per vari usi. Inoltre essi forniscono modelli di studio per molti processi biologici.

Biotecnologie entomologiche

biotecnologie finalizzate al controllo degli insetti fitofagi, in generale tutte quelle tecnologie che si basano su conoscenze di tipo molecolare è fisiologico è dei meccanismi che regolano le loro relazioni simbiotiche con altri organismi(relazioni insetto-pianta, relazioni insetto-microrganismo, relazioni insetto-insetto).

Generalità sugli insetti

INSETTI UTILI

sono fondamentali negli equilibri degli ecosistemi. Grazie ad essi gran parte delle specie vegetali spontanee e coltivate si riproducono. Forniscono una vasta gamma di prodotti utili all'uomo(prodotti dell'alveare, la setta ,la lacca, derivati da componenti della cuticola che hanno applicazioni in campo farmaceutico ed industriale.

INSETTI DANNOSI

gli insetti possono arrecare gravi danni agli altri organismi viventi e all'uomo. I fitofagi crea non notevoli danni alle produzioni agricole. Altri insetti invece, possono essere dannosi per la salute dell'uomo e degli animali trasmettendo gravi malattie. L'uomo combatte da sempre gli insetti dannosi, impiegando sostanze chimiche di sintesi che possono essere tossiche per l'uomo stesso, per gli altri animali e per l'ambiente.

INSETTI INDIFFERENTI

fanno parte di questi la gran parte delle specie per le quali non esistono rapporti diretti con l'uomo e le sue attività. In realtà a tutte queste specie no n sono affatto indifferenti in quanto svolgono un ruolo essenziale nel mantenere gli equilibri naturali e nella conservazione della biodiversità animale e vegetale.

Insetti pronubi(impollinatori)

La maggior parte delle piante superiori presenta organi fiorali evidenti, la cui conformazione è in stretta relazione con l'attività pronuba degli insetti. L’impollinazione consiste nel trasporto del polline dagli stami allo stigma. Gli agenti di tale trasporto possono essere: vento, acqua, alcuni insetti. Ma nei nostri ambienti i principali vettori sono soprattutto l'acqua gli insetti.

i prodotti dell'alveare

altri vantaggi economici derivano dall'allevamento degli insetti: l'ape perlati cultura, il baco da seta per la bachicoltura, i predatori riparasti tu e di impiegati nella lotta biologica. L'ape fin da sempre ha attratto l'attenzione dell'uomo, anche grazie allasua complessa vita sociale oltre ai prodotti di pregio

che è in grado di fornire. È inoltre il principale impollinatore delle piante spontanee e coltivate ed è un mezzo per valutare il tasso di inquinamento in ambienti agricoli soprattutto in relazione all'uso di pesticidi.

Prodotti dell'alveare: miele, cera (secrezione ghiandolare), pappa reale, propoli e polline.

il baco da seta e un'altro insetto utile sfruttato dal punto di vista economico esso ha rappresentato per molti secoli un'importante attività legata all'industria della seta.

Insetti utili

La lotta biologica classica contro gli insetti nocivi si basa sull'impiego di entomofagi i quali attualmente vengono moltiplicati attraverso veri e propri allevamenti industriali. Gli insetti che ne derivano vengono regolarmente registrati e immessi in commercio. Questa strategia si sta affermando sempre più grazie al successo e alla diffusione di prodotti biologici.

Insetti dannosi per le piante

Le perdite di produzione agricola nella fase di coltivazione (pre-raccolta) e nella fase successiva ha raccolto, attribuibili a parassiti animali, sono di grave entità. Ciò impone un notevole impegno per un'adeguata protezione delle culture senza gravi ripercussioni sull'ambiente. I fitofagi, distinguibili( a seconda del regime alimentare) in varie categorie possono causare danni diretti alle piante parentesi sottrazione di biomassa con linfa vegetale) o indiretti(trasmissione di malattie, formazione di fumaggine ecc).

Parassiti dell'uomo e degli animali

molti artopodi possono molestare o parassitarie l'uomo e gli animali domestici causando disturbo o gravi danni alla loro salute. A parte l'azione diretta di sottrazione del sangue attraverso le punture(ematofagi), il rischio più grave è associato alla trasmissione di malattie(tramite virus, batteri, protozoi)

Infestanti ambientali.

molte altre specie di insetti infestano gli ambienti urbani, le abitazioni, i locali commerciali, arrecando disturbi all'uomo alle sue attività e costituendo anche un pericolo per l'igiene e la salute in quanto potenziali vettori di patogeni e parassiti, o sorgenti di contaminazione biotica degli alimenti.

2)Come sono fatti gli insetti

La morfologia esterna studia le parti del corpo in diretta relazione con l'ambiente.

Il corpo degli insetti è costituito da 20 segmenti o somiti che o metameri, ripartiti in tre regioni morfologiche:

il capo o testa, composto da sei segmenti fusi tra loro che formano un'unica capsula rigida che è appunto la testa.il capo è fornito di occhi composti, di un paio di antenne di un apparato boccale, più o meno complesso.

il torace composto da tre segmenti al quale sono articolate tre paia di zampe ed eventualmente le ali sino ad un massimo di due paia.si divide a sua volta in tre parti:

PROTORACE,MESOTORACE,METATORACE.

l'addome composto in genere da 11 segmenti.rappresenta la regione più estesa, sono più facilmente distinguibili segmenti(URITI) sono inoltre presenti i genitali esterni che corrispondono alla differenziazione del 8°urite nel la femmina, e del 9° urite nel maschio.

Fonte: http://agrariafree.altervista.org/appunti%20agraria/entomologia/Entomologia%20dany.pdf

Autore del testo: non indicato nel documento di origine

Fonte immagine insetto : http://agrariafree.altervista.org/appunti%20agraria/entomologia/doc2.pdf

Entomologia generale riassunto

Sistema nervoso

Il sistema nervoso è costituito da cellule nervose dette neuroni, gli impulsi nervosi viaggiano a 400 km/h.

Lo stimolo nervoso procede all’interno del neurone tramite una carica elettrica e passa da cellula a cellula tramite un processo chimico:

Lo stimolo attiva la produzione di acetilcolina (ach);
Essa viene inviata all’altro neurone o all’organo bersaglio;
L’ach trasmette lo stimolo chimico;
Viene prodotta l’acetilcolinesterasi che degrada l’acetilcolina in colina ed acido acetico;

Si suddivide in:

Centrale;
Viscerale;
Periferico.

I neuroni sono formati da:

Corpo pirenoforo;
Dendriti: ramificazioni corte del corpo pirenoforo, ricevono l’impulso nervoso da una cellula vicina;
Neurite o assone: ramificazione lunga del corpo pirenoforo, trasmette l’impulso per via elettrica.
Sinapsi o bottone sinaptico: ingrossamento finale del neurite, su di esso sono presenti delle vescicole sinaptiche che producono acetilcolina.
Mielina: guaina di rivestimento del neurite, composta dalle cellule di Shuan che sono “salsicciotti” che isolano elettricamente il neurone.

I neuroni sono di tre tipi:

Sensoriali: ricevono lo stimolo dall’esterno e lo trasmettono al sistema nervoso centrale;
Motori: presenti nei gangli (ammassi di neuroni), tramite il neurite trasmettono l’impulso ricevuto da quelli sensoriali;
Associativi: presenti nei gangli, trasmettono l’impulso e collegano i vari gangli.

La risposta automatica ad uno stimolo viene detta arco riflesso (per esempio al dolore).

Sistema nervoso centrale

Viene distinto in tre zone:

Cervello o cerebro;
Gnatocerebro;
Catena ganglionare ventrale.

