Università degli Studi di Napoli – Federico II Corso di Laurea in Scienze e Tecnologie agrarie APPUNTI DALLE LEZIONI del CORSO Di Entomologia Agraria 11 marzo – 20 maggio 2014 LIBRO DI TESTO Manuale di Zoologia agraria a cura di Baccetti, Barbagallo, Süss & Tremblay Antonio Delfino Editore Roma Capitoli: 1-13; 19-20 TESTI DI APPROFONDIMENTO Zangheri Pellizzari Parte generale Insetti in un’estrema sintesi Acari Nematodi Roditori Parte generale Insetti Alternativa al testo di Tremblay TESTI DI CONSULTAZIONE Volume secondo Lotta integrata ai fitofagi Biologie e controllo di numerosi fitofagi Prezioso supporto fotografico Parte Speciale: gli agroecosistemi Materiale didattico cartaceo La Biblioteca di Facoltà possiede: numerosi manuali su insetti fitofagi, ben fotografati e suddivisi per colture (edizioni Edagricole e L’Informatore agrario). Sono testi utili ai fini del riconoscimento delle specie e che si consiglia vivamente di consultare nei ritagli di tempo. Materiale didattico online Sul sito www.docenti.unina.it saranno a disposizione di tutti gli studenti i vari file formato .pdf delle lezioni del corso. CORSO DI ESERCITAZIONI Martedì 14:30-16:30 Laboratorio didattico Microscopia II ex- Centro Avicolo (nel Parco Gussone, di fronte alla Sez. di Lotta Biologica) ORGANIZZAZIONE DEL CORSO I PARTE Caratteristiche generali, morfologiche, anatomiche e biologiche dei vari gruppi animali e loro classificazione (es. Insetti – Acari – Nematodi – Roditori) ORGANIZZAZIONE DEL CORSO II PARTE Biologia dei principali fitofagi Strategie di controllo disponibili Difesa delle principali colture agrarie Entomologia Agraria PRINCIPALI GRUPPI ANIMALI illustrati durante il corso ARTROPODI: (Insetti e Acari) NEMATODI MOLLUSCHI RODITORI IMPORTANZA RELATIVA rispetto ai danni arrecati in agricoltura 100 80 60 INSETTI RODITORI NEMATODI 40 ACARI 20 MOLLUSCHI 0 ORGANISMI DANNOSI IN AGRICOLTURA PERDITA PRODUZIONE AGRICOLA MONDIALE 42% I PARASSITI ANIMALI RESPONSABILI PER IL 15-16% + IMPORTANTI PERDITE IN POST-RACCOLTA Perdite effettive Produzione in assenza Perdite evitate di interventi di lotta con la protezione delle colture Erbe Infestanti 13,2% ca. 30% Parassiti animali 15,6% ca. 42% Erbe Infestanti 16,4% ca. 28% Parassiti animali 7,2% Malattie 4,3% Malattie 13,2% La torta della produzione potenziale ALCUNI ESEMPI FRUMENTO Danni e spese per la difesa da insetti e altri parassiti animali si aggirano sul 10 % ca. del valore della produzione. Su frumento crittogame e malerbe sono di grande importanza (ca. 90%). I roditori in post raccolta possono attaccare e rendere non commerciabili intere partite già immagazzinate. MAIS Perdite potenziali pari al 60%; quelle reali ca. 35 %. Gli animali sono responsabili per il 50% ca. dei danni registrati piralide Attacco di roditore POMODORO Perdite potenziali pari al 100%; quelle reali ca. 30 %. Gli animali sono responsabili per il 50% ca. dei danni registrati Attacco di nematodi Attacco di afidi Piante Ornamentali: il caso Phoenix Rhynchophorus ferrugineus (punteruolo delle palme) lunghezza: 3,5cm PARASSITOLOGIA ANIMALE DEI VEGETALI IMPATTO ECONOMICO PERDITA DI PRODUZIONE SOTTRAZIONE + + COSTO PER LA PREVENZIONE E IL CONTROLLO DELLE INFESTAZIONI CONTAMINAZIONE IMPATTO ECONOMICO DI UN GRUPPO ANIMALE GLI INSETTI IN RAPPORTO ALLE ATTIVITA’ UMANE Aspetti negativi contro Aspetti positivi Impatto economico degli Insetti Aspetti negativi Perdite quali-quantitative Trasmissione di malattie (malaria e altre febbri tropicali) (virosi e fitoplasmosi) Impatto economico degli Insetti stercorario decompositori riciclo dei nutrienti Aspetti positivi Impatto ecologico degli Insetti impollinatori entomofagi propagazione delle piante regolazione delle comunità Insetti come produttori primari ( prodotti dell’alveare – seta – lacca – coloranti - etc. ) baco da seta bozzoli Cocciniglie del carminio Gli impollinatori Oltre alle specie più note (api e bombi), moltissimi altri Apoidei hanno questa importante funzione in natura. Il contributo degli impollinatori alla produzione agricola vendibile vale ca. 2 miliardi di euro solo in Italia. I servizi di impollinazione sono ormai una realtà diffusa in molte aree agricole. bombo Gli entomofagi Preziosi alleati