Riflessioni
entomologiche
ovvero
Primo sguardo sull'entomologia, con la
guida del baco da seta
A cura di
Simonetta Lambiase
Dipartimento di Medicina Legale
Università degli studi di Pavia
Andrea Colla
Museo Civico di Storia Naturale di Trieste
Indice
Mastro Filomeno
Cenni sulla classificazione
Quanti sono gli insetti
Generalità morfologiche
Simmetria e percezione dell’ambiente
Percezione del partner e del simile/non simile
Cenni sul sistema nervoso
Gli occhi
Alimentazione e apparato boccale
Cenni sul sistema digerente
Come si spostano gli insetti adulti
Le zampe
Le ali
Come respirano gli insetti
Cenni sul sistema circolatorio
Cenni sulla riproduzione e sviluppo
Sviluppo diretto
Sviluppo indiretto
La muta
Album di famiglia
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Chi per paura, chi per passione, gli insetti li conosciamo tutti, o almeno
così crediamo.
Tutto ciò che è piccolo, più o meno “coriaceo”, con un bel numero di
zampe, anche privo di ali, viene generalmente annoverato
frequentemente nello stesso gruppo degli insetti, anche i ragni e i
millepiedi!
Ma come si fa a dire se un organismo appartiene o meno agli insetti?
Affidiamoci al numero delle zampe: ne hanno 6 (i ragni 8, ad esempio),
generalmente hanno le ali (due o quattro) ma non sempre (molte
formiche, ad esempio, ne sono prive pur essendo insetti) e la loro “pelle”
non sempre è coriacea, soprattutto se allo stadio larvale (tanti di loro si
accrescono passando tra stadi di sviluppo molto diversi tra loro).
Ma andiamo per ordine, per imparare a conoscerli, anzi, che ne dite di
andare a intervistare un baco da seta, che di insetti se ne intende? Là, su
quel ramo di gelso, ce n’è uno, mi pare che si tratti di Mastro Filomeno.
Si, è proprio lui, andiamo! E non fatevi intimorire dal suo sguardo, è molto
disponibile.
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“Buon giorno, Mastro Filomeno! Avremmo delle curiosità sugli insetti e
forse lei potrebbe esserci utile, se avesse un po’ di tempo per noi”.
“Buon giorno a voi! Sono onorato di potervi essere utile. Chiedetemi e
cercherò di rispondervi”
“Molto gentile da parte sua Mastro Filomeno. Beh, innanzitutto ci
piacerebbe sapere quanti siete in famiglia: sappiamo che siete molto
numerosi e molto diversi tra voi (noi conosciamo le mosche, le zanzare, le
farfalle, le formiche, le coccinelle…) ma non immaginiamo quante forme
diverse possiate realmente assumere”
“carissimi, se volevate cominciare con una domanda facile, dalla risposta
facile, tanto per rompere il ghiaccio, ebbene, non ci siete riusciti: questa
prima domanda è molto complessa, a dispetto della sua apparente
semplicità e cercherò di spiegarvi il perché. Ho capito cosa volete
chiedermi e cosa intendete per famiglia: voi intendete tutti i miei parenti
insetti, vicini e lontani! ma, vedete, quando ci si avvicina alla
comprensione delle forme che i viventi assumono, allora bisogna stare
attenti alle parole che si usano. I viventi, infatti, sono accorpati in
categorie con un andamento gerarchico ben preciso dal regno alla specie:
• Regno (6)
• Phylum
• Classe
• Ordine
• Famiglia
• Genere
• Specie
e tra i nomi delle categorie (taxa) figura anche quello di Famiglia.
Ora vi faccio un paio d’esempi perché capiate meglio. A quale vivente
volete pensare? Vi va bene il gelso sul quale sono appoggiato?
Ecco, esso è una pianta, ed è completamente diversa da noi animali
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TAXA
Regno
Classe
Ordine
Famiglia
Genere
Specie
Plantae
Magnoliopsida
Urticales
Moraceae
Morus
Morus alba
Vogliamo vedere come siete classificati voi e che differenze tra voi e un
gelso?
TAXA
Regno
Phylum
Classe
Ordine
Famiglia
Genere
Specie
Animalia
Chordata
Mammalia
Primates
Hominidae
Homo
Homo sapiens
E ora vi faccio vedere come sono classificato io rispetto a voi che pure
appartengo allo stesso vostro Regno ma non ho uno scheletro interno
come il vostro per cui non appartengo come voi ai Chordata bensì agli
Arthropoda, come anche i gamberi e i ragni.
TAXA
Regno
Phylum
Classe
Ordine
Famiglia
Genere
Specie
Animalia
Arthropoda
Insecta (meglio Esapoda)
Lepidoptera
Bombycidae
Bombyx
B. mori
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Avete sicuramente notato che la mia famiglia, così come voi l’avete
chiamata, altro non è che la Classe degli Insecta e che io appartengo
all’Ordine dei Lepidoptera, ovvero quello delle farfalle e, tra queste, la
mia Famiglia è quella chiamata Bombicidae (quanto latino usano i
sistematici!!! Meglio così, però: ci aiuta a non perdere del tutto i contatti
con le nostre origini culturali). Visto come la Famiglia, per chi classifica i
viventi, ha un significato diverso da quello che avete usato voi nel pormi
la domanda? Tutti gli insetti sono miei parenti, ma i più stretti
appartengono alla stessa Famiglia. Infine, tra i vari generi che
costituiscono la Famiglia dei Bombicidae il mio si chiama Bombyx ed in
particolare io sono un Bombyx mori così come voi siete degli Homo
sapiens.
