Insetto

insetti

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insetti Descrizione di questa immagine, commentata anche di seguito Insetti diversi. Classificazione secondo ITIS
Regno Animalia
sottoregno Bilateria
Infra-regno protostomia
Super-emb. Ecdisozoi
Ramo Artropodi
Sotto-emb. Esapoda

Classe

Insecta
Linneo , 1758

Taxa di rango inferiore

Gli insetti ( Insecta ) sono una classe di animali invertebrati del phylum di artropodi , e il sotto ramo del esapode . Sono caratterizzati da un corpo segmentato in tre tagme ( testa dotata di apparato boccale esterno, un paio di antenne e almeno un paio di occhi composti  ; torace provvisto di tre paia di zampe articolate e due paia di ali più o meno modificate; addome privo di appendici) contenente un massimo di 11 segmenti protetti da una cuticola che formano un esoscheletro composto da chitina e provvisto di trachee respiratorie .

Con quasi 1,3 milioni di specie descritte ancora esistenti (e quasi 10.000 nuove specie inventariate all'anno), gli insetti costituiscono il 55% della biodiversità delle specie e l'85% della biodiversità animale (definita dal numero di specie). Si stima che tra 5 e 80 milioni di specie possibili. Si stima che 10 19 (10 miliardi di miliardi ) di persone siano vive contemporaneamente in un dato momento. La loro biomassa totale sarebbe 300 volte maggiore della biomassa umana, quattro volte maggiore di quella dei vertebrati, sapendo che gli insetti sociali da soli rappresentano la metà della biomassa degli insetti.

Apparsi più di 400 milioni di anni fa, gli insetti sono gli animali più antichi ad essersi adattati alla vita terrestre diventando anfibi, e sono uno dei rari organismi terrestri ad assomigliare ai loro antenati (stabilità tassonomica). Sono anche i primi animali complessi ad aver sviluppato la capacità di volare per muoversi, essendo per 150 milioni di anni gli unici ad avere questo mezzo di locomozione. Dotate di ali, un esoscheletro rigido, una taglia ridotta, un alto potenziale riproduttivo e uno stadio pupale di metamorfosi , questi fattori favorendo la colonizzazione di numerose nicchie ecologiche spiegano il loro successo evolutivo . Ora si trovano in quasi tutti i climi e negli ambienti continentali terrestri e acquatici. Solo il mare non fu colonizzato, questo habitat marino essendo dominato prevalentemente dal gruppo dei crostacei , da cui provengono gli esapodi proprio per adattamento all'ambiente terrestre .

L' entomofauna designa l'intera popolazione di insetti presente in un mezzo.

Gli insetti hanno molte interazioni con gli umani. Alcuni sono in diretta concorrenza per le nostre risorse, come gli insetti nocivi in agricoltura e silvicoltura ( forestazione ). Altri possono causare gravi problemi di salute in quanto vettori di agenti patogeni e gravi malattie infettive . Al contrario, molti insetti sono considerati ecologicamente benefici come predatori, impollinatori , produttori di materie prime ( miele , seta ,  ecc. ), spazzini , o come fonte di cibo per molte specie animali e nell'uomo .

Il ciclo di vita degli insetti passa attraverso diverse fasi di trasformazione fisica chiamate mute  " e generalmente prevede diverse metamorfosi. I ragni , gli scorpioni e gli acari non sono insetti, ma aracnidi  ; tra le altre differenze, hanno otto zampe. L' entomologia è la branca della zoologia il cui scopo è lo studio degli insetti.

Più del 40% delle specie di insetti è minacciato di estinzione nei prossimi decenni, secondo un ampio studio pubblicato sulla rivista Biological Conservation nel 2019. Il tasso di estinzione degli insetti è otto volte superiore a quello di altre specie animali e rischiano di scomparire all'inizio del XXII E  secolo se il tasso attuale continua (diminuzione del 2,5% annuo dagli anni '80). I principali driver di questo declino sono, in ordine decrescente di importanza: distruzione dell'habitat e conversione all'agricoltura intensiva e all'urbanizzazione; inquinamento, principalmente da fertilizzanti e pesticidi sintetici; fattori biologici, inclusi agenti patogeni e specie introdotte; cambiamento climatico.

Etimologia

La parola insetto deriva dal latino insectum che significa "in più parti" che si riferisce alla segmentazione delle tre parti principali. L'etimologia latina è una traccia del greco ἔντομος ( entomos ) che significa "inciso, dentellato".

