LEZIONE 20 PDF - Insetti, Artropodi e Classificazione

LEZIONE 20 lunedì 2 dicembre 2024 16:54 Phylum Arthropoda, Subphylum Hexapoda (Esapodi) II Cenni di sistematica - Il subphylum Hexapoda è suddiviso in due classi, una molto piccola (come numero di specie) e una enorme. ○ Entognatha (Entognati) ○ Insecta (Insetti) - Classe Entognatha...

LEZIONE 20 lunedì 2 dicembre 2024 16:54 Phylum Arthropoda, Subphylum Hexapoda (Esapodi) II Cenni di sistematica - Il subphylum Hexapoda è suddiviso in due classi, una molto piccola (come numero di specie) e una enorme. ○ Entognatha (Entognati) ○ Insecta (Insetti) - Classe Entognatha (Entognati) ○ E’ una piccola classe che comprende solo tre ordini poco appariscenti: § Collembola (Collemboli) § Diplura (Dipluri) § Protura (Proturi) ○ I pezzi basali degli apparati boccali sono racchiusi all’interno della capsula cefalica ○ Tutti e tre gli ordini comprendono specie minute ○ Dipluri e Proturi vivono nel suolo, sono privi di occhi e di pigmentazione ○ I Collemboli sono un gruppo molto diversificato, adattato a molti ambienti, a volte depigmentati, a volte con colori sgargianti. § Sono abili saltatori grazie a un particolare organo (furca) ripiegato sotto l’addome. § Nel suolo se ne possono trovare grandi concentrazioni. § Non hanno occhi composti, ma solo occhi semplici. § Sviluppo ametabolo □ Si può parlare quindi di organismi primitivi, alla base dell'albero della vita - Classe Insecta (Insetti) ○ E’ la classe più ricca di specie del regno Animale. ○ E’ suddivisa in 27 ordini ○ Hanno apparati boccali ectognati cioè al di fuori della capsula cefalica ○ Non esistono Insetti di grandi dimensioni (0.14 mm – 62 cm; in genere tra 1 mm – 20 cm) e questa forse è stata una delle chiavi del loro grande successo - Classe Insecta, Ordine Zygentoma (Zigentomi o pesciolini d’argento) ○ Noti precedentemente come Tisanuri, sono il sister taxon di tutti gli altri Insecta ○ Privi di ali primitivamente (Apterigoti), così come gli Entognati. ○ Non hanno mai evoluto ali, a differenza di tutti gli altri ordini, che almeno in un momento della storia evolutiva hanno evoluto ali e in alcuni casi le hanno perse secondariamente (Pterigoti). ○ Hanno 2 cerci più un filamento caudale mediano, con funzione prevalentemente sensoriale ○ Si trovano in luoghi riparati, spesso nelle case dell’uomo dove si nutrono della cellulosa delle pagine dei libri ○ Sviluppo ametabolo - Classe Insecta, Ordine Odonata (Odonati o libellule) ○ Insetti acquatici. ○ Le ninfe (o naiadi) si sviluppano in molte tipologie di ambienti di acqua dolce o salmastra. ○ Gli adulti, volatori, dopo la metamorfosi conducono vita aerea ma tornano negli ambienti acquatici per riprodursi ○ Sia ninfe, sia adulti sono esclusivamente predatori ○ Sviluppo emimetabolo - Classe Insecta, Ordine Odonata (Odonati o libellule) Sottordine Zygoptera (Zigotteri o damigelle) ○ Ali ripiegate verso l’alto - Classe Insecta, Ordine Odonata (Odonati o libellule), Sottordine Anisoptera (Anisotteri o libellule) ○ Ali aperte e distese lateralmente - Classe Insecta, Ordine Ephemeroptera (Efemerotteri o effimere) ○ Insetti acquatici. ○ Le ninfe (o naiadi) vivono in acqua nutrendosi di vegetali o detrito organico (poche specie predatrici). ○ L’adulto vive pochissimo, giusto per l’accoppiamento, e non si nutre. ○ Spesso emergono in massa. ○ Hanno ali membranose, quelle anteriori più grandi delle posteriori ○ Larve con 3 processi caudali ○ Sviluppo emimetabolo - Classe Insecta, Ordine Plecoptera (Plecotteri) ○ Insetti acquatici. ○ Come negli efemerotteri, le ninfe (o naiadi) vivono in acqua nutrendosi di vegetali o detrito organico (alcune specie predatrici). ○ L’adulto anche in questo caso vive pochissimo, giusto per l’accoppiamento, e non si nutre. ○ Come gli efemerotteri sono considerati ottimi indicatori di qualità dell’acqua --> i Plecotteri vivono principalmente in acque correnti e ben ossigenate ○ Hanno ali membranose, quelle posteriori