A proposito, non è un caso che Genere e Specie siano scritti in corsivo: è
una regola imposta da Linneo, padre della sistematica (chiedete ai vostri
insegnanti), che propose questa forma di nomenclatura, detta binaria,
alla comunità scientifica di allora e ancora oggi in uso, e guai a sbagliare: il
Genere e la Specie devono essere scritti in corsivo, il primo deve portare
l’iniziale maiuscola e la seconda quella minuscola, come se voi scriveste il
vostro cognome e nome ad es. Rossi giovanni!! Sarebbe un errore, ma in
sistematica è così.
Ma torniamo alla vostra domanda. Volete sapere quindi quante specie di
insetti ci sono nel mondo? Ebbene quelle classificate superano il milione
ma, credetemi, ce ne sono molte di più, così come molte non esistono
più, cancellate spesso dall’azione dell’uomo sul pianeta! Siamo il gruppo
di viventi in assoluto più numeroso al mondo!
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Le nostre dimensioni variano da qualche decimo di millimetro ai 25-30
centimetri e, ad eccezione dell’ambiente marino, abbiamo colonizzato
l’intero pianeta, dai poli all’equatore, dalle pianure alle montagne, dai
deserti ai nevai: riusciamo a vivere dove altri viventi soccomberebbero.
Sebbene tanti, e tanto diversi tra noi, abbiamo però caratteristiche
comuni, ad esempio il nostro corpo è sempre diviso in tre regioni che
prendono il nome di capo, torace, addome, come voi, in fin dei conti”.
Nella figura qui sotto vi faccio vedere lo schema morfologico di un mio
cugino cavalletta e di un mio cugino coleottero”.
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“Mastro Filomeno, mica vorrà dirci che i suoi segmenti corporei sono
come i nostri? A noi paiono molto diversi, e poi noi abbiamo due paia di
arti che si inseriscono alle estremità del nostro busto, voi avete 3 paia di
zampe, due di ali! Non potrebbe spiegarsi un po’ meglio, per favore?”
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“Oggi volete farmi sudare!!! Va bene, ci provo ma ricordate una cosa: vi
posso dare solo qualche informazione generale su come siamo fatti noi
insetti; siamo troppi e troppo diversi per poter descrivere nel dettaglio
l’anatomia di tutti!
Sapete qual è una delle principali differenze tra un riccio di mare e, ad
esempio, uno di noi o voi? Lo so che il riccio punge (anche alcuni di noi!) e
voi no ma… guardatemi e guardatevi: siamo organismi che ci sviluppiamo
secondo un asse immaginario che ci attraversa e abbiamo un lato destro
simile a quello sinistro, siamo cioè dotati, di simmetria bilaterale. Vi pare
che il riccio sia fatto così? No. Il riccio di mare ha una simmetria detta
radiale come quella degli anemoni di mare, delle stelle marine…organismi
che vivono ancorati al fondo o molto lenti che controllano, quindi,
l’ambiente a 360°!!!
Con la conquista della terra ferma le cose sono cambiate, sono cambiate
l’interazione con lo spazio e le esigenze di moto, e con la simmetria
bilaterale sono arrivate le due estremità corporee (cefalica e caudale); in
particolare la testa, anteriore, serve al controllo dell’ambiente che viene
“ispezionato” secondo la direzione del moto, e quindi la maggior parte
degli organi di senso sono collocati nella testa: gli occhi, il naso nel vostro
caso e le antenne nel nostro, e la bocca. Voi avete anche le orecchie nel
capo, noi abbiamo altre strutture che ci permettono di percepire il suono
(spostamento d’aria) a seguito delle vibrazioni indotte dal suono stesso,
ma generalmente sono dislocate altrove. Le nostre antenne sono fatte da
tanti piccoli elementi in successione che prendono il nome di
antennomeri: le mosche hanno antenne fatte da soli tre antennomeri, ma
in altri di noi questi possono essere molto numerosi e dalle forme più
svariate! Eccovi alcuni esempi.
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Per noi le antenne funzionano un po’ come per voi il naso: servono per
analizzare odori e profumi e quindi per cercare il cibo, ma anche la nostra
compagna! Negli insetti, in genere, la femmina emana una particolare
sostanza (feromone) quando è pronta all’accoppiamento, riconoscibile
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solo da maschi della stessa specie. L’odore specifico si diffonde
nell’ambiente e così può essere percepito anche a grande distanza dal
maschio, che individua la sua compagna con le proprie antenne, anche se
essa risulta nascosta alla vista. Pensate che noi siamo molto piccoli e
abitiamo ambienti molto vasti in confronto alle nostre dimensioni. Non
possiamo fare l’occhiolino alla nostra bella come potreste fare voi alla
compagna di classe del banco affianco! Né abbiamo un punto di ritrovo
come voi che andate in palestra, o al cinema o alle feste o semplicemente
al lavoro...inoltre, noi non parliamo, per cui anche tra di noi ci
riconosciamo attraverso l’odore che emaniamo. Noi farfalle notturne, poi,
abbiamo antenne particolarmente efficaci nel percepire gli odori perché
sono del tipo piumato, ovvero hanno tanta superficie di contatto con
l’aria e le sostanze che in essa si disperdono.