Evoluzione

Posizione relativa all'interno degli artropodi

All'interno degli artropodi , gli insetti sono stati tradizionalmente paragonati ai miriapodi sulla base di diversi caratteri: appendici uniramate , presenza di trachee e tubi malpighiani , mandibole formate da un'appendice completa (e non dalla base di un'appendice come nei crostacei ). Tuttavia, la filogenesi molecolare , la disposizione dei geni mitocondriali , così come l' analisi cladistica dei caratteri portarono a ritenere che gli insetti dovessero in effetti essere inclusi all'interno dei crostacei (nel Medioevo erano classificati come vermi , "vermi" comprendenti anche piccoli roditori e molluschi). Il clade di pancrostacei costituitosi a seguito di questa scoperta contiene quindi le linee dei crostacei marini che sono probabilmente parafiletici e gli insetti stessi, che sono monofiletici . I caratteri che hanno portato all'associazione degli insetti con i miriapodi sono quindi probabilmente convergenze legate all'adattamento all'ambiente terrestre. Lo sviluppo del sistema nervoso di insetti e crostacei, invece, presenta somiglianze estremamente sorprendenti.

Pancrostacei
Esapoda



Collemboli



Protura




Diplura



insetti





crostacei



Cladogramma che mostra la posizione della classe Insecta.

record

Il titano , Titanus giganteus , è candidato al titolo di insetto più grande del mondo con una dimensione superiore a 16  cm . Il coleottero più piccolo, e il più piccolo insetto libero (non parassita ) che vive al mondo, è Scydosella musawasensis che misura poco più di 0,300  mm di lunghezza. Dicopomorpha echmepterygis è una specie di parassitoidi vespe il cui maschio è stato designato come il più piccolo organismo adulto della classe degli insetti, non misura più di 0,139  mm (139  micron ) di lunghezza (inferiore al organismo unicellulare Paramecium ). Sembra esserci una relazione generale peso/lunghezza per gli insetti.

Sistematico

La classificazione degli insetti è stata proposta da Carlo Linneo nel XVIII °  secolo, sulla base di morfologica criteri specifici per gli insetti . Pertanto, su tutto il pianeta sono elencati una trentina di ordini di insetti attuali. La loro classificazione non è stata ancora stabilizzata, alcuni gruppi stabiliti dalla tradizione appaiono recentemente eterogenei. Il subphylum degli esapodi Hexapoda è quindi un concetto più ampio di quello degli insetti che, in senso stretto, costituisce un gruppo gemello degli entognath .

Secondo Roth (1974), la classe degli Insetti è suddivisa in due sottoclassi  :

Secondo Brusca & Brusca (2003) e secondo Ruggiero et al. (2015), tra cui Brusca , esperto per ITIS , la classe Insecta comprende tre sottoclassi:

aterigoti

La sottoclasse Aptérygotes raggruppa insetti primitivi senza ali. C'è poca diversità e sono classificati in due gruppi che sono trattati come ordini: Archaeognatha e Zygentoma .

Pterigoti

La sottoclasse di Pterygotes raggruppa insetti "alati" o pterigoti. Questo gruppo rappresenta il lignaggio principale della maggior parte degli insetti. Si sono diversificati abbondantemente dalla loro comparsa circa 350 milioni di anni fa ( Carbonifero ). L'attuale classificazione separa gli pterigoti in più di 25 ordini diversi.

Pterygota (pterygotes) secondo ITIS (30 dicembre 2015)  :


Biodiversità

Con quasi 1,3 milioni di specie descritte, gli insetti rappresentano più di due terzi di tutti gli organismi viventi . In questa classe, quattro ordini dominano nel numero di specie descritte. Tra 600.000 e 795.000 specie sono incluse nell'ordine Coleotteri , Ditteri , Imenotteri e Lepidotteri . I coleotteri costituiscono il 40% delle specie di insetti, ma alcuni entomologi suggeriscono che mosche e imenotteri potrebbero essere altrettanto diversi.

Tabella 2. Numero di specie descritte in quattro ordini principali (dopo WCMC , 1992)
Ordini Southwood (1978) Arnet (1985) maggio (1988) Brusca & Brusca (1990)
coleotteri 350.000 290.000 300.000 300.000
ditteri 120.000 98.500 85.000 150.000
imenotteri 100.000 103.000 110.000 125.000
lepidotteri 120.000 112.000 110.000 120.000

Sono la classe di organismi viventi più diversificata per numero di specie e quindi sono prevalentemente dominanti negli ambienti terrestri e acquatici. Questa biodiversità è un fattore importante per la conservazione della natura, l'integrità dell'ambiente e il potenziale invasivo di alcune specie generaliste.