Cervello o cerebro

Formato dalla fusione delle prime tre coppie di gangli, innerva gli organi della vista, le antenne e il labbro superiore.

Si suddivide in tre parti:

Protocerebro: innerva occhi, ocelli e cellule neuricrine (le quali secernono l’ormone cerebrale che pilota gli altri ormoni);
Deutocerebro: innerva le antenne ed è il centro olfattivo;
Tritocerebro: formato da un cingolo parastomodeale che funge da collegamento con il gnatocerebro.

Gnatocerebro

Formato dalla fusione di tre coppie di gangli, innerva mandibole, mascelle e labbro inferiore.

Catena ganglionare ventrale

Nel torace è formata dalla fusione di tre coppie di gangli ed innerva zampe e ali, nell’addome è formata dalla fusione di otto coppie di gangli ed innerva l’apparato genitale esterno e la muscolatura scheletrica o somatica (muscolatura striata).

Sistema nervoso viscerale

Esso è formato da quattro parti:

Simpatico dorsale: regola la peristalsi intestinale (dello stomodeo e della prima parte del mesentero) e il battito cardiaco;
Simpatico ventrale: regola la respirazione tramite le trachee;
Simpatico caudale: regola la peristalsi intestinale (della seconda parte del mesentero e di tutto il proctodeo) e le gonadi;
Simpatico cardio-aortico: collega il cervello con i corpi cardiaci, a loro volta collegati con i corpi allati (centri di produzione di ormoni).

Sistema nervoso periferico o sensoriale

Riceve le informazioni dall’esterno e le trasmette ai muscoli. E’ costituito da neuroni motori e sensoriali; il centro della ricezione dello stimolo viene detto sensillo.

Si distinguono sensilli:

Meccanorecettori;
Chemiorecettori;
Fotorecettori;
Igrorecettori;
Termorecettori.

I sensilli, tranne lo scolopidio (fonorecettore, composto da una membrana vibrante), sono così composti:

Cellula tricogena: genera l’apparato esterno;
Apparato esterno: assume diverse forme, solitamente di pelo o aculeo;
Cellula membranogena: consente l’articolazione dell’apparato esterno attorno all’inserzione;
Neuroni sensoriali: trasmettono l’informazione al sistema nervoso centrale.

Sensilli meccanorecettori

Percepiscono il tatto, le onde sonore, la pressione atmosferica e il movimento dell’aria. Si suddividono in:

Propriorecettori: percepiscono la posizione reciproca delle varie parti del corpo;
Tangorecettori: percepiscono il tatto;
Fonorecettori: percepiscono il suono, possono essere:

Peli acustici: percepiscono i suoni a bassa frequenza;
Sensilli scolopali-timpanali: organi che percepiscono il suono e lo trasmettono al sistema nervoso centrale, sono diffusi in tutto il corpo tranne che sul capo.

Sensilli chemiorecettori

Percepiscono le sostanze chimiche, possono essere:

Gustativi: nei palpi labiali e mascellari;
Olfattivi: nelle antenne.

Sensilli igrorecettori

Percepiscono la concentrazione dell’umidità nell’aria, permettono agli insetti di avvicinarsi o allontanarsi dalle fonti di acqua, si trovano nella parte terminale delle antenne.

Sensilli termorecettori

Percepiscono le variazioni di temperatura, si trovano in alcune parti del corpo e a volte nelle antenne.

Sensilli fotorecettori

Permettono di percepire la luce tramite gli occhi composti e gli ocelli. Negli adulti sono molto sviluppati gli occhi composti, nelle larve sono più sviluppati gli ocelli. Gli ocelli nelle larve percepiscono immagini semplici, negli adulti solo la luce.

Occhi composti

Un occhio composto è formato da tanti ommatidi, ogni ommatide percepisce una tessera di un’immagine inviando l’impulso al cervello, questo la rielabora mettendo insieme le tessere dei vari ommatidi e codifica l’immagine.

Gli ommatidi sono composti da tre parti:

Apparato diottrico;
Retinula;
Apparato catottrico.

Apparato diottrico

E’ la parte più esterna, in esso si distinguono:

Corneola: settore in cui l’epidermide diventa trasparente;
Cono cristallino: formato da quattro cellule cristallogene, converge la luce nella retinula.

Retinula o parte sensitiva

Formata da otto neuroni sensoriali, esternamente è avvolta dal rabdoma che è l’insieme dei rabdomeri. I rabdomeri sono le parti sensibili dei neuroni sensoriali. Il rabdoma trasmette l’impulso ai nervi del sistema nervoso centrale che si trovano nella membrana basale o fenestrata.

Apparato catottrico

Ha la funzione di isolare otticamente ogni ommatide degli altri, è formato da:

Cellule pigmentate dell’iride primarie: a ridosso del cristallino;
Cellule pigmentate dell’iride accessorie:più esterne di quelle primarie;
Cellule pigmentate della retinula: arrivano fino alla membrana basale.

In base alla posizione del cristallino rispetto alla retinula distinguiamo:

Occhi di apposizione: cristallino e retinula a diretto contatto, è tipico degli insetti diurni, ogni ommatide è isolato degli altri, dà una visione a mosaico, risultato della somma di immagini parziali. Se un ommatide si rompe l’insetto non vede in quel punto.
Occhi di sovrapposizione: cristallino e retinula sono distanti tra loro, gli ommatidi non sono isolati tra loro, quindi l’insetto percepisce le immagini come sovrapposizione di più immagini parziali. Possiedono una struttura chiamata tapetum che è formata dall’intreccio di trachee, tracheole e tessuto connettivo con sostanze riflettenti poste alla base dell’occhio.

Ocelli

Si suddividono in:

Dorsali: tipici degli adulti, due sono laterali ed uno frontale, sono senza cristallino ma con corneola;
Laterali: tipici delle larve, sono al massimo sette per lato, hanno cristallino e corneola.

Possiedono il tapetum.

Organi produttori di suoni

Esprimono uno stato d’animo dell’insetto o sono usati per scopo riproduttivo. Il suono viene emesso per:

Strofinii e percussioni: tarli e termiti sbattono la testa contro le pareti delle gallerie e del termitaio;
Sfregamento di parti di corpo: le cavallette strofinano la parte interna delle zampe con il margine dell’ala, i grilli strofinano le tegmine;
Organi sonori: le cicale contraggono un muscolo che determina la vibrazione di una membrana con la conseguente emissione del suono.

Organi produttori di luce

La luce può venire prodotta da batteri o da veri organi luminescenti costituiti da:

Membrana trasparente esterna;
Strato fotogeno: intreccio di cellule grasse e trachee che coadiuvano la produzione di luce;
Strato riflettente interno: formato da cellule adipose di tipo cristallino.

La produzione di luce avviene tramite l’ossidazione della luciferina in ossiluciferina tramite l’enzima luciferasi producendo energia luminosa.

Apparato digerente

L’apparato digerente è dato dagli organi responsabili della presa e dell’ingestione del cibo (apparati boccali) e dal canale alimentare. Questo inizia con la cavità intergnatale (o boccale) e termina con l’apertura anale.

Il canale alimentare si divide in:

Stomodeo: dalla bocca alla valvola cardiaca;
Mesentero: dalla valvola cardiaca a quella pilorica;
Proctodeo: dalla valvola pilorica all’apertura anale

Stomodeo e proctodeo hanno origine esodermica per invaginazione cuticolare mentre il mesentero ha origine endodermica

Stomodeo

Dal punto di vista istologico è costituito da:

Intima cuticolare: cuticola impermeabile;
Epitelio: corrisponde all’epidermide;
Membrana propria: corrisponde alla membrana basale;
Componente mesodermica: struttura muscolosa splancnica che consente la peristalsi intestinale e presenta due strati di muscoli:

longitudinale (interno);
circolare (esterno);

Peritoneo splancnico: avvolge il canale alimentare, a volte è impermeabile.