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Quando ci siamo raggiunti, poi, comincia il bello. Le nostre compagne
vogliono essere conquistate e guai a sbagliare approccio!!!
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Noi riconosciamo, con le antenne, anche un simile e un non-simile e così,
ad esempio, se una formica incontra un lombrico, lo riconosce come un
non simile ma, se incontra un’altra formica è in grado di capire se è del
suo o di altro formicaio anche vicino al proprio, e non sbaglia mai
“indirizzo”; sempre con le antenne, riconosciamo anche l’ambiente e
individuiamo il luogo ove deporre le nostre uova. Le nostre antenne, poi
hanno anche una funzione tattile, come le vostre dita”.
“Fantastiche queste antenne! Sono meglio di un tablet! Una sola struttura
capace di metterti in contatto con il mondo, come fosse fatta,
funzionalmente, da naso, occhi e mani, tutti mescolati insieme, e così
sensibile da consentire una comunicazione a distanza che noi realizziamo
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solo con telefoni e strumenti informatici!!! e guai se si scaricano le
batterie o perdiamo le memorie!!
Ma ci dica, allora, anche voi avete un sistema nervoso?”
“Certamente! Per chi ci avete preso? Siamo animali!!! Ed abbiamo, anzi,
un sistema nervoso un po’ speciale. Come voi, abbiamo una struttura
mediana ad andamento longitudinale (corda) intervallata da un centro
funzionale (una coppia di gangli) in ogni segmento corporeo. I primi tre
gangli costituiscono l’analogo del vostro cervello, e sono nella capsula
cefalica (testa), gli altri corrono lungo il nostro corpo ma possono anche
essere fusi tra loro, in numero diverso, a seconda del nostro grado
evolutivo. Generalmente le specie più evolute sono quelle che
manifestano maggior fusione gangliare: l’unione fa la forza anche in
questo caso e gangli derivati da fusione di singoli sono più efficienti!
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Ai gangli arrivano tutte le stimolazioni nervose raccolte dalle strutture
sensoriali delle quali siamo dotati: non solo da quelle ben visibili come
occhi e antenne, ma anche da quella miriade di sete, spine e altre asperità
superficiali che ricoprono tutto il nostro corpo. I gangli smistano le
informazioni al cervello, che fornirà la risposta allo stimolo ma a volte, per
accorciare i tempi di attesa, agiscono in modo autonomo.
Una caratteristica veramente particolare del nostro sistema nervoso è
quella della neurosecrezione, come viene detta in linguaggio tecnico. Noi
abbiamo bisogno, come voi, degli ormoni per espletare le nostre funzioni
fisiologiche, ma abbiamo poche ghiandole dedicate alla loro produzione e
così il sistema nervoso, insieme ad altri organi, si occupa anche della
secrezione di prodotti a funzione ormonale o loro precursori.”
“Mastro Filomeno, ci parlerebbe anche dei vostri occhi? Si parla spesso
degli occhi della mosca e della sua visione caleidoscopica…”
“Beh, in quanto ad occhi, noi siamo veramente speciali. Innanzitutto
diciamo che coloro che di noi vivono al buio, sono generalmente ciechi o
addirittura privi di occhi, come ad esempio alcuni cugini cavernicoli! Ma
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più frequentemente siamo dotati di occhi funzionanti, anzi, dovete sapere
che possediamo due tipi di occhi: gli occhi composti, quelli di cui mi avete
chiesto spiegazioni, e gli occhi semplici detti anche ocelli. Attenzione
però, bisogna fare un’altra distinzione: alcuni di noi sfoggiano grandi
occhi composti da adulti ma sono privi di occhi, o hanno occhi rudimentali
(come me!!), da “giovani” (cioè allo stadio larvale)!
Gli occhi composti servono per la visione e sono due; gli ocelli sono tre,
disposti ai vertici di un triangolo ideale, all’apice del capo, ma non sono
sempre presenti. Essi servono solo per percepire l’intensità luminosa ma
non sono responsabili di visione.
Ma veniamo agli occhi composti che sono veramente particolari. Il nome
dice tutto: sono fatti da tante unità funzionali, come fossero tanti piccoli
occhi, che prendono il nome di ommatidi. Ogni ommatidio è dotato di
una cornea, una lente (cristallino) e di una struttura cellulare, che si
approfonda in se stesso, che prende il nome di rabdoma e che è
responsabile della trasmissione al cervello dell’impulso generato dalla
radiazione luminosa.