Conservazione, prospettiva

Poco si sa sullo stato delle popolazioni di insetti globali, specialmente nelle foreste tropicali ed equatoriali.

Sappiamo però che molte specie sembrano scomparse o in declino (insetti saprossilofagi ad esempio nelle zone temperate). Dal 5 al 10% delle specie di insetti sono scomparse dall'inizio dell'era industriale. Si prevede che il tasso di sparizioni accelererà rapidamente nei prossimi decenni: mezzo milione di specie sono in pericolo di estinzione.

In generale, l'ONU ha identificato le principali cause di regressione della biodiversità, che sono i cambiamenti negli habitat delle specie (distruzione, banalizzazione, frammentazione, artificializzazione, deforestazione, drenaggio, coltivazione, ecc.); sovra-sfruttamento; inquinamento; l'introduzione di specie aliene invasive; e cambiamento climatico. I primi effetti del cambiamento climatico sono già visibili, ma gli effetti futuri sono ancora poco valutati. Potrebbero includere uno spostamento e una modifica altitudinale delle aree di distribuzione, la scomparsa di specie, cambiamenti nel tasso di focolai e l' invasività (possibile o provata) di alcune specie; Esiste un divario tra le valutazioni della vulnerabilità delle specie e le strategie di gestione della conservazione (sebbene vi sia consenso sull'importanza di collegare queste due aree per la conservazione della biodiversità).

Nel 2012 , uno studio ha cercato di studiare la vulnerabilità di tre specie endemiche di coleotteri acquatici iberici in tre colonizzazioni indipendenti dello stesso habitat, sulla base del loro metabolismo e fisiologia a seconda della temperatura, dei modelli di distribuzione e della capacità di dispersione. . La gestione deve tenere conto delle diverse capacità di persistenza e dei possibili intervalli di risposta al riscaldamento. In questo caso, lo studio ha concluso che queste tre specie saranno colpite in modo molto diverso dal riscaldamento nonostante tratti ecologici e biogeografici abbastanza simili.

Nel 2014 , esperti appartenenti principalmente a organizzazioni pubbliche di ricerca in una quindicina di paesi hanno sintetizzato le pubblicazioni che contano gli insetti, concludendo che il "massiccio declino degli insetti" dagli anni '90, che sembra dovuto principalmente all'uso e alla persistenza di pesticidi sistemici .

Nel 2018 , i modelli disponibili suggeriscono che nei vertebrati e nelle piante, il numero di specie che perdono più della metà della loro area geografica entro il 2100 sarà dimezzato se il riscaldamento è limitato a 1,5°C (anziché 2°C) nel 2100, ma che per gli insetti quel numero si ridurrebbe di due terzi. Per lo scenario tendenziale si prevedono perdite climatiche superiori al 50% dell'area geografica in circa il 49% delle specie di insetti, il 44% delle piante e il 26% dei vertebrati; a 2°C questa proporzione scende al 18% di insetti, al 16% di piante e all'8% di vertebrati; e a 1,5°C questa proporzione scende al 6% di insetti, 8% di piante e 4% di vertebrati. Se il riscaldamento è limitato a 1,5°C (contro i 2°C dell'Accordo di Parigi) il numero di specie che rischiano di perdere più del 50% del loro areale si riduce di circa il 66% negli insetti e di circa il 50% nelle piante e nei vertebrati.

Secondo uno studio australiano pubblicato nel 2019 su Biological Conservation, il primo rapporto al mondo sull'evoluzione delle popolazioni di insetti, il tasso di estinzione degli insetti è otto volte superiore a quello di altre specie animali e sono a rischio di estinzione. XXII E  secolo se il tasso attuale continua (diminuzione del 2,5% all'anno dagli anni '80). L'urbanizzazione, la deforestazione, l'inquinamento e soprattutto l'agricoltura intensiva sono i principali fattori di questo declino.

Fauna entomologica in Francia

Nella Francia continentale, il calcolo del numero di specie, basato su stime statistiche, stima la fauna entomologica attualmente conosciuta in 34.600 specie (descritta per lo più solo dalla forma adulta ), e la fauna entomologica totale in 40.000 specie. Ci sono quindi quasi 5.000 specie da scoprire.

