Entomologia - Centro Studi Logos

Entomologia
BREVE SINTESI
A.M. Sciacca
CENTRO STUDI LOGOS CATANIA
Entomologia - Centro Studi Logos Catania - Vietata la riproduzione
Insetti
Gli insetti appartengono al phylum (linea evolutiva) degli artropodi.
Questo termine letteralmente significa zampe articolate; infatti le caratteristiche distintive di questi
organismi sono due:
 presenza di esoscheletro
 zampe articolate.
Fra gli artropodi gli insetti rappresentano la classe più numerosa comprendendo oltre 750.000 specie. Gli
insetti si distinguono per la presenza di tre paia di zampe, infatti sono detti esapodi. Gli insetti inoltre sono
degli organismi dotati di metameria, cioè il loro corpo è suddiviso in segmenti riuniti in tre gruppi di segmenti:
capo, torace, addome.
Poiché i segmenti dei tre gruppi sono diversi si dice che la metameria degli insetti è eteronoma.
Insetto schematico visto esternamente e di lato. Il capo o la testa (TE) presenta ben evidenti gli occhi - occhi composti - (O), gli ocelli (OC) le antenne
(A), il clipeo (C), il labbro superiore (L) e le appendici boccali, cioè le mandibole (M), le mascelle (MS), e il labbro inferiore (LI). Il torace presenta i suoi
tre segmenti (PR, protorace; ME, mesotorace ed MA, metatorace) distinti; ciascuno di essi porta latero-ventralmente un paio di zampe (Z), gli ultimi
due sono provvisti di un paio di ali (AL). Nel mesotorace con PL è stata indicata la mesopleura e, nella zampa, con CX la coxa, con TR il trocantere, con
FE il femore, con TI la tibia e con TA il tarso. L’addome si presenta costituito di undici segmenti dei quali l’ottavo e il nono portano le gonapofisi (GON),
l’undicesimo i cerci (CC). AN indica l’ano, cioè lo sbocco posteriore dal tubo intestinale. Con le lettere CE sono stati indicati gli scleriti cervicali, con ST
gli spiracoli tracheali, con UT gli uroterghi o urotergiti e con US gli urosterni o urosterniti di ciascun segmento addominale.
1
Entomologia - Centro Studi Logos Catania - Vietata la riproduzione
Tegumento
Come già detto gli insetti sono muniti di un esoscheletro rigido che assolve due funzioni fondamentali:
- Funzione portante, cioè di sostegno
- Funzione di protezione, in quanto l’esoscheletro riveste non solo l’esterno del corpo ma anche le
aperture per la comunicazione con l’esterno (apertura boccale, anale, trachee).
Il tegumento risulta costituito da tre strati distinti: cuticola, epidermide, membrana basale
Cuticola
E’ l’esoscheletro vero e proprio, essa risulta costituita da tre strati:
 epicuticola, formata da sostanze grasse (cuticolina) con funzioni impermeabilizzante
 esocuticola, formata da sclerotina, una proteina che ha funzione di irrigidimento
 endocuticola, costituita da chitina (un polisaccaride azotato) e resilina, una sostanza elastica. Chitina e
resilina forniscono allo scheletro esterno la necessaria flessibilità.
Epidermide
Rappresenta lo strato secernente, essa infatti è destinata a produrre sia le sostanze proteiche, sia quelle
grasse della cuticola.
Membrana basale
E’ molto sottile ed ha funzione di isolamento tra epidermide e cavità interna (emocele).
Nel tegumento sono presenti delle estroflessioni detti processi, o appendici se queste estroflessioni sono
articolate. Esistono inoltre delle estroflessioni che servono come punto di attacco di muscoli e organi interni,
esse costituiscono nel complesso il cosiddetto endoscheletro. Nel capo l’endoscheletro è rappresentato da
una struttura detta tentorio, mentre nel torace esistono delle protuberanze che si dipartono dall’alto, dal
basso, o lateralmente dette: fragmi, furche o apodemi. Nell’addome esistono soltanto apodemi.