più grandi delle anteriori ○ Le larve hanno tracheobranchie e due processi caudali ○ Sviluppo emimetabolo - Classe Insecta, Ordine Dermaptera (Dermatteri) ○ Terresti, onnivori, si nutrono di detrito, piante e qualche specie predatrice ○ Caratteristici cerci a forma di pinza (i Dermatteri sono noti volgarmente come forbicine o forficule) utilizzati nell’accoppiamento ma anche come difesa ○ Esistono sia specie attere, sia alate ○ Sviluppo emimetabolo - Classe Insecta, Ordine Orthoptera (Ortotteri o grilli e cavallette) ○ Terrestri, grandissima diversità, molte specie fitofaghe e molte altre carnivore ○ Le ali, quando presenti, sono 4, quelle anteriori sono inspessite e pergamenacee, quelle posteriori più sottili ○ Molte specie hanno il terzo paio di zampe adattato al salto ○ Producono stridulazioni sfregando le zampe posteriori sulle ali (cavallette) oppure le ali tra di loro (grilli). ○ Le stridulazioni sono specie specifiche e hanno funzione di attirare la femmina o allontanare gli altri maschi ○ Sviluppo emimetabolo - Classe Insecta, Ordine Orthoptera (Ortotteri) Sottordine Ensifera (Ensiferi o grilli) ○ Lunghissime antenne filiformi. ○ Femmine dotate di lunghissimo ovopositore - Classe Insecta, Ordine Orthoptera (Ortotteri) Sottordine Caelifera (Celiferi o cavallette) ○ Antenne corte. ○ Femmine con corto ovopositore - Classe Insecta, Ordine Phasmatodea (Fasmidi o insetti stecco/foglia) ○ Caratterizzati da un importante mimetismo criptico, possono assomigliare a bastoncini (insetti stecco) o a foglie (insetti foglia) e sono in grado di modificare la loro colorazione in funzione dell’ambiente. ○ Sono terrestri ed erbivori, molto più abbondanti tra tropici ed equatore ○ Sviluppo emimetabolo, in alcune specie è nota la partenogenesi - Classe Insecta, Ordine Mantodea (Mantidi) ○ Hanno un corpo allungato e sono generalmente di grandi dimensioni, con primo paio di zampe con funzione raptatoria (catturare le prede) ○ Anche in questo ordine è evidente un marcato mimetismo criptico ○ Le femmine di molte specie divorano il maschio dopo l’accoppiamento - Classe Insecta, Ordine Blattodea (Blatte e termiti) ○ Le blatte o scarafaggi sono molto più abbondanti nelle aree tropicali. ○ Alcune specie infestano le abitazioni divenendo commensali dell’uomo ○ Vivono in ambienti umidi e poco illuminati. Sono fitofagi o saprofagi ○ Sono note cure parentali in alcune specie: le femmine si prendono cura delle ooteche o delle ninfe. ○ Sviluppo emimetabolo ○ Le termiti erano un tempo inserite nell’ordine Isoptera ○ Si nutrono di cellulosa che digeriscono grazie a batteri simbionti ○ Hanno un’organizzazione sociale complessa. ○ Vivono in colonie in cui ci sono diverse caste. ○ La regina è l’unico individuo che produce uova. ○ Le ninfe si differenziano in operaie e soldati (distinguibili morfologicamente e sterili). ○ Questa differenziazione dipende da feromoni prodotti dal complesso degli individui di una colonia, che sono in equilibrio nella loro concentrazione finché fattori esterni non la perturbano (es. un attacco riduce i soldati). ○ I feromoni vengono diffusi mediante un processo di alimentazione reciproca, chiamato trofallassi. ○ Un maschio e una femmina fertili dotati di ali possono abbandonare la colonia, fondarne una nuova di cui diventano re e regina e perdendo nel contempo le ali. ○ Sviluppo emimetabolo - Classe Insecta, Ordine Psocodea (Pidocchi) ○ Comprendono i cosiddetti pidocchi dei libri o del legno (Psocotteri) che possono essere alati o atteri e i pidocchi veri e propri (Ptirapteri), che sono ectoparassiti di vertebrati omeotermi, uomo compreso, atteri e adattati per vivere sul corpo dell’ospite. - Classe Insecta, Ordine Hemiptera (Emitteri o cimici) ○ Uno degli ordini più diversificati, molte specie di interesse agrario in quanto dannose per l’agricoltura (fitofaghe), esistono anche molte specie predatric ○ Apparati boccali specializzati per perforare e succhiare (apparato pungente-succhiante) ○ Quando presenti, ali anteriori in parte sclerificate e in parte membranose, ali posteriori membranose ○ Molte specie dotate di ghiandole odorifere con funzione anti-predatoria ○ Sviluppo emimetabolo - Classe Insecta, Ordine Hemiptera (Emitteri o cimici) Sottordine Heteroptera (Eterotteri o cimici propriamente dette) ○ Incluse le cimici d’acqua, come gerridi, notonette, scorpioni d’acqua - Classe Insecta, Ordine Hemiptera (Emitteri o cimici) Sottordine Auchenorryncha (Auchenorrinchi o cicale) ○ Comprese le cicaline. ○ Complessa comunicazione sonora, grande importanza fitosanitaria. - Classe Insecta, Ordine Hemiptera (Emitteri o cimici) Sottordine Sternorrhyncha (Sternorrinchi o afidi e cocciniglie) ○ Molte specie di interesse fitosanitario - Classe Insecta, Ordine Hymenoptera (Imenotteri - api, vespe, formiche) ○ Si contendono con i Coleotteri il primato nel numero di specie presenti sulla terra. ○ 4 ali membranose quando presenti ○ Esistono sia specie solitarie, sia sociali ○ Tantissimi adattamenti alimentari, con moltissime specie parassitoidi e moltissime specie implicate nell’impollinazione che si nutrono di nettare e polline ○ Sviluppo olometabolo ○ Una delle più incredibili caratteristiche degli imenotteri è l’eusocialità, diffusa nelle api e nelle formiche. ○ La socialità è regolata da comunicazione chimica e tattile. ○ C’è una notevole divisione del lavoro e la società è organizzata in caste polimorfiche. ○ La società dell’ape domestica Apis mellifera è una di quelle meglio studiate. ○ Essa si prolunga per un tempo indefinito. In un alveare vivono fino a 70.000 api. ○ Esistono tre caste: § La regina (singola femmina sessualmente matura e diploide) § I fuchi (maschi aploidi sessualmente maturi) § Le operaie (femmine non sessualmente attive e diploidi) ○ Le operaie svolgono tutte le funzioni vitali per l’alveare: curano le larve, costruiscono con la cera l’alveare, raccolgono nettare e polline, producono il miele, sorvegliano l’alveare. ○ Il miele è prodotto con il nettare ed è una sostanza zuccherina di riserva, utile quando il polline manca o a superare l’inverno. ○ La regina si accoppia nella sua vita una sola volta con un fuco nel corso di un volo nuziale. ○ In quella circostanza preleva tutto lo sperma necessario per fecondare le uova nel corso della sua intera vita (1-5 anni). ○ Il fuco muore subito dopo e gli altri fuchi vengono allontanati all’inizio dell’inverno e muoiono di fame. ○ La casta è determinata dalla fecondazione dell’uovo e dall’alimentazione. ○ I fuchi si sviluppano per partenogenesi da uova non fecondate (per questo sono aploidi). ○ Regine e operaie si sviluppano da uova fecondate. ○ Una larva diventa regina se viene nutrita dalle operaie nutrici con una sostanza da loro secreta, la pappa reale, che è secreta solo quando la regina muore o diventa troppo vecchia e quindi cessa di secernere la sostanza della regina, un feromone. ○ Le api operaie fanno una particolare danza, danza dell’addome per segnalare alle altri api la posizione e la distanza di una risorsa utile (fiori o acqua). ○ La traiettoria dei movimenti, più o meno complessa, rappresenta la distanza della risorsa, mentre l’angolo rispetto al sole permette all’operaia di indicare la direzione. ○ Il contatto fisico con l’ape ‘messaggera’ permette anche di capire la natura della risorsa - Coevoluzione negli Insetti pronubi ○ Piante con fiori (Angiosperme) e insetti pronubi sono uno dei più incredibili esempi di coevoluzione, cioè quando due o più specie biologiche si influenzano reciprocamente nell'evoluzione attraverso interazioni ecologiche a lungo termine. ○ Gli insetti ottengono nutrimento dalla pianta (nettare e polline) e la pianta è impollinata dagli insetti. ○ Gli adattamenti delle piante per attirare specifici insetti o massimizzare l’impollinazione sono estremamente variegati e ‘intelligenti’. ○ Gli Imenotteri sono fra i principali impollinatori, ma si trovano impollinatori in