Anatomia e fisiologia

Anatomia esterna

Come tutti gli artropodi , gli insetti hanno un corpo segmentato sorretto da un esoscheletro costituito da una cuticola chitinosa ricoperta da un insieme di corpi grassi che costituiscono la cera epicuticolare . I segmenti del corpo sono organizzati in tre parti principali che sono la testa , il torace e l' addome . La testa ha un paio di antenne , un paio di occhi composti , ocelli e tre serie di appendici modificate che formano l' apparato boccale . Queste appendici si sono specializzate con l'evoluzione, tanto che ora ne troviamo di diversi tipi (smerigliatrice, ugello, ugello-ugello, ugello-spugna e ugello-lecca).

Il torace è formato da tre segmenti (protorace, mesotorace e metatorace) e porta generalmente tutti gli organi locomotori ( ali o zampe ). L' addome è per lo più costituito da undici segmenti che a volte possono avere appendici come ad esempio i cerci . Al suo interno contiene alcuni organi importanti come l' apparato digerente , l' apparato respiratorio , l'apparato escretore e gli organi riproduttivi . C'è una grande variabilità e molti adattamenti nella composizione delle parti del corpo dell'insetto, in particolare le ali, le zampe, le antenne e l'apparato boccale.

Anatomia interna

Sistema respiratorio

L' insetto respira attraverso invaginazioni del tegumento chiamate trachee che formano una rete che porta ossigeno direttamente alle cellule . Queste trachee si aprono verso l'esterno mediante stimmate respiratorie ad apertura variabile ai lati dei segmenti toracico e addominale (pleurite).

Sistema circolatorio

L'ambiente interno è costituito da emolinfa , la cui circolazione è assicurata da diversi dispositivi anatomici (vaso contrattile dorsale, diaframmi, "cuori" accessori ed è finemente controllata dal sistema nervoso . Il sistema circolatorio è aperto, a bassa pressione.

Il sistema circolatorio ha quindi poco o nessun ruolo nella respirazione (con poche eccezioni come chironoma larve - ditteri che hanno - di vita in ambienti molto male ossigenate emoglobina ).

Apparato digerente

L'insetto usa il suo sistema digestivo per estrarre nutrienti e altre sostanze dal cibo che consuma. Questi alimenti vengono generalmente ingeriti come macromolecole complesse composte da proteine , polisaccaridi , lipidi e acidi nucleici . Queste macromolecole devono essere scomposte da reazioni cataboliche per diventare molecole più piccole come gli amminoacidi e le molecole di zucchero semplice. In questo modo le cellule possono assimilarli.

L' apparato digerente è costituito da un lungo tubo chiuso chiamato canale alimentare, e scorre longitudinalmente attraverso il corpo. Questo tratto digestivo dirige in modo unidirezionale il cibo dalla bocca all'ano. È diviso in tre parti: stomodeum (forgut), mesenteron (midgut) e proctodeum (hindgut). Lo stomodeo e il proctodeo sono ricoperti di cuticola poiché originano da invaginazioni del tegumento. Oltre al tratto digestivo, gli insetti hanno anche ghiandole salivari e serbatoi salivari. Queste strutture si trovano nel torace, vicino all'intestino anteriore.

Sistema nervoso centrale

Il sistema nervoso centrale è costituito da una doppia catena gangliare ventrale, i cui gangli più massicci sono anteriori e formano il cervello situato nella cavità dell'esoscheletro della testa. Le prime tre coppie di nodi sono fuse nel cervello, mentre le tre coppie successive si fondono per formare un nodo subesofageo che innerva l'apparato boccale.

I segmenti toracici hanno un ganglio posto su ciascun lato del corpo, quindi una coppia per segmento. Questa disposizione è presente anche nei primi otto segmenti addominali. Questa costituzione può variare, alcuni scarafaggi ( blattaria ) hanno solo sei nodi addominali. La mosca domestica ( Musca domestica ) ha tutti i gangli fusi in uno e si trova nel torace.

Alcuni insetti hanno nocicettori , cellule che percepiscono e trasmettono sensazioni di dolore. Sebbene la nocicezione sia stata dimostrata negli insetti, non c'è consenso sui loro gradi di consapevolezza del dolore.

Sistema riproduttivo

I maschi sono tipicamente provvisti di un organo fallico o pene che comprende una parte basale, la fallobase, un edeaus distale (organo di intromissione), e appendici latero-apicali, i parameri , che hanno origine sulla base fallobase. L' ovopositore e ovopositore è un'appendice addominale , generalmente lunga e affusolata, con la quale molte femmine di insetti evoluti depongono le uova nei luoghi più favorevoli di incubazione.