Capo
E’ la prima regione del corpo dell’insetto, ed è la più differenziata infatti i metameri di questa zona sono fusi
a formare una capsula rigida nella quale si distinguono gli organi della vista, le antenne, e gli organi boccali.
La posizione degli organi boccali in rapporto all’asse del corpo permette di distinguere diversi tipi di capo:
 Prognato, quando l’apertura boccale è anteriore e il capo è l’ungo l’asse orizzontale;
 Ipognato, quando l’apertura boccale è posta in basso e l’asse del capo è rivolta perpendicolarmente al
corpo;
 Metagnato, quando l’apertura boccale è rivolto all’indietro, e l’asse del capo forma un angolo acuto con
quello del corpo;
 Epignato, quando le appendici sono verso l’alto e all’indietro.
Nel capo sono presenti gli organi della vista formati da occhi composti, costituiti da molte unità ommatidi, e
occhi semplici detti ocelli, che servono generalmente per la percezione di frequenze luminose diverse della
luce visibile, inoltre nel capo sono presenti le antenne sedi di organi di senso. Ogni antenna risulta costituita
da:
 Scapo, che si articola in una fossetta della capsula cefalica detta torulo;
 Pedicello, che è una porzione più breve che continua con il
 Flagello, di forma varia.
Le antenne infatti possono essere filiformi, clavate, pettinate, bipettinate, ecc.
Nel capo sono presenti le appendici boccali, formate da una serie di pezzi detti gnatiti, che hanno
conformazione varia a seconda del tipo di alimentazione, e della sistematica dell’insetto. In ogni caso in un
apparato boccale distinguiamo le seguenti parti:
 Labbro superiore,
 Mandibole,
2
Entomologia - Centro Studi Logos Catania - Vietata la riproduzione
 Mascelle,
 labbro inferiore.
A seconda della conformazione e della funzione dei vari pezzi distinguiamo vari tipi di apparato boccale.
Apparato boccale masticatore
E’ formato dalle seguenti parti:
labbro superiore: è privo di funzione e può essere considerato un ispessimento della capsula cefalica
mandibole: sono due robusti pezzi sclerificati aventi funzione di triturazione
mascelle: ogni mascella risulta costituita da un cardine che si articola con il cranio, sul cardine si trova uno
stipite che porta due lobi, dai quali l’esterno è detto galea e l’interno lacinia; in alcuni casi sul cardine è
presente un palpo mascellare
labbro inferiore: formato dalla fusione del secondo paio di mascelle
Nel labbro inferiore distinguiamo: mento, premento, 2 lobi interni (glosse), e 2 esterni (paraglosse)
Nel retro bocca si trova una prefaringe che divide la cavità boccale in una parte anteriore detta cibarium, e
una parte posteriore detta salivarium, in cui sboccano i dotti salivari.
Le varie parti costituenti l’apparato boccale masticatore, separate ad arte, sono state disegnate dal dorso allo scopo di mostrare la loro struttura.
LS, labbro superiore; MD, mandibole; MS, mascelle; PMS, palpo mascellare; G, galea o lobo mascellare esterno, LC, lacinia o lobo mascellare
interno; LI, labbro inferiore LE, lobo labiale esterno; PLI, palpo labiale.
Apparato masticatore lambente
E’ tipico dei coleotteri e dei vespoidei adulti; rispetto all’apparato boccale masticatore presenta il complesso
maxillo-labiale, in cui le mascelle hanno galee allungate (per leccare), inoltre il labbro inferiore ha
differenziato due glosse allungate e fuse insieme a formare la ligula.
Apparato boccale pungente succhiante dei rincoti o emitteri
In questo apparato ci sono cinque pezzi:
1) labbro superiore poco sviluppato;
2) mandibole allungate e trasformate in due stiletti aventi compito perforante;
3) mascelle anch’esse allungate e trasformate in stiletti che formano due canali;
4) labbro inferiore che forma un fodero protettivo per gli stiletti.
3
Entomologia - Centro Studi Logos Catania - Vietata la riproduzione
Apparato pungente succhiante dei ditteri culicidi
E’ simile a quello dei rincoti ma presenta due pezzi in più:
labbro superiore, e prefaringe.