A sua volta li stomodeo si suddivide in quattro parti:

Faringe: funge da pompa aspirante;
Esofago: fa da collegamento;
Ingluvie: specie di “prestomaco”, qui avviene una predigestione ad opera degli enzimi salivari;
Ventriglio: è lo stomaco muscolare, finisce la triturazione del cibo.

Mesentero

Dal punto di vista istologico è costituito da:

Membrana peritrofica anista: al posto dell’intima cuticolare. E’ composta da sostanze secrete da valvole cardiache (monostratificata) o dalla delaminazione delle cellule dell’epitelio (pluristratificata) che serve per ricoprire il bolo alimentare e quindi ad isolarlo dal tubo intestinale (per evitare tagli). Questa membrana è permeabile agli enzimi e viene espulsa tramite le deiezioni, viene prodotta ogni volta che l’insetto ingerisce qualcosa;
Strato epiteliale: funzione secernente, presenta cellule:

cilindriche: producono enzimi;
caliciformi: assorbono le sostanze nutritive;

Membrana propria: corrisponde alla membrana basale;
Tunica muscolare: costituita da due strati di muscoli:

longitudinale (esterno);
circolari (interno);

Peritoneo splancnico: riveste il canale alimentare, è permeabile. Ha funzione protettiva.

Il primo tratto del mesentero ha una funzione digestiva mentre il secondo ha una funzione assorbente.

Proctodeo

Dal punto di vista istologico è simile allo stomodeo ma l’intima cuticolare è permeabile all’acqua e l’epitelio ha la funzione di ultimare la digestione ed assorbire sali minerali.

A sua volta il proctodeo si suddivide in tre parti:

Ileo: inizia dalla valvola pilorica, a volte viene chiamato piloro;
Colon: presenta una dilatazione che forma una tasca;
Retto: parte terminale del proctodeo, termina con l’apertura anale. Presenta delle papille rettali che servono per riassorbire acqua e sali minerali dalle feci. In alcuni insetti presenta delle tasche dette ampolle rettali che ospitano organismi simbionti che aiutano la digestione di alcune sostanze.

Diversità morfo-funzionali dell’apparato digerente di alcuni insetti

Le diversità possono riguardare la membrana peritrofica, che nelle larve degli Imenotteri si trasforma in un diaframma che impedisce la fuoriuscita delle deiezioni, le quali provocherebbero infezioni causando la morte dell’ospite.

Negli Efemerotteri il mesentero ha perso la funzione digerente per assumere quella di organo coadiuvante il volo causando una vita breve a questi insetti.

I Rincoti Afoidei hanno l’ultimo tratto dell’intestino atrofico e non funzionale.

Nei Rincoti Diaspini l’intestino è interrotto; il mesentero è collegato al proctodeo grazie a quattro filamenti che non permettono il passaggio di sostanze e dall’ano esce solo urina che serve anche per la costruzione dello scudetto protettivo.

In alcuni Rincoti in mesentero è modificato a formare una camera filtrante che consente di concentrare le sostanze nutritive che nella linfa sono diluite.

L’ingluvie nelle api si chiama borsa mielaria in quanto è la sede della produzione del miele mentre nelle formiche viene detto stomaco sociale in quanto funge da contenitore per il trasporto del cibo alla colonia.

Regimi dietetici degli insetti

In base alla quantità di fonti di cibo di cui gli insetti si cibano possiamo distinguere insetti:

Monofagi;
Oligofagi;
Polifagi.

In base al tipo di cibo di cui si nutrono identifichiamo quelli:

Eterofagi: si nutrono di animali e vegetali;
Fitofagi: si nutrono di vegetali, a loro volta suddivisi in:

Antofagi: si nutrono di fiori;
Carpofagi: si nutrono di frutti;
Fillofagi: si nutrono di foglie;
Rizofagi: si nutrono di radici;
Xilofagi: si nutrono di organi legnosi;
Glicifagi: si nutrono di liquidi zuccherini;

Zoofagi: si nutrono di animali; si distinguono gli:

Zoosaprofagi: si nutrono di animali morti;
Zoonecrofagi: si nutrono di animali in putrefazione;
Ematofagi: si nutrono di sangue di animali vivi;
Entomofagi: predano gli insetti fitofagi.

La capacità di cambiare regime alimentare durante la vita viene definita allotrofia.

Digestione intra ed extra-intestinale

In alcuni insetti la digestione avviene all’interno dell’intestino mentre in altri essa avviene all’esterno, come per esempio in quelli con apparato boccale pungente-succhiante che, prima di succhiare le sostanze tramite il canale alimentare degli stiletti mascellari, emettono della saliva per predigerire le sostanze, evitando ostruzioni del canale alimentare.

Apparato respiratorio

E' autonomo da quello circolatorio ed è formato da una fitta rete di tubuli detta apparato tracheale che trasporta l'ossigeno all'interno del corpo. L'apparato tracheale è costituito da:

Stigmi o spiracoli tracheali;
Trachee;
Tracheole;
Sacchi aerei.

Stigmi

Sono le aperture esterne delle trachee e sono una coppia per ogni segmento addominale e toracico in zona pleurale. Sono circondati da un cercine sclerificato detto peritrema, sotto troviamo lo stigma, poi la camera stigmatica o atrio diviso da formazioni cuticolari che fanno da filtro e si chiudono se c'è pulviscolo, sotto ad esse troviamo l'apparato di chiusura (impedisce gli scambi gassosi chiudendosi al momento del bisogno) formato da membrana o pezzi sclerificati.

Trachee

Sono tubi originati per invaginazione del tegumento e si diramano all'interno del corpo dell'insetto a formare un albero tracheale. Negli insetti pterigoti comunicano tra loro, mentre in quelli atterigoti non comunicano. Sono a sezione circolare e per non collassare presentano all'interno degli ispessimenti spiralati sclerificati detti tenidi fino a quando no si dividono in trachee.

L'albero tracheale è formato da:

Endotrachea o intima cuticolare: corrisponde alla cuticola del tegumento ed è permeabile;
Epitelio: corrisponde all'epidermide del tegumento e ha il compito di generare l'intima cuticolare;
Ectotrachea: corrisponde alla membrana basale del tegumento.

Tracheole

Sono cellule stellate dette tracheoblasti ramificate in contatto con le trachee e sono permeabili ai gas ed ai liquidi. Costituiscono una rete capillare che circonda e penetra tutti gli organi portandovi l'ossigeno.

Sacchi aerei

Dilatazioni interne delle trachee. Formano una riserva d'aria dove c'è più bisogno, per esempio vicino alle ali o negli insetti d'acqua fungono riserva d'ossigeno.

Organi respiratori degli insetti che vivono in ambienti acquatici

Gli insetti d'acqua sono dotati di organi che riescono ad utilizzare l'ossigeno disciolto nell'acqua. Questi organi sono estroflessioni del tegumento con parete molto sottile che consente il passaggio dell'ossigeno dall'acqua alle trachee.

A seconda del tipo di formazioni abbiamo:

Branchie tracheali o tracheobranchie o pseudobranchie: estroflessioni laterali del corpo, all'interno di queste ci sono le trachee e lo scambio avviene direttamente;
Branchie sanguigne: contengono emolinfa e non trachee, hanno un ruolo marginale;
Branchie cuticolari o spiracolari: formate da evaginazione degli stigmi, prive di emolinfa ma in comunicazione diretta con le trachee;
Branchie fisiche: peli idrofughi che mantengono un sottile velo d'aria che fa da divisorio tra l'acqua e l'insetto, questi peli trattengono l'aria in bolle e la consumano quando l'insetto è immerso.

