SCIENZE • La Vita Lab12 La metamorfosi degli insetti
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SCIENZE • La Vita Lab12 La metamorfosi degli insetti Ti è mai capitato, in primavera, di trovare dei bruchi nell’erba? Certo i bruchi hanno forme e colori ben diversi dalle farfalle che diventeranno: ma che cosa deve accadere perché si trasformino? Perché alcuni animali nascono con la stessa forma dei loro genitori, seppure in proporzioni ridotte, e altri invece no? Come mai alcuni animali durante la loro crescita, in determinate condizioni ambientali, cambiano spontaneamente forma, dimensione e colore? Questo laboratorio ti consentirà di rispondere alle domande che riguardano i processi definiti dalla scienza con il termine metamorfosi. Per studiarne le diverse fasi, dovrai creare un piccolo allevamento di animali e scoprire le relazioni tra questi e l’ambiente circostante. Ma attenzione: l’allestimento di un esperimento scientifico non può in ogni caso contraddire i principi del rispetto verso ogni specie vivente, quindi ricorda di liberare gli animali alla fine dei tuoi esperimenti! LINK diagrammi di flusso Fare esperimenti 1 • L’allevamento di bigattini Puoi iniziare allevando bigattini, i quali non sono altro che le larve della mosca carnaria, ben note ai pescatori che le usano come esche. Per farlo non avrai bisogno di grandi spazi, ma dovrai averne cura e dunque metterci impegno e disponibilità. Prendi un barattolo trasparente (puoi utilizzare anche quelli per le conserve fatte in casa: ne andrà benissimo uno da 500 g) e disponi sul fondo due centimetri di terra e un cucchiaino di zucchero. Procurati una decina di bigattini (sono facilmente reperibili in ogni stagione nei negozi di caccia e pesca, e costano davvero poco) e introducili nel tuo barattolo. Chiudi il barattolo con della garza e fissala con un elastico per evitare la fuoriuscita delle larve. I bigattini non hanno un odore gradevole, quindi cerca un luogo adatto e riparato e tienili a circa 20-25 °C. In alternativa puoi chiudere ermeticamente il barattolo e fargli prendere aria fuori dalla finestra due o tre volte al giorno per fornire loro un po’ di ossigeno. Osserva i tuoi bigattini per una decina di giorni, annotando e disegnando sul tuo quaderno i cambiamenti che avvengono. Lascia passare altri 10 giorni, ma fai attenzione quando apri il barattolo: le mosche adulte sono bravissime nel volare via! © 2011 Giunti Scuola S.r.l. - Firenze 1 Lab12 La metamorfosi degli insetti • Ripassa ora gli appunti che hai preso nel corso della metamorfosi e completa il testo. I miei bigattini si sono trasformati in ............................................... dopo ...................... giorni; per tutto il tempo li ho nutriti con .......................................... e li ho tenuti in ….…...............................................................………… , un posto tranquillo mantenuto a circa .................. °C. Durante questo periodo hanno cambiato .........................................................: prima assomigliavano a piccoli vermetti di colore ........................................., poi sono diventati .................................................................................... e alla fine li ho visti trasformarsi in .................................................. • Rifletti e formula delle ipotesi in grado di rispondere alle domande. Che cosa puoi dire riguardo alla dimensione dei bigattini? .................................................................................................................................................................................................................................................... Che cosa potrebbe aver influenzato il loro cambiamento? .................................................................................................................................................................................................................................................... Come sono cambiate, secondo te, le loro abitudini nel corso della metamorfosi e in seguito ad essa? .................................................................................................................................................................................................................................................... 2 • Una questione di caldo o freddo! Il tempo necessario per passare da uno stadio all’altro della metamorfosi varia a seconda delle condizioni ambientali: ti proponiamo di ripetere l’esperimento precedente modificando questa volta la temperatura. Procurati due barattoli e mettici terra, zucchero e bigattini. Poi chiudi ermeticamente i recipienti e riponi il primo in un luogo a 20-25 °C e il secondo in frigorifero a 4 °C. In entrambi i casi ricordati di fornire un po’ di ossigeno ai tuoi animali aprendo i barattoli all’aria qualche volta al giorno. • Osserva che cosa accade nei due casi e compila la tabella. temperatura 20/25°C 4°C 1° giorno 5° giorno 10° giorno 15° giorno 20° giorno ........................... ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ • Completa il testo in base alle tue osservazioni. I bigattini nel barattolo tenuto a 20/25 °C si sono trasformati in mosche in ................. giorni, mentre quelli che ho tenuto in frigorifero ………….....................……….: la loro metamorfosi si è ………………..................………………...................... • Rifletti e rispondi. A che cosa sono dovuti, secondo te, i differenti comportamenti fra gli animali dei due barattoli? .................................................................................................................................................................................................................................................... Pensi che, continuando a tenere in frigorifero il barattolo con i bigattini, prima o poi la metamorfosi da bigattini a mosche avverrà comunque, o che le larve siano destinate a rimanere bigattini per sempre? .................................................................................................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................................................................................... 