1) labbro superiore è trasformato in uno stiletto;
2) mandibole e mascelle trasformate in stiletti;
3) prefaringe allungata e trasformata in uno stiletto;
4) labbro inferiore anch’esso funge da fodero protettivo per gli stiletti.
La figura a sinistra rappresenta schematicamente l’apparato boccale pungente e succhiante di un Eterottero. Il labbro superiore (LS) è breve, le
mandibole (MN) e le mascelle (MS) si sono trasformate in quattro stiletti destinati a perforare tessuti vegetali o animali (ed a succhiarne i liquidi
attraverso un canalino che questi pezzi avvicinandosi formano), il labbro inferiore è divenuto l’astuccio entro il quale i quattro stiletti rimangono
adagiati e protetti durante il riposo. L’apparato boccale di una Zanzara (sempre schematicamente) a destra di chi guarda, è simile. Solo che gli
stiletti sono diventati sei perché alle mandibole (MN) ed alle mascelle (MS) si sono aggiunti il labbro superiore (LS) e l’ipofaringe (IP).
Apparato boccale succhiatore dei lepidotteri adulti
In questo apparato il labbro superiore e le mandibole sono poco sviluppate; mentre le mascelle hanno galee
molto sviluppate a formare la spiritromba, che può essere avvolta a spirale durante il riposo, oppure srotolata
per la suzione, grazie all’azione di alcuni muscoli e all’aumento di pressione dell’emolinfa.
Apparato boccale degli imenotteri (api)
In questo apparato il labbro superiore non ha funzione, le mandibole sono trasformate in spatole, le mascelle
hanno galee molto sviluppate, il labbro inferiore ha le glosse fuse a formare la ligula, e i palpi sviluppati; al
4
Entomologia - Centro Studi Logos Catania - Vietata la riproduzione
momento della suzione la ligula si accosta alle galee e ai palpi labiali formando un tubicino che funziona di
pompa aspirante.
Apparato boccale dei ditteri muscidi
E’ di tipo lambente succhiante, la parte preponderante è costituita dal labbro inferiore detto proboscide,
esso porta due espansioni chiamati labelli. L’insetto una volta identificato il cibo se esso è solido secerne
saliva, e il liquido formatosi viene aspirato tramite dei canalicoli dette pseudo trachee. Nella mosca cavallina
si è avuto un ritorno all’apparato boccale perforante, poiché il labbro inferiore è sclerificato e tagliente
assumendo quindi la funzione di un pugnale.
L’apparato boccale della mosca domestica, disegnato schematicamente a sinistra, si può considerare derivato da quello della zanzara (vedi figura 8)
per scomparsa di mandibole e stiletti mascellari (i palpi, PM, sono rimasti), per accorciamento di tutte le parti e irrobustimento e dilatazione distale
del labbro inferiore (LI). Questo apparato non è capace di perforare tessuti ma solo di suggere gocciole di liquido. L’apparato boccale della mosca
cavallina (Stomoxys calcitrans L.) invece è divenuto nuovamente capace di perforare la pelle degli animali perché il labbro inferiore (LI) irrobustito e
appuntito, ha acquistato la funzione di un pugnale.
TORACE
E’ formato da tre metameri: protorace, mesotorace, e metatorace.
In ogni metamero distinguiamo una parte dorsale detta noto o tergo, una parte ventrale detta sterno, e due
parti laterali membranose dette pleure. Nel torace ci sono le appendici che permettono il movimento, cioè
le zampe e le ali. Le zampe si distinguono in: protoraciche, mesotoraciche, e metatoraciche.
In ogni zampa distinguiamo cinque parti, che andando dal torace verso l’estremità distale sono:
 anca o coxa
 trocantere
 femore
 tibia
 tarso
Quest’ultimo segmento è suddiviso in cinque articoli dei quali l’ultimo (detto pretarso) può portare diversi
organi, i più importanti dei quali sono:
le unghie, l’arolio (organo a cuscinetto con funzione di adesione), i pulvilli (organi anch’essi con funzione
adesiva), l’empodio, organo impari a forma di spina. In relazione alla funzione le zampe possono essere:
saltatorie, fossorie, natatorie, raptatorie, cursorie.