Fisiologia della respirazione

Quando l’insetto non è in attività aprendo gli stigmi richiama l’ossigeno che entra per diffusione e non in modo attivo, invece se l’insetto è in attività compie dei movimenti respiratori richiamando aria. Dopo l’inspirazione l’insetto chiude gli stigmi che si riapriranno all’espirazione. L’insetto quando è in debito d’ossigeno libera nell’emolinfa dei cataboliti per far aumentare la pressione osmotica dei liquidi che circondano le tracheole determinando un richiamo verso l’esterno del liquido all’interno, quindi nelle tracheole la diffusione diretta dell’ossigeno diventa più facile.

Espirazione: attiva, determinata dalla contrazione muscolare;
Inspirazione: passiva, dovuta al rilassamento dei muscoli che richiama aria nelle trachee.

Respirazione degli insetti che vivono in ambienti acquatici

Si distinguono insetti:

Acquaioli: tornano in superficie per respirare e poi tornano in immersione, hanno una bolla d’aria che li ricopre data dai peli idrofughi;
Acquatici: presentano strutture branchiali che sottraggono l’ossigeno dall’acqua.

Respirazione degli insetti parassitoidi

I parassiti endofagi possono avere due sistemi di respirazione:

Tegumentale: utilizzano l’ossigeno dell’ospite e lo scambio avviene per osmosi;
Tracheale: utilizzano l’ossigeno delle trachee dell’ospite mediante la loro incisione. Tramite trombe o imbuti respiratori le trachee e tracheole del parassita comunicano con quelle dell’ospite.

Apparato circolatorio

E’ costituito da un apparato vascolare e un sistema di lacune (spazi tra gli organi) che costituiscono la cavità emocelica entro cui scorre l’emolinfa. Ha funzione trofica, meccanica, fagocitaria ed è veicolo di ormoni.

Apparato vascolare

E’ costituito dal vaso dorsale e dai vasi o organi pulsatili accessori. La struttura dell’apparato vascolare è data da:

Tunica muscolare: possiede muscoli longitudinali e circolari;

Tunica avventizia.

Vaso dorsale

Tubo che percorre tutto il corpo, è chiuso caudalmente e aperto nel capo in corrispondenza del cerebro.

E’ suddiviso in:

Parte posteriore addominale o cuore: è la parte di maggior dimensione, presenta delle invaginazioni che lo suddividono in camere dette ventricoliti che possiedono ognuna due ostioli che servono come apertura da dove il sangue dalla cavità emocelica entra nel cuore.
Parte anteriore o aorta: ha dimensioni minori del cuore, è presente nella regione toracica e nel capo, spesso è divisa in due o più rami chiamati aorte cefaliche che si aprono sotto il cerebro.

Vasi pulsatili accessori

Sono a forma di ampolla, tubuli o sacchi, sono posti dentro al corpo alla base delle appendici (zampe, antenne..) e servono per coadiuvare il movimento dell’emolinfa dentro alle appendici.

Sistema lacunare

E’ costituito dall’emocele, dove viene riversata l’emolinfa e dove sono immersi tutti gli organi, qui l’emolinfa circola liberamente. L’emocele mediante due diaframmi fenestrati di natura muscolare è diviso in tre seni:

Cardiale o dorsale: contiene il cuore;
Periviscerale: contiene il canale alimentare;
Perineurale: contiene la catena ganglionare ventrale.

Emolinfa

Fluido che circola all’interno degli insetti, viene chiamato così perché è una forma intermedia tra il sangue e i liquidi intercellulari dei vertebrati, può contenere anche sostanze tossiche o velenose. Viene prodotta da ghiandole diffuse in tutto il corpo.

E’ formato da:

Plasma: fase liquida, formato per il 92% di acqua e da sostanze inorganiche (sali minerali) ed organiche (amminoacidi, carboidrati, proteine…), il suo pH varia da 6 a 7, può essere trasparente con una colorazione giallo-verdastra, contiene raramente emoglobina.
Emociti: fase corpuscolare o figurata, sono cellule di diversa grandezza in grado di cambiare forma e svolgono principalmente la funzione di fagocitosi.

Funzioni dell’emolinfa

L’emolinfa ha una funzione:

Trofica: è quella più importante, l’emolinfa trasporta le sostanze nutritive dal mesentero e i cataboliti eliminati dal sistema escretore;
Respiratoria: ha significato marginale per la respirazione e i gas trasportati si trovano solo in soluzione e non legati all’emoglobina;
Veicolo per ormoni: trasporta ormoni che cambiano il comportamento dell’insetto;
Difesa dell’organismo: gli emociti fagocitano gli aggressori (microrganismi e parassiti);
Meccanica: conferisce turgore, molto importante durante le fasi di muta e metamorfosi, il sangue viene spinto nella parte dorsale del corpo formando una specie di ernia che provoca l’iniziale cedimento del tegumento.

Fisiologia della circolazione

Il movimento del sangue avviene tramite la contrazione della tunica muscolare del cuore, va in senso caudo-craniale e la velocità è varia. Ci sono due tipi di circolazione:

Circolazione rapida del cuore: secondo la sequenza:

Diastole: il cuore per contrazione dei muscoli estrinsechi si dilata e richiama emolinfa dall’emocele attraverso gli ostioli afferenti.
Sistole: per contrazione dei muscoli della tunica muscolare si ha la compressione del cuore e l’emolinfa viene spinta nell’aorta e qui nella cavità emocelica.

L’alternarsi ritmico diastole-sistole determina le pulsazioni, variabili (nei lepidotteri sinfigidi 40-50 al minuto, nelle larve 80 al minuto).

Circolazione lenta dei seni: per contrazione ritmica dei diaframmi, è molto lenta.

Fenomeni comportamentali legati alla circolazione

Autoemorrea: emorragia provocata volontariamente, il sangue esce de pori emocelici e al suo interno contiene sostanze velenose;
Emafrorrea: emissione di sangue misto ad aria e a secreti ghiandolari, forma delle bolle schiumose all’esterno dell’insetto di vario colore;
Pseudoautoemorrea: emissione attraverso sifoni di sostanze diverse dall’emolinfa con funzione protettiva del corpo, per esempio gli afidi nel sesto-settimo urite hanno due formazioni dette sifoni da dove escono sostanze cerose di protezione.

Apparato escretore

Sottrae le sostanze cataboliche dal sangue. Gli organi che lo costituiscono possono essere:

Localizzati: tubi malpighiani;
Diffusi: nefrociti, cellule uriche;
Tegumento.

Tubi malpighiani

Sono la parte più importante, derivano dall’invaginazione dell’ectoderma che ha originato il proctodeo, sfociano a livello della valvola pilorica, fluttuano nella cavità emocelica e hanno il fondo cieco. I cataboliti sottoforma cristalloide vengono assorbiti e riversati in un liquido di varia densità detto urina. L’urina viene poi riversata nel proctodeo ed eliminata con le feci. Normalmente sono presenti 6 tubi ma alcuni insetti non ne hanno (Afidi) ed altri ne hanno in numero variabile, per cui distinguiamo insetti:

Polinefrici: possiedono anche 200 tubi;
Oligonefrici: ne hanno solo due (es. Cocciniglie).

Il criptonefridismo si ha quando i tubi non fluttuano nella cavità emocelica e sono addossati al proctodeo.

Nefrociti

Si distinguono nefrociti dorsali nel torace e nell’addome e nefrociti ventrali che circondano l’esofago. I nefrociti prelevano dall’emolinfa le sostanze colloidali elaborandole e riversandole nel sangue come cristalloidi e neutralizzano le sostanze alcaline.