nella lotta agli insetti dannosi. Spesso hanno un ruolo silenzioso di cui ci si accorge solo quando squilibri operati dall’uomo ne causano la rarefazione e l’esplosione del fitofago. predazione predazione parassitizzazione parassitizzazione Insetti come alimento nelle reti alimentari, per l’uomo e gli animali domestici Insetti come alimento Centinaia di specie utilizzate come alimento stagionale e/o leccornie in tutto il mondo (fa eccezione l’Europa!). Kcal Termite (Macrotermes subhyalinus) Bruco (Usata terpsichore) Larva (Rhynchophorus phoenicis) Bovino (Carne magra) Pesce (merluzzo grigliato) proteine ferro tiamina riboflavina niacina 613 14,2 0,75 0,13 1,15 0,95 370 28,2 35,5 3,67 1,91 5,20 562 6,7 13,1 3,02 2,24 7,80 219 27,4 3,5 0,09 0,23 6 170 28,5 1 0,08 0,11 3 Una bancarella di un Paese del Sud-Est asiatico Una ricetta semplice!! “A Recipe for Maggot Crispies” 1/4 cup margarine 4 cups small marshmallows 3 cups crispy cereal 3 cups dry roasted maggots or mealworms In a saucepan, melt margarine and marshmallows. Remove from heat and stir in cereal and maggots. Spread mixture in a greased pan and allow to cool. CLASSIFICAZIONE degli ARTROPODI Phylum Arthropoda Arthropoda Nematoda Mollusca Annelida Protostoma Bilateria Echinodermata Chordata Deuterostoma GLI ARTROPODI Caratteristiche degli artropodi Presenza di: - zampe articolate - esoscheletro - corpo segmentato o metamerico Caratteristiche degli artropodi Metameria metameri Caratteristiche degli artropodi Simmetria bilaterale CLASSIFICAZIONE e e e e phylum ARTHROPODA Mandibulata o Antennata Chelicerata Crustacea Aracnida Tracheata Acarina Esapoda Myriapoda (Diplopoda + Chilopoda) Para-Entoma Eu-Entoma (Insecta) IPOTESI SULLA FILOGENESI DEGLI ARTROPODI Paleozoico Mesozoico Cenozoico TRILOBITOMORPHA CHELICERIFORMES MYRIAPODA HEXAPODA CRUSTACEA Precambriano Milioni di anni Epoca Periodo Era Eon TRILOBITA Estinti Abbondanti testimonianze fossili CHELICERATI Privi di mandibole e antenne; presenza di cheliceri e pedipalpi 4 paia di zampe Cheliceri: in genere organo pungenti, collegati o meno a ghiandole velenifere impiegati nell’alimentazione; Pedipalpi: varie funzioni tra cui quella sensoriale. cheliceri pedipalpo limulo CLASSIFICAZIONE Classe Merostomati scorpioni ragni Classe Aracnidi Ordini Araneidi Opilionidi Scorpionidi Pseudoscorpionidi Acari opilioni acari Gli Araneidi sono suddivisi in due sottordini: Mesoteli (primitivi e con opistosoma segmentato) Opistoteli con opistosoma non segmentato. Questi ultimi rappresentano la maggioranza dei ragni noti. Tessitori di tele, nidi, bozzoli, etc. Digestione extra-orale. Migalomorfi e Araneomorfi. malmignatta Argyope bruennichi ARANEIDI il prosoma e l'opistosoma sono uniti da un sottile peduncolo, i cheliceri sono dotati di ghiandole velenifere. Opilionidi prosoma ed opistosoma sono fusi, zampe sottili e lunghe. Carnivori. E' frequente l'autotomia per cui spesso hanno meno zampe delle 4 paia canoniche. Privi di filiere e non possiedono ghiandole velenifere. Dotati di ghiandole repugnatorie difensive, capaci di secernere odori nauseabondi. Abbondanti nella pedofauna. Le femmine ovidepongono in terreni umidi. Le uova schiudono in primavera. Una sola generazione all’anno Predano soprattutto afidi, bruchi, larve di coleotteri e piccole lumache. Scorpionidi Dimensioni variabili tra 1 e 20 cm: sono gli aracnidi più grandi. Caratteristico è l'opistosoma suddiviso in due parti: mesosoma di 8 segmenti e metasoma di 5 (la coda), terminante col telson (portante l'aculeo velenifero). Sono vivipari - ovovivipari. pedipalpi con chela mesosoma metasoma aculeo pettini Pseudoscorpioni 3-8 mm di lunghezza; opistosoma segmentato; rappresentanti della microfauna del suolo. Dotati di grossi pedipalpi a pinza e di cheliceri con cui tessono piccoli nidi di seta. Privi di coda, aculeo e pettini Predatori di altri organismi della lettiera (Acari e Collemboli) phylum ARTHROPODA Mandibulata o Antennata Chelicerata Crustacea Aracnida Tracheata Acarina Esapoda Myriapoda (Diplopoda + Chilopoda) Eu-Entoma (Insecta) MANDIBOLATI - PANCRUSTACEA Presentano una più spiccata cefalizzazione, con un vero e proprio capo (cefalon) cui seguono torace ed addome (insetti) o pereion e pleon (crostacei). Sono inoltre presenti le mandibole, le mascelle e le antenne. CRUSTACEA Costituiscono una delle più importanti classi di artropodi, con circa 26000 specie note. La morfologia è estremamente variabile e sono per lo più acquatici. Rispetto agli altri mandibolati presentano due paia di antenne nella regione pre-orale. I segmenti dorsali ed addominali sono coperti da una corazza sclerificata (rispettivamente detti tergite e sternite). Ogni segmento porta solitamente un paio di appendici a diversa funzione: sensoria (antennule ed antenne), alimentare (mandibole, maxillule, maxille, massillipedi), ambulatoria (pereiopodi), natatoria (pleopodi) etc. APPENDICI BIRAMOSE O BIFIDE Morfologia di un crostaceo Anatomia di un crostaceo Classificazione I crostacei sono suddivisi in un gruppo più primitivo comprendente varie sottoclassi (es. Brachiopodi, Cirripedi, Copepodi), ed un gruppo più evoluto riunito nella sottoclasse dei Malacostraci, comprendenti ca. i ¾ delle specie conosciute tra cui le specie allevate o pescate (soprattutto nell’ordine dei Decapodi). Sono caratterizzati dalla costanza del numero di metameri: 5 fusi a formare il capo, 8 per il torace e 6 per l’addome. paguro In questa sottoclasse troviamo anche gli Isopodi, un gruppo di piccoli crostacei che si è spinto a colonizzare l'ambiente terrestre (oniscoidei), con forme (i "porcellini di terra") che sanno richiudersi a palla su se stesse, come fanno i Miriapodi del genere Glomeris. Detritivori o saprofagi. Crostaceo Isopode Diplopode Glomeris MYRIAPODA DIPLOPODI caratterizzati dalla fusione dei segmenti corporei "a due a due" per cui ogni segmento porta due paia di zampe. Vi appartengono i millepiedi (Iulidi), innocui artropodi dai costumi vegetariani e comportamenti spesso gregari Progoneati (= gonoporo anteriore). Dotati di ghiandole repugnatorie difensive. La larva di I età è esapoda: nelle mute successive si accrescerà caudalmente con nuovi segmenti. Millepiedi CHILOPODI Chilopodi: sono appiattiti in senso dorsoventrale, presentano due grossi massillipedi, le forcipule, dotate di ghiandole velenifere. Ogni segmento del tronco porta un paio di zampe. Opistogoneati. La lunghezza può raggiungere dimensioni eccezionali (es. i 30 cm della Scolopendra gigantea. Veloci e feroci predatori ad es. dei lenti millepiedi. Scolopendra Scutigera CLASSE INSECTA Gli insetti sono l’apice del ramo evolutivo animale degli Invertrebrati. - Varietà di forme (dimensioni, colori, etc.) - Numero di specie (milioni !) e di individui - Grandi colonizzatori di substrati organici 1018 x abitante CLASSE INSECTA Abbondanti negli ecosistemi complessi Essenziali nelle catene trofiche: ne rappresentano numerosi anelli. In base al tipo di sostanza organica consumata si dividono in: Umifagi – micofagi – saprofagi – necrofagi coprofagi - ematofagi – zoofagi entomofagi - fitofagi REGIME DIETETICO Umifagi - saprofagi micofagi necrofagi coprofagi REGIME DIETETICO ematofagi zoofagi entomofagi Insetti di grandi dimensioni (10 e più cm) Morpho Le forme fitofaghe Insetto foglia Lucanide Lanternaria Insetti di medie dimensioni (1 - 5 cm) Cicala maggiolino Cavalletta Le forme Scarafaggi Insetti di medie dimensioni (1 - 2 cm) punteruolo Nottua Le forme Ape Sesia Insetti di piccole dimensioni (1-9 mm) Aleirodidi Le forme Afidi Mosca tripidi I record: Le dimensioni (lunghezza – peso) Lunghezza: > 18 cm Lunghezza: < 0,5 mm Alcune specie tropicali di ragni e insetti possono pesare anche 120-180 gr ! Alcune specie tropicali di Insetto stecco possono raggiungere i 30 cm di lunghezza! Questo vale anche per gli stadi giovanili!! SPECIE BIODIVERSITA' 800000 700000 600000 500000 400000 300000 200000 100000 0 Abbondanza degli Insetti Insecta Plantas Arthropoda Mollusca Fungi Protozoa Algas Pisces Nematoda Anellida Aves Reptilia Echinodermata Porifera Monera Amphibia Mammalia Numero di specie Altri animali Insetti Piante Le stime più recenti valutano a 3-5 milioni le specie di insetti ancora da scoprire !! Regno Animale & Insetti Altri Other artropodi arthropods Mollusca Lophophorates Echinodermata Insecta Hemi/Urochordata Vertebrates Protozoa Meso/Placozoa Porifera Cnidaria Platyhelminthes Pseudocoelomates Annelida Minor inverts