Tanto più numerosi sono gli ommatidi, tanto più nitida è la visione. In
genere gli insetti predatori, che necessitano di vedere bene e da lontano
le loro prede, posseggono un alto numero di ommatidi”
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“Mastro Filomeno, lei ha dei begli occhi composti ma non ha l’aspetto di
un predatore, sbagliamo?….cosa mangia?”
“E’ vero, non sono un predatore: non tutti gli insetti lo sono. Alcuni di noi
sono erbivori, altri carnivori, ad altri piacciono i fluidi vegetali e/o animali,
altri addirittura preferiscono la materia organica in decomposizione e
svolgono un importantissimo ruolo nel riciclo della materia stessa in
natura. Alcuni poi cambiano dieta maturando da giovani ad adulti, e
alcuni addirittura, come me e come gli efemerotteri, ad esempio, arrivano
alla vita adulta solo per trovare un compagno e deporre le uova. E per far
ciò non hanno bisogno di molto tempo e quindi non necessitano di
alimentarsi per il resto della loro breve vita.
Guardate questa figura che schematizza la testa di alcuni insetti e i loro
apparati boccali, a seconda del cibo che mangiano:
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vi sembrerà di vedere apparati boccali molto diversi tra loro e adatti a
diete diverse: da quella solida dei masticatori, a quella totalmente fluida
delle farfalle; eppure, pensate, tutte quelle diverse forme sono date dalle
stesse componenti (labbro superiore, mandibole e due paia di mascelle
con i relativi palpi, appendici a funzione soprattutto sensoriale, ma anche
manipolatoria del cibo) modificate e assemblate tra loro nelle fogge che
avete visto in figura e altre ancora”
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“Mastro Filomeno, siete veramente sorprendenti! Se capiamo bene, voi
siete specializzati in una sola dieta. Non come noi che possiamo
azzannare un panino a più strati ma anche bere una coca cola, magari con
la cannuccia, o leccare un gelato”
“non proprio: alcuni di noi, di “bocca buona” sono adattati a mangiare di
tutto e sono detti polifagi; altri, schizzinosi come me, che mi sono nutrito
di sole foglie di gelso, sono detti monofagi; tra queste categorie sta quella
degli olofagi, che si nutrono solo di alcuni alimenti. E’ vero, però, che il
nostro apparato boccale è specializzato per la dieta solida o liquida. Nel
primo caso, che riguarda coccinelle, mantidi, scarafaggi, cavallette, delle
forti mandibole sminuzzano il cibo che poi le mascelle spingono nella
bocca; nel secondo caso la faccenda è un po’ più complicata: i fluidi,
infatti, possono essere intracorporei e appartenere ad altri viventi, come
la linfa delle piante o il vostro sangue. Chi se ne ciba (come afidi, zanzare
e zecche, ad esempio) deve essere dotato di un apparato boccale in grado
di perforare la superfice corporea dell’organismo (pelle, foglia,..), di
secernere all’occorrenza sostanze anticoagulanti e di aspirare
attivamente il nutrimento. Quelli che, come le farfalle o le mosche, si
nutrono di fluidi extracorporei, hanno un apparato boccale che
dispiegano (mosche) o srotolano (farfalle), che consente di assumerli
l’aspirazione attiva o meno.
Tutto il cibo poi subisce processi simili ai vostri: le sostanze “buone
vengono assorbite e quelle di rifiuto scartate dall’intestino. Una
particolarità però l’abbiamo: non abbiamo un sistema circolatorio fatto di
vene e arterie come il vostro: il nostro sangue (emolinfa) circola
liberamente nella nostra piccola cavità corporea e quindi non abbiamo
reni ove esso possa essere convogliato per essere purificato. Tuttavia, da
una certa regione dell’intestino, si dipartono dei tubicini (tubuli
malpighiani) che filtrano la nostra emolinfa rimettendo in circolo quanto
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di utile contiene e sequestrando i rifiuti che vengono convogliati
nell’ultimo tratto intestinale. Ricordate anche che tutta l’acqua tende a
essere riassorbita e risparmiata!”
“Affascinante! Anche il resto del vostro corpo è così particolare?”
“Non saprei! Certamente qualche caratteristica particolare l’abbiamo, ma
per noi è cosa ovvia, per voi, invece, può sembrare molto strana. Volete
che vi racconti ancora qualcos’altro di noi?”
“Certamente! Ad esempio voi potete sia camminare che volare, mentre
noi possiamo solo camminare e, se da poco più di un centinaio d’anni
voliamo, è perché sono stati inventati strumenti di volo”
“Già, la gran parte di noi è dotata sia di zampe che di ali. Le zampe sono
sempre in numero di tre paia perché sono connesse al torace che è fatto
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da tre regioni in serie, e ognuna di queste porta un paio di zampe inserite
ventralmente. Le ali, invece, si inseriscono in posizione latero-dorsale solo
sul secondo e terzo segmento toracico.