Cellule uriche

Sono sparse all’interno di corpi adiposi che sono formati da grosse cellule dette trofociti. Le cellule uriche sottraggono e trattengono le sostanze dannose dall’emolinfa e non le rilasciano mai durante la vita dell’insetto. Sono importanti negli insetti privi di tubi malpighiani.

Tegumento

Svolge funzione escretrice in maniera indiretta, infatti con l’esuvia (parte di tegumento abbandonata dopo le mute) l’insetto espelle le sostanze cataboliche.

Apparato secretore

E’ formato da ghiandole produttrici di ormoni e distinguiamo:

Ghiandole endocrine: producono ormoni a secrezione interna;
Ghiandole esocrine: producono ormoni a secrezione esterna con funzione di difesa, aggressione o di segnale per gli altri insetti.

Sistema endocrino

Secerne ormoni all’interno dell’insetto ed è formato da:

Cellule neuricrine: cellule del sistema nervoso che producono l’ormone cerebrale;
Corpi cardiaci: sono due, situati ai lati dell’aorta e collegati al protocerebro tramite due nervi;
Corpi allati: piccoli organuli situati sotto ai corpi cardiaci;
Ghiandole toraciche: sono presenti negli stadi preimmaginale.

Fisiologia del sistema endocrino

L’ormone cerebrale, prodotto dalle cellule neuricrine, viene immesso nell’emolinfa, poi arriva alle ghiandole toraciche le quali cominciano a produrre l’ormone delle mute detto ecdisone. Se l’ormone cerebrale passa dai corpi allati senza rielaborazione si ha la produzione da parte di questi dell’ormone della giovinezza detto neotenina che fa accrescere l’insetto giovane dopo la muta mantenendolo in uno stadio giovanile. Negli stadi adulti i corpi allati non producono più neotenina ma ormone gonadotropo che fa sviluppare le gonadi.

Insetti a sviluppo diretto: gli ormoni sono sempre presenti, la neotenina e l’ecdisone si bilanciano ma durante le mute prevale l’ecdisone;
Insetti a sviluppo indiretto: non c’è alternanza ma la neotenina diminuisce nel tempo.

Sistema esocrino

Secerne ormoni all’esterno dell’insetto regolando la vita di relazione ed è formato da ghiandole:

Ceripare: secernono la cera per la costruzione di nidi (api) o per proteggere il corpo (Rincoti);
Sericipare: secernono la seta per costruire nidi, protezioni, ooteche, bozzoli e follicoli (Lepidotteri e Coleotteri);
Urticanti: secernono un liquido irritante, solitamente sono collegate a peli cavi che rompendosi lasciano fuoriuscire il liquido per difesa/offesa (processionarie e formiche);
Laccipare: secernono la lacca per proteggere l’insetto dalla disidratazione (cocciniglie);
Salivari: secernono la saliva che è composta di enzimi per la digestione extracorporea (Rincoti);
Sopracerebrali: secernono la pappa reale che differenzia le caste negli insetti sociali;
Della muta: agevolano lo scivolamento della cuticola;
Colleteriche: connesse all’apparato riproduttore, secernono una sostanza che a contatto con l’aria solidifica formando le ooteche;
Velenifere: nel pungiglione di alcuni Imenotteri;
A secrezione difensiva ed inebriante: il maschio induce la copula inebriando la femmina;
A feromoni: secernono sostanze che influiscono anche altri insetti della stessa specie.

Feromoni

Detti anche ferormoni, sono messaggeri chimici che trasmettono un segnale ad un altro insetto che li percepisce con le antenne. A seconda del tipo di funzione svolta distinguiamo feromoni di:

Aggregazione;
Dispersione;
Richiamo sessuale.

Feromoni di aggregazione

Determinano nell’insetto lo stimolo di:

Avvicinarsi alla fonte di emissione;
Seguire una pista che porta al cibo;
Aggredire un invasore.

Feromoni di dispersione

Determinano nell’insetto lo stimolo di:

Allontanarsi dalla fonte di emissione;
Non ovideporre: la Mosca delle ciliegie depone un solo uovo per frutto e lo marca per impedire altre ovideposizioni che provocherebbero il cannibalismo tra le larve;
Non fecondare.

Feromoni sessuali

Sono costituiti da varie sostanze, determinano lo stimolo ad avvicinarsi ed accoppiarsi, funzionano entro qualche chilometro, vengono usati nella lotta biologica con lo scopo di:

Attrazione e cattura: per il monitoraggio o per la cattura di massa dei maschi riproduttori;
Disorientamento e confusione sessuale: i maschi non riconoscono le femmine da fecondare.

Apparato riproduttore

Solitamente è posto nell’addome sopra alla catena ganglionare, sbocca nel nono urite nei maschi e nell’ottavo o nono nelle femmine. Normalmente gli insetti hanno individui a sessi separati (gonocorismo) mentre raramente si presenta l’ermafroditismo. Gli insetti ermafroditi si autofecondano, i rari maschi fecondano gli ermafroditi.

E’ composto da:

Due gonadi: nei maschi sono i testicoli, nella femmina gli ovari;
Due gonodotti pari: nei maschi sono chiamati vasi deferenti, nella femmina ovidutti laterali;
Un gonodotto impari: nel maschio è il canale eiaculatore, nella femmina l’ovidutto comune;
Genitali esterni: nel maschio sono formati dall’organo copulatore, nella femmina dall’ovopositore;

Ci sono poi organi accessori:

Nel maschio: vescicole seminali, ampolle eiaculatrici e ghiandole accessorie;
Nella femmina: calici ovarici, ghiandole accessorie, spermateca e borsa copulatrice.

Apparato genitale maschile

Gonadi: costituite da tanti testicoliti o tubuli spermatici in cui si differenziano gli spermatozoi, formano i testicoli;
Vasi deferenti: confluiscono nel dotto o canale eiaculatore;
Vescicole spermatiche: accumulano temporaneamente gli spermatozoi provenienti dalle gonadi;
Canale eiaculatore: sbocca all’esterno, ha una tunica muscolare che contraendosi permette l’eiaculazione;
Ghiandole accessorie: se presenti immettono nel canale eiaculatore un liquido attivante e nutriente per gli spermatozoi detto plasma seminale;
Genitali esterni: si trovano nel nono urite addominale, sono composti da una parte basale e ridotta ed una distale detta edeago.

Gli spermatozoi sono formati da:

Testa: contiene il nucleo;
Collo;
Coda: ha funzione locomotoria.

Il prodotto degli organi è formato dagli spermatozoi dispersi nel plasma seminale e viene detto liquido seminale o sperma. La copula è il trasferimento diretto dello sperma tra maschio e femmina. Spesso il maschio forma spermoteche o spermatofori.

Apparato genitale femminile

Le gonadi, chiamate ovari, sono formate da tubuli ovarici (ovarioli o ova) in cui si differenziano le uova (cellule germinali). Un ovariolo è composto da:

Filamento: zona che serve ad ancorare l’ovariolo all’addome;
Tubulo ovarico: è la parte funzionale, si suddivide a sua volta in:

Germinario: contiene gli oogoni in maturazione;
Vitellario: contiene gli oociti quasi maturi.

Peduncolo: connette l’ovariolo all’ovidutto laterale.

Oltre agli ovarioli troviamo:

Ovidutti laterali: sono tubuli che hanno il compito di far avanzare l’ovulo in maturazione.
Gonodotto impari: esso si suddivide in:

Ovidutto comune: parte prossimale;
Vagina: parte distale, può presentare una borsa copulatrice che facilita la copula.