Termoregolazione

Gli insetti come gli artropodi sono animali relativamente piccoli, con un peso medio inferiore a 500  mg . Non possono quindi mantenere costante la loro temperatura corporea a causa di un elevato rapporto superficie/volume e di notevoli dispersioni termiche (un calabrone in un ambiente a 10  °C , con una temperatura corporea di 40  °C , perde 1  °C/secondo in assenza di produzione di calore, da qui la stagionalità adattativa degli insetti nelle regioni temperate). Poikilotherms , sono fortemente dipendenti dal calore per le loro attività (furto, foraggiamento), il loro sviluppo e riproduzione che vengono ottimizzate ad alte temperature, spesso comprese tra 30 e 40  °C . Secondo Chapman, fisiologo degli insetti, la temperatura è una delle condizioni climatiche che più influiscono sulla biologia degli insetti, da qui l'uso di diverse strategie di termoregolazione comportamentale ( ectotermica ) e fisiologica ( endotermica ).

La termoregolazione comportamentale più comunemente utilizzata consiste nel selezionare, a breve termine e in maniera spaziale e temporale, il microhabitat più adatto alle proprie esigenze. Ciò riguarda in particolare l'esposizione alla radiazione solare ("crogiolarsi", esposizione al sole come le lucertole) o al contrario l'evitamento di fonti di calore. Una seconda strategia di termoregolazione comportamentale consiste nel modificare la loro postura, in particolare la postura delle ali nelle farfalle . Questi comportamenti possono essere integrati da una termoregolazione fisiologica ( endogena ). Può trattarsi di un riscaldamento, prima del decollo, che riscalda i loro muscoli toracici, un processo endotermico che si manifesta con rapidi fremiti delle ali del tutto simili in linea di principio ai brividi degli animali omeotermici . Il 94% dell'energia spesa in media durante la faretra e il volo si trasforma in calore, il restante 6% viene convertito in energia meccanica. La termoregolazione fisiologica può coinvolgere l'isolamento toracico (torace peloso di farfalle fatto di squame modificate, peli di imenotteri) e l'addome meno ben isolato (temperatura prossima alla temperatura esterna. Alcune locuste e grandi farfalle diurne (come il Flambé o il macaone ), si alternano tra fasi di volo attivo con battito d'ali e fasi di planata , quest'ultima evitando il surriscaldamento del torace.Anche le api e molte falene evitano questo surriscaldamento favorendo il trasferimento di calore all'addome che provvede al raffreddamento per convezione e conduzione da parte dell'aria circostante.

Sviluppo

Il ciclo vitale degli insetti passa attraverso diverse fasi di trasformazione fisica chiamate “  mute  ” e generalmente comporta diverse metamorfosi . Questo ciclo evolutivo è una serie di stadi (uovo, larva, ninfa , adulto ) che si susseguono durante una generazione completa (da uovo a uovo), essendo gli insetti caratterizzati dallo stadio di metamorfosi della pupa . La maggior parte degli insetti è caratterizzata da un tempo di generazione abbastanza breve e da una grande prole, che consente loro di colonizzare rapidamente un ambiente favorevole.

Questo ciclo può essere interrotto annualmente da condizioni climatiche sfavorevoli (temperatura, pioggia, mancanza di cibo, ecc.). La diapausa è il termine che si riferisce a questo arresto prolungato durante il ciclo di vita dell'insetto. L' ecologia invernale degli insetti  ( fr ) studia le strategie messe in atto dagli insetti per "sopravvivere" alle temperature più basse: migrazione (fenomeno raro, come la migrazione della farfalla monarca ); tolleranza fisiologica al freddo (fenomeno anche poco diffuso: emolinfa che si prende cura di molecole antigelo, come il glicerolo nella vespa Bracon cephi  (ne) o lo xilomannano nel coleottero Upis ceramboides  (en) ), dormienza di due tipi: quiescenza ( bombolo) terrestre ) e diapausa (uova, larve, ninfe, anche adulti come la diapausa immaginale delle coccinelle) che possono verificarsi indipendentemente o successivamente durante un ciclo vitale).

Gli insetti primitivi della sottoclasse Apterygota hanno uno sviluppo noto come senza metamorfosi o ametabola . Dalla nascita, il giovane insetto è molto simile all'adulto, alla taglia più vicina ("ametabole" equivale a "senza cambiamento"). Dal lato degli insetti pterigotici esistono due tipi di trasformazioni: emimetaboliche ( eterometaboliche ) e olometabole .

Lo sviluppo è controllato da un ormone steroideo, l' ecdisone , che viene prodotto nelle ghiandole protoraciche e consente la muta . Un altro ormone, l' ormone giovanile , un derivato terpenoide , inibisce la metamorfosi . È prodotto in corpi allaati , organi endocrini vicino all'esofago.