tantissimi ordini di Insetti - Classe Insecta, Ordine Neuroptera (Neurotteri) ○ Sono insetti terrestri per lo più predatori, le larve possono essere attive predatrici (come nei formicaleoni) o parassitoidi ○ 4 ali membranose con fitta venulazione ○ Primi ad avere sviluppo olometabolo - Classe Insecta, Ordine Coleoptera (Coleotteri) ○ La diversità dei Coleotteri è uno dei più stupefacenti risultati dell’evoluzione. ○ L’ordine Coleoptera è l’ordine di animali più ricco di specie, con circa 380 mila specie descritte e un numero incalcolabile ancora da descrivere. ○ Circa un insetto descritto su tre è un coleottero. ○ La maggior parte terrestri, ma molte famiglie adattate alla vita acquatica. ○ Strategie alimentari estremamente varie, molte famiglie xilofaghe (si nutrono di legno morto o vivo) ○ I coleotteri presentano le ali anteriori inspessite (elitre), mentre le ali posteriori membranacee e trasparenti a riposo sono nascoste sotto le elitre ○ Sviluppo olometabolo ○ Esempi di famiglie rappresentative § Fam. Staphylinidae (Stafilini, Cocchieri del diavolo) □ Le elitre coprono solo una piccola parte dell'addome § Fam. Lucanidae (Lucanidi) § Fam. Scarabaeidae (Scarabeidi) □ Maggiolino chiamato così perché è molto presente nel mese di maggio § Fam. Buprestidae (Buprestidi o coleotteri gioiello) □ Si nutrono principalmente di nettare (gli adulti) □ Le larve sono xilofaghe § Fam. Lampyridae (Lampiridi o lucciole) § Fam. Coccinellidae (Coccinellidi o coccinelle) □ Si nutrono di afidi --> controllo e difesa delle piante di interesse per l'uomo □ Interesse sanitario § Fam. Chrysomelidae (Crisomelidi) □ Fitofagi dannosi per l'uomo □ Dorifera è il colpevole della carestia di patate in Irlanda □ Si nutre di patate § Fam. Cerambycidae (Cerambicidi) □ Aromia rilascia una sostanza chimica che un tempo insaporiva il tabacco § Fam. Curculionidae (Curculionidi) □ Rostro che presenta antenne a metà □ È una modificazione dell'apparato buccale --> coleotteri elefanti □ Fitofagi --> usano il rostro per perforare il legno § Fam. Dytiscidae (Ditiscidi o ditischi) □ Coleotteri acquatici □ Predatori, sia larve sia adulti □ Hanno l'ultimo paio di zampe adattato al nuoto § Fam. Carabidi (Carabidae) □ Organismi terricoli - Classe Insecta, Ordine Diptera (Ditteri – mosche, zanzare, tafani) ○ Molte specie con stadi larvali acquatici, ma anche moltissime esclusivamente terrestri ○ Grande variabilità negli adattamenti trofici, esistono specie fitofaghe, saprofaghe, carnivore, parassite (ecto- ed endo-), parassitoidi. ○ Molte famiglie impollinatrici ○ 2 sole ali, le ali posteriori si sono trasformate in bilancieri, che vibrano e danno equilibrio all’insetto durante il volo ○ Grande importanza fitosanitaria, sanitaria (molte specie sono vettori di malattie), ed economica ○ Apparati buccali molto complessi, spesso pungenti o lambenti ○ Sviluppo olometabolo - Classe Insecta, Ordine Lepidoptera (Lepidotteri o farfalle) ○ Le larve sono prevalentemente fitofaghe. ○ Gli adulti si nutrono prevalentemente di nettare (importanti impollinatori) o di altre sostanze zuccherine ○ Ali ricoperte da scaglie embricate, che sono dei peli modificati e riccamente pigmentati ○ Apparato buccale con tubo succhiatore (spiritromba) ○ Nelle farfalle diurne le antenne sono clavate, nelle notturne filamentose o piumose. ○ La distinzione tra farfalle diurne e notturne (falene) è una distinzione di comodo, in quanto non è supportata dalla filogenesi ○ Alcune larve sono degli importanti fitoparassiti ○ Sviluppo olometabolo - Classe Insecta, Ordine Tricoptera (Tricotteri) ○ Insieme a Plecotteri, Efemerotteri e Odonati rappresentano uno degli ordini meglio adattati agli ambienti acquatici, con fase larvale acquatica e fase adulta aerea. ○ Le ali a riposo sono ripiegate a tetto sul corpo e hanno dei caratteristici trichi, che conferiscono una certa pelosità ○ Le larve vivono in astucci da loro creati con foglie, rametti, sassolini ○ Sviluppo olometabolo