Le nostre zampe sono fatte di 6 segmenti principali articolati gli uni sugli
altri, guardate:
Sono certo che se ora vi dicessi che le forme delle nostre zampe possono
essere molto diverse, a seconda degli usi che dobbiamo farne, non vi
meraviglierei! Le zampe servono generalmente per camminare perché a
quello scopo si sono formate, come le vostre gambe; ma, vedete, noi non
siamo capaci di costruirci strumenti e quindi usiamo il nostro stesso corpo
e le sue parti per svolgere funzioni integrative di quelle originali. Ad
esempio alcuni di noi preferiscono saltare, invece che camminare, e allora
hanno delle zampe posteriori molto muscolose; oppure, se uno di noi
ama vivere sotto terra, come fa a scavare la sua tana? Con le zampe!
Quelle anteriori possono essere molto forti e dotate di “ruspa”; e ancora,
alcuni di noi nuotano e le zampe devono comportarsi da remi; e, ditemi,
chi non conosce la Signora Mantide, sempre assorta, “mani giunte”, in
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silenziosa preghiera? Questa apparenza è data dalla posizione delle sue
zampe anteriori che non servono neppure più per camminare ma per
predare: fulminee, esse avvinghiano la preda appena l’affamata Signora
Mantide ne avvista una.
Potrei continuare ancora a lungo, invece voglio dirvi solo un’altra
stranezza (per voi) delle zampe di alcuni di noi: sono in grado di percepire
il gusto, come la vostra lingua!!! Avete certamente osservato che le
mosche, ad esempio, continuano ad appoggiarsi su ogni superficie e
soprattutto su cose che voi considerate sporche o sui vostri cibi!! Ebbene,
con le zampe, le parti corporee che per prime entrano in contatto con il
substrato, esse lo “assaggiano” e se lo trovano gradito vi si fermano per
mangiare o per deporre le uova. Che ve ne pare? Se anche voi foste fatti
così le vostre mamme non vi insegnerebbero a non mettere i piedi sul
tavolo!!!!”
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“Già! Scusi, ma dal nostro punto di vista credo che, nonostante la grande
ammirazione per le vostre fattezze, il fatto di assaggiare con la sola bocca
non ci dispiaccia!”
“Certamente, perché voi amate altro tipo di cibo e lo procurate in altro
modo! Ricordate che ogni struttura deve svolgere una funzione precisa in
un contesto, anche comportamentale, specifico!”
“Mastro Filomeno, ci parlerebbe anche un po’ delle ali? Noi non abbiamo
nulla di simile!”
“Che bella invenzione della natura le ali! Scommetto che un po’ le
invidiate! Pensate come sarebbe trasformata la vostra vita: niente auto,
niente bus affollati, niente motorini pericolosi...magari solo aerei e treni
per i viaggi più lunghi e tanto inquinamento in meno. Vi piacerebbe, eh?
Però badate che le nostre ali non sono delle zampe modificate come
quelle degli uccelli che, da Icaro in avanti, vi hanno ispirato nel costruire i
vostri aeroplani. Le nostre ali sono espansioni di strutture corporee che si
sono specializzate, almeno in parte, nel volo. Perché in parte? Perché,
come al solito, per ogni affermazione che faccio c’è una smentita o
un’eccezione. Vi avevo detto che le ali sono presenti in numero di
quattro, due sul secondo e due sul terzo segmento toracico. Guardate le
mie come sono belle!! E altre farfalle, in particolare quelle diurne, le
hanno ancora più belle di me, tutte colorate e disegnate da far invidia.
Quattro belle ali per volare e volteggiare. Anche le libellule e le api hanno
quattro ali. Al contrario le formiche, pur appartenendo allo stesso gruppo
delle api, le ali non le hanno più, mentre le coccinelle ne hanno sì quattro
ma solo quelle posteriori servono al volo: quelle anteriori si sono
inspessite e trasformate in astucci (elitre) protettivi delle posteriori!
Mosche e zanzare, poi, hanno solo le ali anteriori per volare: quelle
posteriori si sono trasformate in piccole strutture a forma di clava
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(bilancieri) che aiutano a stabilizzare il volo.
Guardate anche le ali quante forme e venature diverse hanno, e sono solo
alcune quelle che vi mostro!
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Ricordate che più venature ci sono, più la specie d’insetto è antica,
evolutivamente parlando.
Studiare le nostre ali per alcuni di voi è molto importante perché serve a
classificarci in un gruppo specifico.
Ma sapete una cosa? Queste ali sono state uno degli elementi chiave del
nostro successo sul pianeta. Infatti, grazie a loro, possiamo spostarci
molto rapidamente, sia per scappare da predatori o da un ambiente
divenuto improvvisamente inadatto, sia per cercare cibo in spazi anche
molto vasti, e anche per cercare un partner a noi adatto!!”
“Caro Mastro Filomeno, aveva ragione: le ali un po’ ve le invidiamo; chissà
che un giorno non inventeremo dei seggiolini volanti, magari funzionanti
ad energia solare, per cercare di emularvi…”
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“Eh, si, senza aiuti esterni voi non potreste mai volare. Il volo richiede
molta energia e per tutto il tempo del volo. Non sto dicendo che voi siete
dei rammolliti: basta guardare i vostri atleti della corsa, ad esempio, per
capire che se volete sfidare la vostra fisiologia ce la fate, ma con i limiti
legati al vostro peso e alla vostra respirazione da pulmonati!”