La riproduzione degli insetti è controllata anche dall'ecdisone e dall'ormone giovanile , che agiscono in entrambi i sessi. Questi ormoni controllano il funzionamento del sistema riproduttivo, ma non influenzano la determinazione delle caratteristiche sessuali, che sono rigorosamente determinate geneticamente. Anche gli ormoni simili ai feromoni svolgono un ruolo importante nell'attrarre e riconoscere gli individui all'interno di una specie.

Il record di longevità è detenuto da un Bupreste , il Buprestis aurulenta  (in) le cui larve xilofagi che vivono nel bosco, emergono dopo decine di anni (di cui una cassa emersa da un mobile a 51 anni). Uno degli insetti con il ciclo vitale più breve è l'afide Rhopalosiphum prunifolia (4,7 giorni a 25°C). L' effimera femmina adulta Dolonia americana vive meno di cinque minuti, durante i quali deve trovare un compagno, accoppiarsi e deporre le uova. La mosca domestica può pedalare in 17 giorni.

Eterometaboli (metamorfosi incompleta)

Questo tipo di sviluppo è costituito da tre stadi principali: l'uovo, la ninfa (o larva) e l'adulto (non esiste lo stadio di pupa). La ninfa è simile all'adulto. Tuttavia, è più piccola, le sue ali non sono completamente sviluppate e i suoi organi sessuali non sono funzionanti. Man mano che la pupa cresce, assomiglierà sempre di più a un adulto e le sue ali si apriranno all'ultima muta.

Ci sono due suddivisioni di questo tipo di metamorfosi:

  • emimetabolo (in senso stretto); questa metamorfosi è portata da insetti paleoptères ( effimere , libellule e damigelle ) e Neoptera ( flebotomi ) che hanno larve acquatiche. La larva lascia le branchie respiratorie durante la sua trasformazione in adulto. La larva e l'adulto non vivono nello stesso ambiente (acquatico o aereo);
  • paurometabole  ; è la più comune delle metamorfosi incomplete e caratterizza la grande maggioranza degli esopterygoti. La ninfa è simile all'adulto e vive nello stesso ambiente (acquatico o terrestre) di questo.
Holometabol (metamorfosi completa)

Questa trasformazione è tipica degli insetti endopterigi e di alcuni esopterygoti (esempio: tripidi e mosche bianche ). Questo tipo di sviluppo si compone di quattro fasi principali: l'uovo, la ninfa (o larva), la crisalide (pupa) e l'adulto. Lo stadio larvale non assomiglia all'adulto. La larva non mostra segni esteriori di sviluppo delle ali. La metamorfosi nell'adulto è concentrata nella fase della pupa (pupa).

  • ipermetabolico: questo è un tipo di metamorfosi olometabolica la cui trasformazione coinvolge un altro stadio. Dapprima troviamo lo stadio di uovo, poi un primo stadio larvale che comprende una larva sottile adattata alla locomozione (detta triongulin), dopo, un secondo stadio larvale con una larva massiccia e sedentaria, poi una ninfa e infine un adulto. I Meloidi sono insetti che compiono questo tipo di trasformazione.

Ecologia e comportamento

L' ecologia degli insetti è lo studio scientifico delle interazioni degli insetti, individualmente o come comunità, il loro ambiente o con gli ecosistemi circostanti. Gli insetti svolgono un ruolo importantissimo negli ecosistemi. In primo luogo, consentono l'aerazione del terreno e la miscelazione della materia organica che vi si trova. Entrano anche nella catena alimentare come prede e predatori. Inoltre, sono importanti impollinatori e molte piante dipendono dagli insetti per riprodursi. Infine, riciclano la materia organica nutrendosi di escrementi, carcasse di animali e piante morte, rendendola così disponibile ad altri organismi. Inoltre, sono in gran parte responsabili della creazione di terreni arabili . Gli insetti sono asserviti alle terre emerse. Alcuni vivono in acque dolci e con rare eccezioni in mare . Si trovano in quasi tutti i climi, dal più caldo al più freddo.

Riproduzione

La riproduzione degli insetti mostra una grande variabilità. Questi hanno un tempo di generazione relativamente breve e un tasso di riproduzione molto elevato rispetto ad altre specie animali. Negli insetti troviamo la riproduzione sessuale e la riproduzione asessuata . Nella prima, maschio e femmina si incontrano, spesso tramite feromoni o altri mezzi di comunicazione, per accoppiarsi. Il risultato di questa riproduzione è un embrione risultante dalla fusione di uovo e sperma . Questa è una modalità di riproduzione più comune negli insetti. Nella riproduzione asessuata, la femmina è in grado di riprodursi senza un maschio mediante lo sviluppo di ovociti in embrioni ( partenogenesi ). Questo tipo di riproduzione è stato descritto in diversi ordini di insetti.