2 © 2011 Giunti Scuola S.r.l. - Firenze Scienze • La Vita Le mie conclusioni • Completa il testo e la tabella in base alle tue conclusioni, poi confrontali con La spiegazione che ti proponiamo. Per garantire il benessere degli animali del mio allevamento ho dovuto curarmi dei seguenti fattori: ........ .................................................................................................................................................................................................................................................... Alla luce dell’esperienza fatta, se qualcuno mi chiedesse di creare un terrario per le larve e uno per gli adulti risponderei che è/non è una buona idea; nel caso utilizzerei/non utilizzerei gli stessi contenitori e alimenterei/non alimenterei larve e adulti con lo stesso cibo perché .................................................................................. .................................................................................................................................................................................................................................................... In base a quanto ho potuto sperimentare relativamente al passaggio da larve ad adulti, posso concludere che agli animali è accaduta una vera e propria …………..................................................……………… nel corso della quale le loro caratteristiche e i loro comportamenti sono cambiati in modo radicale: caratteristica larve adulti ali assenti presenti ....................................................................................... ....................................................................................... ....................................................................................... ....................................................................................... ....................................................................................... ....................................................................................... ....................................................................................... ....................................................................................... ....................................................................................... La spiegazione Dopo la nascita, per divenire adulti alcuni insetti compiono una metamorfosi (termine che significa “cambiamento di forma”, e quindi di aspetto). Come avrai notato, le larve di bigattino dopo 8/10 giorni e prima di trasformarsi in mosche, formano un bozzolo scuro, detto pupario, e si trasformano in pupa. La pupa si chiude nel bozzolo per il tempo necessario perché si formino tutti gli organi tipici dell’insetto, comprese le ali. Nell’esperimento 1 hai verificato quella che si definisce una metamorfosi completa, mentre altri insetti, come i grilli o le cicale, compiono una metamorfosi incompleta. Il processo della metamorfosi è influenzato dalla temperatura: i bigattini dell’esperimento 2, tenuti in frigorifero, compiono la metamorfosi in un periodo di tempo decisamente più lungo di quelli mantenuti a temperatura ambiente. Ecco perché di solito non ci sono mosche in inverno: le basse temperature esterne non permettono loro di svilupparsi finché non arriva la stagione calda, periodo in cui possono trovare una maggiore disponibilità di cibo. Come puoi constatare, anche riguardando i disegni che hai fatto, la formazione dell’adulto comporta la completa distruzione dei precedenti stadi larvali: gli insetti infatti acquisiscono la loro organizzazione definitiva soltanto dopo la metamorfosi. Che cosa determina la spontanea trasformazione della larva in pupa e poi in insetto adulto? La metamorfosi avviene in seguito a stimoli interni, come la produzione di particolari ormoni, e in risposta alle condizioni ambientali, come temperatura, umidità, illuminazione... Come ogni animale, anche gli insetti, per crescere, hanno esigenze specifiche (di cibo, di spazio...) e queste cambiano da larva ad adulto: le larve infatti sono specializzate nel nutrirsi e crescere mentre gli adulti sono deputati prevalentemente al compito dell’accoppiamento e della riproduzione. Proprio il fatto che prima e dopo la metamorfosi la stessa specie possa vivere in ambienti e modi completamente diversi ha contribuito al successo evolutivo degli insetti. © 2011 Giunti Scuola S.r.l. - Firenze 3 Lab12 La metamorfosi degli insetti Ora so che... • Ora puoi rispondere alle domande iniziali. Perché alcuni animali non nascono già con la stessa forma, seppur in piccolo, dei loro genitori? ........................................................................................................................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................................................................................................................................ Per quale ragione alcuni animali durante la loro crescita, in determinate condizioni ambientali, cambiano spontaneamente forma, dimensione e colore? ........................................................................................................................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................................................................................................................................ LINK bussola ompetenze Verifica delle competenze Verifica delle competenz La mia metamorfosi 1 Rivedi le tue conclusioni e le spiegazioni che ti abbiamo proposto sottolineando con un evidenziatore le parole che ti paiono essenziali per parlare della metamorfosi in termini generali. Io, bruco o farfalla? 2 Immagina di essere una farfalla: come descriveresti la tua vita attuale rispetto a quella che conducevi da bruco, prima della metamorfosi? ............................................................................................................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................................................................................................................ 4 © 2011 Giunti Scuola S.r.l. - Firenze