5
Entomologia - Centro Studi Logos Catania - Vietata la riproduzione
In alto è stata disegnata la zampa di un Ortottero per mostrare le sue varie parti, e cioè CX, coxa o anca; TR, trocantere; FE, femore; TI, tibia; TA,
tarso. Nel centro sono raffigurati alcuni tipi di estremità di tarsi (BA, basipulvilli; AR, arolio; E, empodio; U, unghie; TE, tendine del muscolo
retrattore delle unghie; UT, unguirettratore). A destra viene mostrata la diversa posizione di alcune parti della estremità di una zampa di Ape
quando l’insetto cammina su superficie liscia o su superficie rugosa.
LE ALI
Le ali sono presenti negli insetti adulti, inserite nel mesotorace, e nel metatorace, costituiscono
un’importante carattere sistematico, perché in base alla loro presenza o assenza gli insetti si dividono in:
 apterigoti, privi di ali;
 pterigoti, con le ali.
Ricordiamo che alcuni insetti hanno un atterismo secondario, in seguito all’adattamento a particolari
condizioni di vita, (es. formiche, afidi, ecc.). Le ali sono provviste di nervature di irrigidimento. In alcuni casi
vanno incontro a modificazioni. Nei ditteri il secondo paio di ali è trasformato in bilancerei. Negli ortotteri le
ali anteriori sono parzialmente sclerificate, e svolgono anche funzione di protezione. Negli emitteri le ali
anteriori sono sclerificate solo alla base (tegmine) e conservano la funzione di volo; nei coleotteri le ali
anteriori sono completamente sclerificate a formare le elitre.
LE NERVATURE DELLE ALI
Le nervature longitudinali delle ali più importanti sono: costali, sub costali, radiali, mediali, cubitali, e anali.
Le nervature trasversali si incrociano con quelle longitudinali formando un reticolo di celle alari.
L’ADDOME
Rappresenta la terza regione del corpo ed è costituito da un certo numero di segmenti detti uriti. Nella
maggior parte dei casi gli uriti sono in numero di dieci o undici, in alcuni casi possono anche essere in numero
di sei (es. collemboli), o aumentare a dodici (es. proturi). Ogni segmento è costituito da una parte dorsale
detta urotergo, una parte ventrale detta urosterno e due parti laterali membranose dove sboccano gli stigmi.
L’addome è la parte più voluminosa perché contiene gli organi della digestione e della riproduzione. Su esso
distinguiamo tre regioni:
 pregenitale, comprendente i primi sette uriti;
 genitale, comprendente l’ottavo e il nono urite;
 postgenitale, comprendente i rimanenti uriti.
A seconda che i primi segmenti dell’addome abbiano diametro uguale o diverso da quello del torace si
distinguono:
 addome sessile, caratteristico della maggior parte degli insetti;
 addome peduncolato, quando i primi segmenti dell’addome sono di diametro più piccolo di quello del
torace.
6
Entomologia - Centro Studi Logos Catania - Vietata la riproduzione
L’addome può presentare negli insetti atterigoti primitivi delle appendici ancestrali (stili), e sacculi; in oltre
nell’addome possono essere presenti delle appendici preimmaginali (larvali) come ad esempio:
pseudozampe, zampe delle larve; tracheobranchie; organi respiratori delle forme acquatiche.
Altri insetti come gli ortotteri presentano nell’ultimo urite delle appendici con funzione sensoriale dette cerci.
Nell’addome sono presenti le gonapofisi (appendici genitali) localizzate nell’ottavo e nono urite (nelle
femmine) e nel nono nei maschi.
Nelle femmine le gonapofisi costituiscono l’ovopositore, organo che serve per la deposizione delle uova. Esso
è formato da tre paia di valve, che accollate formano un canale dentro il quale passano le uova. Negli
imenotteri aculeati come le vespe e le api, l’ovopositore serve come organo di difesa, pungiglione. In molti
insetti (coleotteri, lepidotteri, ditteri) l’ovopositore viene sostituito da un prolungamento a telescopio degli
ultimi segmenti dell’addome; in questo caso si parla di ovopositore di sostituzione.
7