Inoltre, la grande maggioranza delle femmine è ovipara ; così deposita i suoi piccoli sotto forma di uova. Alcuni scarafaggi , afidi e mosche praticano l' ovoviviparità . Questi insetti incubano le uova all'interno del loro addome e le depongono quando si schiudono. Altri insetti sono vivipari e completano il loro sviluppo all'interno dell'addome della madre.

Comportamento riproduttivo

Il comportamento riproduttivo negli insetti può essere molto vario. Durante la stagione riproduttiva, la comunicazione avviene principalmente attraverso la secrezione di feromoni . Usando le sue antenne, il maschio può quindi trovare la posizione di una femmina ricettiva. I feromoni sono unici per ogni specie e sono costituiti da diverse molecole chimiche.

Un'altra tecnica di comunicazione è l'uso della bioluminescenza . Questo tipo di richiamo si trova nei coleotteri delle famiglie Lampyridae e Phengodidae . Gli individui di queste famiglie producono luce prodotta da organi all'interno del loro addome. I maschi e le femmine comunicano in questo modo durante la stagione riproduttiva. I segnali sono diversi da una specie all'altra (per durata, composizione, coreografia aerea e intensità.

Diversi insetti sviluppano canti di richiamo per segnalare la loro presenza al sesso opposto. Questi suoni possono essere creati dalla vibrazione delle ali, dall'attrito delle gambe o dal contatto con il suolo, un substrato, ecc. Le cavallette ( locuste , cavallette e grilli ), alcune specie di mosche ( drosophila , zanzare , ecc), Omotteri (come cavallette ), coleotteri (come Tenebrionidae ) e altri sono seguicamme di questa tecnica.

In alcuni gruppi, i maschi praticano gesta aeree o passi di danza complessi per attirare un compagno. Qualche odonata e qualche mosca corteggiano in questo modo.

I maschi di alcune specie di invertebrati (come Mecotteri e mosche Empididi ) fanno regali nel tentativo di ingraziarsi una femmina. Catturano la preda e poi si avvicinano a una femmina. Per messaggio chimico (emissione di feromoni), indicano alla femmina la loro intenzione e le offrono il regalo. Questo esaminerà attentamente la preda. Se non trova il pasto di suo gradimento, rifiuterà le avance del maschio. Altrimenti, si accoppierà con lui.

La competizione tra i maschi è feroce e molti mostrano comportamenti territoriali e aggressivi. Sono pronti a combattere per mantenere un piccolo territorio o avere la possibilità di accoppiarsi con una femmina. In alcune specie, i maschi hanno corna e protuberanze sulla testa o sul torace. Questi ornamenti sono usati per combattere altri maschi della stessa specie.

diete

Gruppo alimentare Tipo di cibo Specie o generi

Gli insetti svolgono un ruolo importante nel loro ecosistema e sfruttano un'ampia varietà di risorse alimentari. Quasi la metà sono erbivori (fitofagi). Il gruppo dei fitofagi comprende insetti che si nutrono di radici, fusti, foglie, fiori e frutti. I mangiatori di foglie possono nutrirsi di tessuti esterni o persino specializzarsi in un tipo specifico di cellula vegetale. Esistono anche insetti alimentari specifici che si nutrono di un singolo genere o specie di pianta. Altri sono molto generalisti e possono nutrirsi di diversi tipi di piante.

All'interno dei diversi gruppi, v'è una elevata percentuale di specie si nutrono di piante che sono molto equamente ripartita nel ordine dei Lepidotteri , i coleotteri , le cavallette , i phasmoptères , il Hemiptera e Thysanoptera . Nelle farfalle (lepidotteri) sono le larve ad essere essenzialmente fitofagi. Negli adulti, l'apparato boccale si è evoluto in una proboscide multisegmentata chiamata proboscide . A riposo, questo tubo è arrotolato sotto la testa. Le farfalle si nutrono di nettare di fiori, minerali e sostanze nutritive in altri fluidi. Ci sono anche farfalle che non hanno apparato boccale e che vivono principalmente delle loro riserve di grasso.