Spermateca: sacca in cui gli spermatozoi vengono conservati e nutriti;
Ghiandola spermofila: secerne delle sostanze che servono per nutrire gli spermatozoi conservati nella spermateca;
Ghiandole accessorie: servono per produrre sostanze che proteggono le uova una volta all’esterno dell’insetto;
Genitali esterni: possono essere costituiti dall’ovopositore morfologico o da quello di sostituzione.

La cellula uovo è costituita da un nucleo, un protoplasma e da un tuorlo con funzione nutrizionale, poi c’è la membrana vitellina (involucro interno) e il corion (involucro esterno).

Oogenesi

Dall’oogonio, cellula diploide, dopo la prima divisione meiotica si formano un oocita ed un corpuscolo polare, o polocita, di dimensioni minori. Dalla seconda divisione meiotica si formano una cellula uovo aploide e tre polociti aploidi. La seconda divisione meiotica si verifica solo dopo la fecondazione.

Riproduzione degli insetti

Adresia: la maturità sessuale coincide con quella somatica;
Neotenia: l’insetto in uno stadio giovanile matura sessualmente (prerogativa delle femmine).

La riproduzione tipica è quella anfigonica ma c’è la presenza della partenogenesi. Si distinguono insetti:

Ovipari: le uova deposte si schiudono dopo un certo tempo;
Ovovivipari: le uova appena deposte si schiudono;
Vivipari: le uova si schiudono dentro alla femmina ed essa partorisce i piccoli.

Anfigonia

Si verifica quando c’è l’incontro dei sessi. Segue il seguente schema:

Avvicinamento dei sessi: con richiami, suoni, luci e vibrazioni;
Preliminare all’accoppiamento: emissione di feromoni afrodisiaci, canti, voli e danze;
Accoppiamento: è la fase conclusiva in cui avviene la traslazione dello sperma nel corpo della femmina. Lo sperma può essere trasferito:

Direttamente nella spermateca;
Attraverso il tegumento: fecondazione attraverso l’emolinfa.

In alcuni casi l’accoppiamento è fatale per il maschio.

Partenogenesi

Autonoma capacità riproduttiva (senza il seme del maschio).

Secondo il sesso delle filiazioni riconosciamo la partenogenesi:

Arrenotoca: genera solo maschi;
Telitoca: genera solo femmine;
Deuterotoca: genera maschi e femmine.

Secondo la frequenza della comparsa distinguiamo la partenogenesi:

Accidentale: compare saltuariamente;
Regolare: avviene a cicli periodici.

Secondo le caratteristiche citologiche distinguiamo la partenogenesi:

Apomittica: manca la meiosi, l’uovo rimane diploide e origina individui identici alla madre;
Automittica: è presente la meiosi, la cellula uovo aploide tornerà diploide tramite:

Fusione del nucleo dell’uovo e di un corpuscolo polare;
Fusione di due corpuscoli polari;
Fusione tra oocita e corpuscolo polare.

Aploide: la femmina fecondata tiene lo sperma nella spermateca e feconda o meno le uova;
Ciclica: le generazioni partenogenetiche si alternano a quelle anfigoniche;
Geografica: legata all’ambiente climatico, fa aumentare la biomassa in poco tempo.

Pedogenesi

Strategia riproduttiva partenogenetica, in alcuni olometaboli la larva matura sessualmente è produce una generazione partenogenetica che si nutrirà della madre. Abbrevia di molto il ciclo riproduttivo.

Poliembrionia

Partendo da uova fecondate o non si ottengono da un uovo più individui (fino a 1500) uguali alla madre. Dall’uovo fecondato si ottengono femmine, da quello non fecondato maschi.

Accrescimento post-embrionale

Inizia con la schiusa dell’uovo e con la successiva fuoriuscita della larva, termina con il raggiungimento dello stadio di adulto. Per arrivare allo stadio adulto l’insetto deve effettuare dei cambiamenti (mute). Le mute sono regolate dagli ormoni ecdisone, che fa avvenire la muta, e neotenina, che fa sviluppare l’insetto in grandezza. Ecdisone e neotenina negli stadi giovanili si alternano nelle quantità, ma in stadio adulto la neotenina manca.

Mute

La muta è il rinnovo della cuticola che permette all’insetto di accrescersi. Le mute avvengono periodicamente. Durante la muta si individuano tre fasi:

Apolisi: le cellule dell’epidermide, su stimolo dell’ecdisone e della neotenina, si moltiplicano aumentando anche di volume determinando il distacco della vecchia cuticola. Nel frattempo il liquido esuviale, prodotto dalle ghiandole della muta, digerisce con degli enzimi parte delle sostanze della vecchia cuticola ad eccezione della sclerotina.
Fase farata o di Farates: fase temporanea dopo la prima;
Ecdisi: la vecchia cuticola si apre lungo le linee di minore resistenza (capo e torace) grazie a contrazioni muscolari, aumenta la pressione sanguigna e dei movimenti peristaltici. La vecchia cuticola abbandonata dopo la digestione viene chiamata esuvia.

Successivamente alla muta l’insetto è costretto all’immobilità per un breve periodo (fino a quando l’ossigeno reagendo con composti proteico-chinonici forma la sclerotina) in quanto il suo corpo è molle e non presenta punti di attacco per le muscolature. Il numero delle mute varia da 4-5 a 15-20 (Odonati).

Età: periodo tra una muta e l’altra;
Stadio: fase iniziale di un’età.

Metamorfosi

La metamorfosi rappresenta le trasformazioni degli insetti dalla schiusa dell’uovo alla fase adulta.

Ci sono tre tipi di metamorfosi:

Ametabolia;
Eterometabolia o metamorfosi diretta o incompleta;
Olometabolia o metamorfosi indiretta o completa.

Ametabolia

Tipica degli insetti atteri, caratterizzata da uno sviluppo diretto per cui le forme giovanili sono simili all’adulto. I principali ametaboli sono i Collemboli, i Proturi, i Dipluri ed i Tisanuri.

Uovo à Neanide à Adulto

Eterometabolia

Tipica degli insetti esopterigoti, cioè quelli in cui gli abbozzi alari si formano all’esterno. Lo sviluppo è diretto e gli stadi giovanili sono rappresentati da neanidi e ninfe. Una ninfa è un insetto in cui sono apparsi gli abbozzi alari.

Uovo à Neanide à Ninfa à Adulto

Pseudoametabolia

Presenza di un attesismo secondario, cioè insetti che hanno perso le ali durante l’evoluzione o che le perdono per adattarsi alla vita parassitaria. Gli stadi giovanili sono simili all’adulto.

Uovo à Neanide à Adulto

Paurometabolia

Si ha quando le forme giovanili vivono nello stesso ambiente degli adulti.

Uovo à Neanide di 1a e 2a età à Ninfa di 1a e 2a età à Adulto

Emimetabolia

Le forme giovanili vivono in ambiente diverso dagli adulti.

Uovo à Neanide di 1a e 2a età à Ninfa di 1a e 2a età à Adulto

Prometabolia

Tra ninfa ed adulto c’è una fase intermedia mobile.

Uovo à Neanide à Ninfa à Sub-immagine à Adulto

Neometabolia

Metamorfosi di transizione tra etero ed olometabolia in quanto gli stadi di preninfa e ninfa sono inattivi come le pupe degli olometaboli.

Uovo à Neanide à Preninfa à Ninfa à Adulto

Olometabolia

Tipica degli insetti endopterigoti, le ali si formano all’interno di una crisalide. Lo sviluppo è indiretto ed il giovane è completamente diverso dall’adulto.