“Beh, certo, voi siete piccoli e leggeri ma che c’entra la respirazione?”
“C’entra moltissimo. Che succede se voi fate un super sforzo? Si accelera
il battito cardiaco e vi viene il “fiatone”? A noi no! E se smettete di
respirare per un tempo superiore ad alcuni minuti (record a parte) che
succede? Beh, potrebbero succedervi cose veramente molto spiacevoli in
grado di minare la vostra sopravvivenza o lasciarvi gravissimi danni
permanenti. Ma noi siamo diversi. Non abbiamo i polmoni ma un sistema
fatto di trachee che ha la possibilità di funzionare a comando, quando ne
abbiamo bisogno, ad esempio quando dobbiamo compiere un lavoro
intenso come quello del volo.
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Come funziona? Ebbene, da alcune aperture esterne (stigmi), entra l’aria
in dotti (trachee) che diventano via via più piccoli man mano che
penetrano nel nostro corpo e che si ramificano in sottili tracheole che
portano direttamente l’ossigeno alle cellule e ne prelevano l’anidride
carbonica. Gli stigmi possono essere chiusi all’occorrenza, consentendoci
anche permanenze sott’acqua discretamente lunghe. E sapete un’altra
cosa? Alcuni di noi hanno delle sacche intracorporee di riserva d’aria
grazie alle quali possono respirare ancor meno frequentemente!
Il sistema respiratorio tracheale è molto efficace e rapido, perché salta il
passaggio del vostro sistema circolatorio e tutti quei traffici che la vostra
emoglobina deve fare per legare ossigeno e scambiarlo con l’anidride
carbonica delle vostre cellule, passando sempre per i polmoni i quali
devono, quindi, funzionare di continuo per immettere aria nuova ed
emettere quella inquinata!
Quanto lavoro e quanto dispendio di energia! Noi siamo così piccoli che
possiamo fare a meno di tutto ciò, e per la stessa ragione non potremo
mai avere le dimensioni mostruose di alcune vostre fantasiose
rappresentazioni. Il nostro respiratorio sarebbe insufficiente.
Tutto ciò ci serve a risparmiare energia e a limitare la perdita di acqua (lo
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ricordate vero che espirando si emette vapore acqueo?): per noi la
disidratazione è il peggior nemico!!”
“Quindi voi non avete i globuli rossi come noi?”
“Esattamente: ne siamo privi perché non ci servono. Il nostro sangue
contiene delle cellule nucleate, ma servono essenzialmente come difesa
immunitaria in quanto “mangiano” (fagocitano) le particelle estranee o
dannose. Vi ho già detto che non abbiamo un sistema circolatorio chiuso
come il vostro bensì aperto, ma anche noi disponiamo di una specie di
cuore. Si tratta di un tubo contrattile, che corre lungo il nostro dorso,
all’interno del quale, l’emolinfa che vi penetra, viene spinta verso il capo.
Serve ad aiutare la distribuzione del nostro fluido corporeo in tutti i
distretti interni del nostro corpicino!”
“Quindi non solo la forma, ma anche la dimensione dei viventi non è
casuale! E’ veramente incredibile come tutto abbia un significato e come
questo possa essere colto con l’attenzione, con un po’ di conoscenze e
tanta curiosità.
Mastro Filomeno, ci deve scusare per tutto il tempo che le stiamo
portando via, ma ci sarebbe un’altra cosa veramente importante da
capire: come mai alcuni di voi fanno figli che non sembrano proprio loro
figli? Avevo letto in qualche libro che anticamente le forme giovanili di
molti insetti, erano scambiate per vermi, e francamente non si può dar
torto a quei primi osservatori della natura”
“Cari miei, questa domanda mi riempie di orgoglio!!! Avete ragione, noi
siamo proprio speciali dal punto di vista della nostra riproduzione e del
nostro sviluppo. Noi insetti siamo generalmente ovipari e andiamo
incontro a fecondazione interna per cui le nostre femmine, dopo
l’accoppiamento, depongono le uova nei luoghi e con le modalità
maggiormente confacenti alle esigenze dei nascituri; tuttavia, le femmine
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di alcune specie possono deporre uova non fecondate che pure si
sviluppano in individui adulti!
Questo sistema di riproduzione si chiama partenogenesi ed è molto
vantaggioso per l’autonomia che lascia agli individui. Voi conoscete
certamente alcuni insetti che si riproducono in questo modo e forse non
lo sapete. Sto parlando delle api. Che gruppo straordinario quello delle
api! Pensate che la Regina depone le proprie uova in cellette costruite
dalle operaie. Le operaie lavorano con grande precisione e fanno cellette
di dimensioni leggermente diverse. In quelle più piccole vengono deposte
uova fecondate e in quelle più grandi uova non fecondate e….qui la
meraviglia…..dalle prime nasceranno delle femmine, dalle seconde dei
maschi. Mamma Regina può quindi controllare il sesso della propria
prole!
Altri comportamenti riproduttivi sono propri di altri cugini e sono certo
che risulterebbero strabilianti ma non possiamo passarli in rassegna tutti
purtroppo. E poi, se vi dico tutto io, cosa lascio a voi curiosi da scoprire?
