7 Adulto, dinamica popolazioni, fitofagia

L’adulto
Dimorfismo
sessuale
Lepidotteri Pieridi
cavolaia
o
rapaiola
cervo volante
o
Dimorfismo sessuale
cocciniglie
femmina
neotenica
maschio
alato
Polimorfismo
Polimorfismo stagionale Afidi
Polimorfismo ambientale Cavallette (forma solitaria e gregaria)
Polimorfismo sociale
regina
Api
operaia
fuco
FONDATRICE
afidi: olociclo dioico
mezzi di comunicazione
intraspecifici
• chimici (feromoni)
• produzione di suoni
• produzione di luce
Emissione di suoni
timballo
ortotteri
celiferi
cicala
ortotteri
ensiferi
Emissione di luce
Organi fotogeni della lucciola
- cuticola trasparente;
- strato fotogeno derivato dal t. adiposo
- strato fotoriflettente
I fotociti sono ricchi di mitocondri
Luciferina + luciferasi + ATP
Ciclo biologico
decorso di una generazione
adulto
completamento
della
metamorfosi
uovo
sviluppo
postembrionale
Ciclo biologico
Lunghezza dei cicli / numero di generazioni
10 giorni
2 anni
lunghezza del ciclo biologico
anni
ore
durata della vita adulta
Mosca delle ciliege
voltinismo
Mosca della frutta
Interruzioni del ciclo biologico
•Quiescenza
interruzione dell’attività, provvisoria e reversibile
•Diapausa
interruzione geneticamente fissata, attivata da
automatismi fisiologici di ingresso (fotoperiodo) e
di uscita (temperatura + fotoperiodo)
Specie omodiname: il ciclo biologico non ha interruzioni
Specie eterodiname: presentano diapausa
Voltinismo / interruzione dell’attività
Mosca della frutta
Mosca delle ciliegie
Diapausa
monovoltina
Quiescenza
polivoltina
D
Distribuzione geografica
e diffusione della specie
Trasporto passivo e attivo
dall’America all’Europa
Dorifora della patata
diffusione della specie
Piralide del mais
Ostrinia nubilalis
piralide del mais
Dinamica di popolazione
Latenza
Retrogradazione
Fase esplosiva
Progradazione
Confronto tra potenziale biotico (PB) e resistenza ambientale (RA)
Potenziale Biotico
capacità portante dell’ambiente
K
popolazione
sviluppo geometrico
sviluppo logistico
Modelli di crescita delle popolazioni
tempo
Ecoresistenza
•Fattori abiotici (andamento climatico e
tipo di terreno)
•Nemici naturali (microrganismi, artropodi
e vertebrati)
•Resistenza vegetale
tipi di fitofagia
• insetti monofagi:
(Rhagoletis cerasi)
• insetti oligofagi
(Pieris brassicae, Leptinotarsa decemlineata)
• insetti polifagi
Locusta migratoria e Schistocerca gregaria
attaccano oltre 400 spp.
Aphis fabae, 70 spp.,
Spodoptera littoralis, 100 spp. in 49 famiglie)
specie monofaghe in campo possono diventare oligofaghe in
laboratorio con la selezione via comportamento di
ovideposizione
4
monofagi
oligofagi
numero di specie
polifagi
0
ortotteri
tisanotteri
emitteri
lepidotteri
ditteri
imenotteri
coleotteri
strategie di attacco alla pianta
• INSETTI FITOFAGI s.s. (masticatori o chewers):
consumano le parti attaccate dall’esterno o
dall’interno (minatori epidermici e/o parenchimatici)
mediante apparato boccale masticatore
• INSETTI FITOMIZI (succhiatori o suckers): dotati di
apparato boccale pungente succhiatore (stiletti)
INSETTI F I T O F A G I s.s. (= masticatori)
minatori
defoliatori, nottuidi, tignole
cavallette
mosche della frutta
curculionidi
INSETTI F I T O M I Z I (= succhiatori)
tisanotteri
aleirodidi
cocciniglie
afidi
SPECIALIZZAZIONI TROFICHE DEGLI INSETTI FITOFAGI s.s.