Uovo à Larva à Eopupa à Pupa à Adulto

Euolometabolia

Le larve vanno fino a 6 età, l’eopupa è simile alla larva, la prepupa è indurita e non pigmentata.

Uovo à Larva à Eopupa à Prepupa à Pupa à Adulto

Ipermetabolia

C’è la presenza di due forme larvali morfologicamente diverse:

Larva del 1o tipo: è l’insetto appena uscito dall’uovo, presenta delle strutture temporanee;
Larva del 2o tipo: è la larva vera e propria che si comporta come le altre larve.

Per esempio la larva del 1o tipo del coleottero melodie presenta un uncino per attaccarsi all’ospite e venire trasportata al suo nido dove la larva del 2o tipo, senza l’uncino, si ciberà delle larve dell’imenottero.

Uovo à Larva del 1o tipo à Larva del 2o tipoà Eopupa à (Prepupa) à Pupa à Adulto

Criptometabolia

La metamorfosi avviene all’interno dell’uovo, quindi alla schiusa potremmo avere un adulto o una larva matura che diverrà subito pupa. La criptometabolia è tipica di insetti che vivono all’interno di nidi o di caverne.

Uovo à (Larva matura) à (Pupa) à Adulto

Catametabolia

E’ una metamorfosi involutiva che avviene dopo l’eterometabolia o l’olometabolia (per esempio le cocciniglie adulte perdono l’uso delle zampe).

Eterometaboli: Uovo à Neanide à Neanide involuta à Adulto à Adulto involuto

Olometaboli: Uovo à Larva à Pupa à Adulto à Adulto involuto

Stadi post-embrionali

Ametaboli ed eterometaboli

Neanide: simile all’adulto, differisce per dimensioni minori e mancanza di ali;
Ninfa: presente negli eterometaboli, differisce dagli adulti per dimensioni minori e non funzionalità delle ali e dell’apparato riproduttore.

Olometaboli

Larva: completamente diversa dall’adulto, vive da pochi giorni a molti anni;
Pupa: stadio in cui avvengono profondi cambiamenti, caratterizzata dall’immobilità e dall’afagia.

Larve

Protopode: capo e torace molto sviluppati, addome piccolo, tipica di uova con scarso nutrimento;
Polipoide: presenza di zampe toraciche e pseudozampe addominali, si suddividono in larve di:

Mecottero: pseudozampe dal 1° urite;
Imenottero: pseudozampe dal 2° urite;
Lepidottero: pseudozampe dal 3° urite.

Oligopode: presenta solo zampe toraciche spesso molto lunghe. A volte sono presenti degli urogonfi (9° urite) o il pigopodio (10° urite) come organi di attacco. Si suddividono in larve:

Campodeiformi: allungate, agili e snelle, capo prognato, sono zoofaghe (assomigliano a quelle del genere Campodea dei Dipluri);
Onisciformi: hanno segmenti toracici ed addominali allargati, riescono ad arrotolarsi su se stesse (assomigliano ai crostacei di terra del genere Oniscus);
Melolontoidi: corpo arcuato, 4° e 5° urite ingrossati (assomigliano a quelle del maggiolino).

Apode: assoluta mancanza di zampe, le forme principali sono tre:

Claviformi;
Vermiformi;
Cirtosomatiche.

Pupe

A seconda della morfologia le distinguiamo in:

Exarate: molli, si vedono già le appendici dell’adulto, quando esce l’insetto rompe tutto l’involucro;
Obtecte: sclerificate e rigide, quando sfarfalla lascia l’involucro aperto con la forma della pupa;
Coartate: l’impupamento avviene all’interno dell’involucro (pupario) che è la cuticola dell’ultimo stadio larvale.

A seconda del grado di protezione le distinguiamo in:

Anoiche: sprovviste di protezione;
Emioiche: protette parzialmente dall’ultima esuvia;
Evoiche: completamente protette.

Sfarfallamento

E’ il momento in cui l’insetto esce dall’ultimo stadio pre-immaginale diventando adulto.

Dimorfismo sessuale

Si verifica quando ci sono differenze tra maschio e femmina della stessa specie. Si distinguono:

Dimegetismo sessuale: le dimensioni sono diverse, solitamente il maschio è più piccolo;
Dicromismo sessuale: differenza di colore;
Diclagismo sessuale: solo un sesso ha la capacità di emettere suoni;
Difausismo sessuale: un sesso emette più luce dell’altro, solitamente la femmina è più luminosa;
Diosmismo sessuale: capacità di emettere feromoni od odori;
Dioplismo sessuale: presenza in un solo sesso di organi di difesa/offesa;
Difagismo sessuale: diverso regime alimentare tra i sessi.

Inoltre alcune femmine possono avere meno organi rispetto ai maschi (ali, antenne, zampe).

Polimorfismo

Negli insetti sociali esistono varie caste distinguibili per i diversi caratteri degli individui che vi appartengono (Api, Formiche).

Ginandromorfismo

L’insetto presenta alcuni caratteri maschi ed altri femminili a causa di anomalie.

Insetti ed ecosistema

Il ruolo nell’ecosistema

In rapporto al ruolo nell’ecosistema si distinguono insetti:

Fitofagi: consumatori primari;
Zoofagi: consumatori secondari (se si cibano di insetti fitofagi) o terziari (se si cibano di zoofagi);
Detritivori: demoliscono la sostanza organica.

Relazione con l’ambiente

I fattori che maggiormente influenzano gli insetti sono la temperatura (influisce sulla diapausa, un letargo estivo o invernale), l’umidità, la luce (insetti diurni, crepuscolari e notturni) ed il tipo di suolo.

Rapporti con altri organismi

Possono essere raggruppati in:

Mutualismo;
Commensalismo: due specie presenti nello stesso luogo non interferiscono tra di loro;
Predazione: comporta lo morte dell’organismo predato;
Parassitismo: sfrutta l’ospite ma non lo porta alla morte.

Comportamenti

Consistono nelle azioni che l’insetto attua come mezzo di difesa/offesa per sopravvivere. Distinguiamo:

Mimetismo:

Crittico: l’insetto si maschera con l’ambiente;
Fanerico: l’insetto imita un’altra specie (che possiede organi di offesa/difesa) con colori e assumendo lo stesso comportamento;

Tanatosi: l’insetto si finge morto, contrae gli arti ritirandoli vicino al corpo;
Foberismo: l’insetto assume una posizione minacciosa, a volte emette anche un suono;
Autoxavizia: l’insetto si taglia gli arti di proposito;
Autotomia: l’insetto stacca un arto o un appendice tramite una forte contrazione muscolare;
Autospasia: l’insetto si stacca un’appendice diventata inutile (per esempio le ali nelle Termiti);
Autofagia: l’insetto inizia a mangiarsi (per esempio quando è in un territorio ristretto).

Interazione con i vegetali

Gli insetti fitofagi si distinguono in:

Fitomizi: si nutrono succhiando la linfa;
Minatori: asportano tessuti e vivono all’interno delle foglie;
Defogliatori: asportano tessuti dall’esterno;
Galligeni: producono galle o cecidi;
Endofiti: vivono all’interno della pianta.

Alcuni vegetali danno vita a fenomeni di antibiosi emettendo sostanze che uccidono il fitofago o che limitano l’azione degli ormoni. Tra le sostanze emesse dalle piante distinguiamo:

Fitoecdisoni: limitano l’azione dell’ecdisone;
Juvenoidi naturali: limitano l’azione della neotenina;
Cairomoni: sono utili all’insetto che li riceve ma non alla pianta che li emette, per esempio un fitofago viene attirato verso il cibo dalla stessa pianta con un cairomone;
Sinomoni: sono utili sia all’insetto che li riceve che alla pianta che li emette, per esempio un zoofago viene attratto verso il fitofago dai sinomoni emessi dalla pianta.