Detto ciò, però, vediamo cosa accade all’uovo, o meglio a chi nell’uovo
cresce e per nascere dopo un periodo di tempo (embriogenesi) di durata
variabile a seconda della specie e della temperatura ambientale.
Volendo semplificare le cose potremmo dire che noi insetti disponiamo di
due principali cicli di sviluppo chiamati diretto ed indiretto. Qual è la
differenza?
Nel primo caso, i piccoli che sgusciano dall’uovo sono molto simili ai
genitori, dimensioni a parte, naturalmente. Inoltre non possono
riprodursi perché non hanno gonadi mature. Essi passano attraverso stadi
giovanili, in numero variabile con la specie, fino a che non diventano
adulti. È il caso delle cimici, degli scarafaggi, delle cavallette…..
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Nel secondo caso, i piccoli sono proprio diversi, generalmente vermiformi
(da ciò i gravi problemi tassonomici per gli antichi osservatori ignari).
Questi, non solo devono crescere passando attraverso un certo numero di
stadi giovanili ma devono, ad un certo punto, trasformarsi in un qualcosa
di completamente diverso in forma, struttura e funzioni, per diventare
adulti. Questa trasformazione viene chiamata metamorfosi ed è un vero
miracolo della natura. Io sono un insetto olometabolo e perciò anch’io
vado incontro a metamorfosi! E, con me, le mosche, le zanzare, le api, le
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coccinelle….
Durante la metamorfosi ci proteggiamo in una struttura più o meno rigida
(pupa o crisalide), ma il momento è delicato. Non possiamo più scappare
e se arriva un predatore, siamo fritti. In particolare io, prima di
trasformarmi in pupa, mi sono fatto una specie di nido di seta, il bozzolo,
che tanto interessa voi umani per il filato che riuscite a ricavarne che ha
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straordinarie proprietà chimico-fisiche.
Dicevamo che la pupa è una fase di staticità, ma solo apparente!!! Al
nostro interno, tutti i tessuti ed organi che non ci serviranno più verranno
distrutti e tutti quelli necessari verranno costruiti: un po’ una morte e
risurrezione sotto altre spoglie, e quanta energia serve a tutto ciò. Ma il
risultato è veramente straordinario, quando tutto fila per il verso giusto, e
ha un impatto notevole sulle nostre popolazioni.
Pensate un po’ se nelle vostre famiglie, di fronte ad una tavola imbandita,
i grandi mangiassero quello che ai piccoli non piace e viceversa, e magari
anche gli scarti venissero apprezzati da qualche commensale: quanto
risparmio ci sarebbe e quanta spazzatura in meno si produrrebbe.
Beh, in un certo senso con noi olometaboli funziona così: i nostri piccoli
mangiano quello che a noi adulti non interessa e quindi possiamo tutti
vivere nello stesso ambiente senza darci fastidio, senza entrare in
competizione per la risorsa energetica (il cibo). Bella invenzione no? Un
successo evolutivo!
La mia specie, poi, rappresenta l’estremizzazione dell’economia del
sistema. Noi, come altri parenti, ci alimentiamo voracemente ma solo
durante la nostra gioventù, quando siamo larve, insomma, ma da adulti il
nostro compito è solo quello riproduttivo, come vi avevo già accennato, e
da adulti non ci alimentiamo più.
Una cosa non vi ho ancora detto, sperando che la domanda venisse da
voi. Ma capisco che dopo tutta questa chiacchierata potreste essere un
po’ frastornati! Ebbene, ricordate che all’inizio del discorso dicevamo che
una delle fondamentali differenze tra voi e noi sta nella struttura di
sostegno corporeo, sulla quale si inseriscono i muscoli che permettono il
movimento, che per voi è interna (scheletro) e per noi è esterna
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(esoscheletro)?”
“Certo che ci ricordiamo, è una cosa buffa per noi pensare di essere
“appesi” a qualcosa di esterno alla nostra pelle, piuttosto che agganciati
ad un sostegno interno. ma l’importante è potersi muovere e sia voi che
noi lo possiamo fare; cosa c’entra questo con lo sviluppo?
“Vi è mai capitato che una zia, una nonna, un’amica della mamma che
non vedevate da un po’ di tempo, vi abbia detto un giorno “come sei
cresciuto!” o “questa bambina diventerà proprio alta!” Ebbene i cordati,
voi, crescono in modo continuo: le ossa si allungano e la massa muscolare
cresce, e tutti i tessuti e organi di conseguenza evolvono, senza che si
possano apprezzare, a breve intervallo di tempo, delle differenze
dimensionali e, infatti, frasi come quelle citate prima difficilmente sono
pronunciate dai vostri genitori, che vi hanno sempre sott’occhio.
Al contrario noi abbiamo uno scheletro esterno, secreto dalla nostra
“pelle”, il quale, in quanto secreto, è acellulare e quindi non cresce e, per
quanto possa a voi sembrare tenero in alcuni nostri stadi,
proporzionalmente alla nostra massa e dimensione è pur sempre rigido e
solo entro certi limiti dilatabile. Se così non fosse, non avrebbe funzione
di sostegno corporeo. E allora come si fa a crescere se si è chiusi in una
corazza tipo quelle che usavate nei tornei medioevali?