antofagi
apicifagi
carpofagi
fillofagi
spermofagi
rizofagi
minatori foliari
minatore di spighe e culmo: piralide del mais
minatore carpofago: baco delle mele
SPECIALIZZAZIONI TROFICHE DI FITOMIZI
PARENCHIMOMIZI:
svuotano le cellule del
parenchima (es.:
membracidi, tripidi
cocciniglie, acari )
FLOEMOMIZI
(o sap-feeders):
succhiano la linfa
vegetale dal
floema (es.: afidi,
cicaline,aleirodidi,
cocciniglie)
XILEMOMIZI :
succhiano la linfa
vegetale dallo xilema
(es.: cicale, cicaline,
cercopidi)
epidermide
parenchima
xilema
floema
Resistenza vegetale
Tipi di resistenza
• antixenosi
– spine, tomentosità, cera, sost. deterrenti (es.
sinigrina e sinalbina)
• antibiosi
– metaboliti tossici (es. DIMBOA), anti-enzimi digestivi,
sost. ormonali, antimetaboliti (es. canavanina)
• tolleranza
– cicatrizzazione e compensazione
DIFESE DELLA PIANTA DAGLI INSETTI FITOFAGI s.l.
barriere chimiche:
repellenti e deterrenti chimici
barriere fisiche:
ispessimento della parete
cellulare, suberina, cuticole,
peli ghiandolari, tricomi, spine,
inclusioni di silicio, acido
ossalico, secrezione di cera,
latice, resina
sostanze allelochimiche
antinutritive e/o tossiche
antixenosi
antibiosi
antixenosi
colonizzazione
colonizzazione
crescita
sviluppo
riproduzione
sopravvivenza
DIFESE DELLA PIANTA
DAGLI INSETTI FITOFAGI s.l.
cotone
cristalli di ossalato
di calcio
timo
patata
DIFESE DELLA PIANTA DAGLI INSETTI FITOFAGI s.l.
spine cactus
tricomi uncinati fagiolo
peli ghiandolari patata
DIFESE DELLA PIANTA
•Alcaloidi
nicotina, tomatina, fisostigmina, caffeina; anche inducibili
•Aminoacidi non proteici
canavanina analogo di arginina
•Composti cianogenici (es. amigdalina)
glicosidi liberano HCN, blocca respiraz. cell.
•Glucosinolati
mirosinasi libera isotiocianati (sinigrina, sinalbina)
•Terpenoidi
monoterpeni: attrattivo a-pinene, difensivo piretrine
sesquiterpeni: gossipolo, farnesolo
triterpeni: fitoecdisteroidi, saponine, cardenolidi
•Composti fenolici
tannini, lignina, cumarine
meccanismi di difesa delle piante
• diretti (antixenosi, antibiosi, tolleranza)
• indiretti (richiamo di nemici naturali)
DIFESE DELLA PIANTA DAGLI INSETTI
- indirette
la pianta emette composti volatili ( es.: terpeni, alcooli, aldeidi) che
attirano i nemici naturali (predatori e parassitoidi) degli insetti fitofagi
+
+ + +
+
+
+ + +
+
DIFESE INDUCIBILI
scoperta di accumulo di IP in foglie di
pomodoro dopo danno di dorifora e meccanico
DIFESE DELLA PIANTA
- COSTITUTIVE: sempre presenti nella pianta
(+) prevengono il danno
(±) generiche
(-) molto costose in termini metabolici
- INDOTTE: attivate in seguito all’attacco
(+) più economiche in termini metabolici
(±) specifiche
(-) la pianta subisce comunque un danno
DIFESE INDOTTE
- dirette
produzione ex-novo di barriere fisiche (antixenosi), allelochimiche
(antibiosi / antixenosi), compensazione (tolleranza) in risposta
all’attacco dei fitofagi
tolleranza:crescita di nuovi organi
in sostituzione di quelli attaccati
Trasmissione di patogeni
Gli insetti possono essere vettori o veicoli di patogeni di piante e animali
Modalità di trasmissione:
Meccanica
occasionale trasporto
insetto = veicolo
Rapida acquisizione
Non persistente
Patogeni stilettari
(app. boccali infette)
afidi
Biologica
rapporto specifico/incubazione
insetto = vettore
Acqisizione lenta
Persistente
Patogeni circolativi +
propagativi + transovarici
afidi, cicaline, etc.
Trasmissione di virosi da parte di fitomizi
Virosi stilettari
Virosi persistenti