Interazione con i microrganismi

Mutualistica: c’è un vantaggio reciproco (microrganismi ed insetti xilofagi);
Antagonistica: uno dei due organismi soccombe o ne trae un danno.

Interazione con i virus

Gli insetti possono essere vettori di virus oppure oggetto di infezioni virali.

Interazione con l’uomo

Possono essere dannosi (vettori di malattie) o utili perchè danno alimenti o materiali (miele, seta).

Dinamica delle popolazioni

Potenziale biotico: numero di generazioni all’anno, di discendenti e capacità di sopravvivenza, viene stabilito in base al parametro “r” calcolato in laboratorio secondo la sopravvivenza dei discendenti in condizioni ottimali;
Resistenza ambientale o ecoresistenza: insieme di fattori che si oppongono al potenziale biotico, in condizioni favorevoli la mortalità degli insetti è del 95% circa.

Strategie ecologiche di sviluppo

Strategia r: prevede che gli insetti siano di piccola taglia, con elevata capacità di accrescimento, alto tasso riproduttivo, grande fecondità, alimentazione polifaga e ciclo vitale breve. Non hanno meccanismi che regolino numericamente la popolazione;
Strategia k: prevede che gli insetti siano di taglia maggiore, con minore fecondità, alimentazione oligofaga e basso tasso riproduttivo ma con ciclo vitale più lungo.

Acari

Phylum: Artropodi;
Classe: Aracnidi;
Ordine: Acari.
Sottordini:

Protostigmati: sono fitofagi, comprendono le famiglie:

Tetranichidi;
Tenuipalpidi;
Tarsonemidi.

Tetrapodili: sono fitofagi, comprendono la famiglia:

Eriofidi.

Mesostigmati: sono predatori, comprendono la famiglia:

Fitoseidi.

Caratteristiche generali

Hanno una forma globosa e a volte allungata, sono coperti da un tegumento formato da quattro strati:

Tectostratum;
Ectostratum;
Epostratum;
Ipoderma.

Gli acari vengono suddivisi in due parti:

Prosoma: parte anteriore, si suddivide in:

Gnatosoma: parte che porta le appendici boccali;
Podosoma: si suddivide in:

Propodosoma;
Metapodosoma.

Opistoma: parte posteriore priva di zampe.

Gnatosoma

Costituisce l’apparato boccale, è formato dall’apertura boccale con a lato due cheliceri e due pedipalpi.

Cheliceri: nei predatori sono a forma di chela, nei fitofagi sono degli stiletti;
Pedipalpi: formati da 3-5 articoli, sono appendici sede di organi sensoriali, servono per trattenere le prede o per allargare sulla superficie fogliare le ragnatele prodotte da ghiandole sericipare.

Podosoma

Porta quattro paia di zampe, gli organi della vista e quelli dell’udito. Si suddivide in:

Propodosoma: parte anteriore con due paia di zampe, organi della vista e dell’udito;
Metapodosoma: parte posteriore con due paia di zampe.

Zampe

Differiscono da quelle degli insetti per un segmento in più tra femore e tibia detto patella, hanno da una a tre unghie, un pulvillo, peli adesivi e un empodio.

Apparato digerente

Formato da:

Bocca: situata sul cono boccale;
Faringe: pompa aspirante;
Esofago;
Stomaco: sede della digestione enzimatica.

L’acaro predigerisce il cibo all’esterno iniettando un liquido con enzimi.

Apparato circolatorio

Una parte del sangue scorre liberamente, mentre un’altra scorre all’interno di organi con funzioni vascolari, tra cui il cuore ampolliforme.

Apparato respiratorio

Simile a quello degli insetti, è composto da trachee, tracheole e stigmi. A volte la diffusione dei gas avviene tramite l’esoscheletro.

Apparato escretore

Rappresentato da due o quattro tubi malpighiani.

Sistema nervoso

Formato da un unico grande ganglio detto cervello, posto attorno all’esofago, e da terminazioni nervose che trasmettono l’impulso.

Apparato riproduttore

Maschile: composto da:

Due testicoli;
Canali deferenti;
Dotto eiaculatore.

Femminile: composto da:

Due ovari;
Ovidutti;
Vagina.

Riproduzione e sviluppo post-embrionale

Gli acari sono in grande maggioranza ovipari e vivipari, dall’uovo, dopo il periodo di incubazione durante il quale si compie lo sviluppo embrionale, fuoriesce una larva provvista di tre paia di zampe. Nella maggior parte dei gruppi la larva è molto simile all’adulto per cui si è proposto anche il termine di neanide. In altri gruppi (es. Protostigmati) la larva è diversa dall’adulto e raggiunge tale forma attraverso diversi stadi di sviluppo.

Uovo à Larva à (tre paia di zampe) à Protoninfa à Deutoninfa à Tritoninfa à Adulto

Acari di interesse agrario

I danni sono costituiti da ingiallimenti degli organi erbacei con sfumature bronzee o argentate e galle dovute a punture trofiche.

Tetranichidi: per esempio i ragnetti rossi e gialli, hanno un corpo tondeggiante a forma di pera, setole sul dorso e ghiandole sericipare (tessono tele sulle pagine inferiori delle foglie). Svernano come uovo durevole o come femmine fecondate (dieci uova).
Tenuipalpidi: non procurano gravi danni alle coltivazioni, attaccano prevalentemente piante erbacee. Il dorso è di colore rossastro, vivono su foglie e germogli.
Eriofidi: corpo vermiforme, due paia di zampe, respirazione cutanea (l’ossigeno attraversa il tegumento). I danni sono erinosi e acariosi (deformazioni, galle..). Ci sono due tipi di femmine:

Protogine: primaverili-estive;
Deutogine: autunnali.

Acari predatori:

Fitoseidi: trasparenti, a forma di goccia;
Stigmeidi: hanno una fascia bianca sul dorso;
Trombididi: sono rossi, vengono impiegati nella lotta biologica.

Nematodi

Sono invertebrati appartenenti al phylum dei nematelminti. Hanno corpo allungato e sottile (vermiforme) privo di appendici e senza segmentazioni, senza ciglia o flagelli. Vengono chiamati anche anguillule per il loro movimento. Colonizzano l’ecosistema terrestre ed acquatico, sia dolce che salato. Parassitizzano radici, foglie e fusto, possono essere portatori di virus, i maschi sono più piccoli delle femmine. i nematodi possono essere endofiti, ectofiti o semiendofiti.

Tegumento e parete del corpo

Il tegumento è formato da:

Cuticola: strato esterno, suddivisa in:

Strato corticale:

Esterno: formato da lipidi e tracce di zuccheri;
Interno: formato da materiale simile al collagene.

Strato mediano: non in tutti i nematodi è presente;
Basale: formato da collagene.

Epidermide: strato interno.

Caratteristiche generali

Possono essere suddivisi in parte:

Anteriore: capo e bocca;
Mediana: esofago ed intestino;
Posteriore: coda.

La cavità del corpo viene detta pseudoceloma. Centralmente al corpo c’è l’intestino. Altre strutture sono:

Corda dorsale e ventrale (nervo): sede del sistema nervoso;
Corde laterali: sedi dell’apparato escretore;
Fasci muscolari: sono quattro, compresi tra le corde;
Ponti citoplasmatici: collegano i singoli muscoli dei fasci muscolari a nervo dorsale e nervo ventrale.

Fonte: http://bandacerletti.altervista.org/documenti/biologia/entomologia.doc

Sito web: http://bandacerletti.altervista.org/

Autore del testo:

Testi:	M. Furlanetto
Trascrizione:	A. Righetto