Non avevate pensato alle conseguenze date dalla presenza di un
esoscheletro, vero?”
“Francamente no!”
“e allora ascoltate, perché anche nella crescita noi siamo speciali e,
dicendo noi, dico tutti gli insetti e tutti gli artropodi; infatti abbiamo
trovato una soluzione laboriosa ma efficace: ci spogliamo
dell’esoscheletro diventato troppo stretto, dopo esserci ricostruito uno
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nuovo sottostante. Succede così che, quando il nuovo rivestimento è
quasi pronto, il vecchio si fessura e attraverso un processo chiamato
muta noi ne sgusciamo fuori. Anche questo è un momento delicato della
nostra esistenza. Siamo impediti nei movimenti perché tutte le inserzioni
muscolari si sono dovute ricreare con la nuova struttura la quale, per
poterci permettere di crescere, all’inizio è sottile, elastica (e quindi
incapace di sostenere il lavoro muscolare) e color latte, e solo dopo
qualche ora comincia a irrigidirsi e pigmentarsi come la nostra specie
richiede. Durante questo intervallo di tempo, noi la dilatiamo in modo
che, all’irrigidimento, abbia un volume interno tale da permettere ai
nostri tessuti di crescere. Che ne dite? Non vi pare affascinante?
Ora, però, dovrò fare in fretta a cercarmi una compagna, perché anch’io
voglio lasciare la mia eredità, ma mi piacerebbe farvi vedere il mio album
di famiglia prima di salutarvi per sempre, volete?”
“Grazie Mastro Filomeno! È una grande opportunità quella che ci offre”
“Molto bene. Guardate, allora.
Partiamo dall’inizio, dalle uova deposte da nonna Gelsomina:
Visto come sono bianche appena deposte? Poi gli embrioni crescendo
modificano il colore apparente delle uova che diventano scure fino a che
schiudono e una volta che la larvina ne è fuoriuscita, vedete che il guscio
(corion) torna ad essere bianco.
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I miei zii e i miei genitori sono passati attraverso cinque età larvali,
pertanto ogni pochi giorni dovevano fare la muta (hanno quindi fatto 4
mute) ma alla fine ce l’hanno fatta a divenire grandi bachi da seta,
orgogliosi delle loro fattezze.
Quella che vi mostro ora è la foto di mio zio Morello: era capace di filare
una seta eccezionale.
Vi pare buffo? Certo è molto diverso da me ma anche io sono stato come
lui un giorno. I puntini neri al lato del corpo sono gli spiracoli respiratori
e.. fate attenzione alle sue zampe: sono solo 3 paia, quelle vicine alla
bocca, ma non le ha mai usate per camminare, bensì per tenere le foglie
si gelso durante il pranzo.
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Per camminare ha sempre usato quelle pseudozampe addominali che
funzionano come ventose: con quelle ci muoviamo quando siamo bruchi
e ci arrampichiamo sui rami, dove andremo ad imbozzolarci.
Nella foto qui sotto lo vedete mentre stava scegliendo il posto per fare il
suo bozzolo, mentre i suoi fratelli erano già al lavoro.
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Ed ecco dei primi piani di zia Morena: è sempre stata vanitosa e ha voluto
una foto anche del suo stadio di crisalide!
Anche qui vedete ancora gli spiracoli respiratori, ma anche le ali in
formazione, le antenne e le zampe.
E adesso vi mostro mio papà mentre sfarfalla dal bozzolo!
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Le vedete le antenne? Visto come sono diventate?
Ma ora ve lo mostro in tutto il suo splendore: un bellissimo bombice!
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E infine una foto dall’album di nozze dei miei genitori
E delle loro uova dalle quali sono nato io……
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Cari amici, ci ho preso gusto, e potrei ancora parlarvi a lungo, ma come vi
ho detto il mio compito ormai è di breve durata. Tante altre cose
potrebbero essere ancora narrate, toccado altri argomenti o
approfondendo questi.
Io credo che qualche idea ve la siate fatta: ora sta a voi, e alla vostra
curiosità, tessere il bozzolo nel quale far crescere e sviluppare il vostro
sapere per poi poterlo usare per voi stessi e per gli altri.
Buona fortuna amici”
“Masto Filomeno, non sappiamo come ringraziare per la finestra sul
vostro mondo che ci ha aperto, che poi è una finestra sulla vita. Siamo
pieni di stupore per tutto ciò che abbiamo appreso. Abbiamo anche
capito che ciascuno ha un suo ruolo specifico nel mondo, e che ciascuno è
fatto proprio nel modo migliore per assolverlo. Questa chiacchierata ci fa
riflettere su molte altre cose, a partire dall’entomologia. E per questo un
grazie ancora più grande.
Crediamo proprio che se tutti noi riuscissimo a guardare al mondo con
occhi diversi, diverremmo migliori, vivremmo in un mondo migliore e
saremmo più felici”
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