Tabella 1. Percentuale di specie fitofagi tra ordini di insetti noti secondo Montesinos (1998)
Ordini Percentuale
coleotteri 35%
imenotteri 11%
ditteri 29%
lepidotteri 99%
emittera 70%
Ortotteri 65%
tisanotteri 90%
phasmoptera 99%
Collemboli 50%

Alcuni insetti si sono specializzati nella loro dieta fitofaga. Ad esempio, si nutrono solo di legno. Questo tipo di cibo è chiamato xilofagia . Gli insetti legnosi, allo stato larvale o adulto, si nutrono di rami, tronchi o anche radici di alberi. Alcuni possono diventare parassiti e causare danni economici nutrendosi di alberi o trasportando agenti patogeni che possono influire sulla qualità e sulla salute degli alberi. I saproxilofagi , invece, consumano solo legno in decomposizione (albero morto).

Carnivori

All'interno di questa classe troviamo anche insetti predatori che sono principalmente carnivori . Di solito hanno adattamenti fisiologici che consentono loro di cacciare attivamente (visione specializzata, zampe adattate alla corsa o alla presa, apparato boccale modificato per macinare o afferrare, ecc.) o in cerca di preda ( camuffamento ). Questi predatori sono utili per regolare le popolazioni di invertebrati e mantenere così un certo equilibrio nell'ecosistema. Inoltre, alcuni sono utilizzati nel controllo dei parassiti ( lotta biologica ). La maggior parte degli insetti predatori sono generalisti, ma alcune specie preferiscono prede più specifiche.

L'ordine Odonati ( libellule e damigelle ) è essenzialmente carnivoro. Tutte le specie, la larva e l'adulto, cacciano altri animali. Gli adulti di solito catturano insetti volanti mentre le larve intercettano una vasta gamma di invertebrati acquatici e persino piccoli vertebrati (girini o piccoli pesci). Hanno la migliore visione nel mondo degli insetti e sono anche ottimi piloti d'aria. Un altro ordine prevalentemente carnivoro è quello dei Mantodea . Le mantidi hanno una visione molto buona, zampe rapaci adatte a catturare e mantenere la loro preda e spesso mimetiche che permettono loro di mimetizzarsi nel loro habitat. Da adulti, la loro dieta consiste principalmente di insetti, ma le specie più grandi possono predare piccoli scorpioni , millepiedi , ragni , lucertole , rane , topi e persino uccelli .

Alcuni insetti si sono specializzati nella loro dieta a base di carne. Ad esempio, i succhiasangue si nutrono di sangue. Questi organismi sono spesso ectoparassiti (parassiti che non entrano all'interno del loro ospite, ma si attaccano temporaneamente alla sua pelle). Il loro apparato boccale si è evoluto in parti in grado di perforare la pelle e succhiare il sangue. In alcuni gruppi, come Siphonaptera (pulci) e Phthiraptera (pidocchi), l' apparato boccale si è adattato per ancorarsi meglio all'ospite.

detritivori

Gli insetti detritivori si nutrono di detriti animali (carcasse ed escrementi), piante o funghi. Alimentandosi, riciclano i composti organici contenuti nei suoi detriti e li rendono disponibili ad altri organismi. Sono di fondamentale importanza nella strutturazione e salubrità dei suoli.

In questa categoria troviamo insetti coprofagi che si nutrono di escrementi e allo stesso modo li riciclano. Sono per lo più insetti dell'ordine Coleotteri o Ditteri . Questi insetti possono essere specifici delle feci animali o generalisti. Lo scarabeo stercorario o la mosca verde sono buoni esempi di insetti coprofagi. Quando la materia in decomposizione proviene da un cadavere, si parlerà piuttosto di necrofagia . Gli insetti spazzini possono essere specifici di uno stadio di decomposizione o presenti durante tutto il processo. Inoltre, sono utilizzati in medicina legale ( entomologia forense ) per stabilire le circostanze di una morte (determinazione dell'ora della morte, il movimento del corpo dopo la morte, la presenza di traumi, la presenza di droghe o altre tossine nel corpo , eccetera.). Gli insetti saproxilofagi si trovano anche nella categoria dei detritivori. Negli ecosistemi forestali svolgono un ruolo importante contribuendo al ciclo del carbonio e al riciclo della necromassa delle piante legnose che trasformano in un humus forestale particolarmente ricco in grado di assorbire acqua.

Difesa e predazione

Alcuni insetti hanno una colorazione o una forma che consente loro di mimetizzarsi con l'ambiente circostante. Il camuffamento è prevalente in diversi gruppi di insetti, specialmente quelli che si nutrono di legno o vegetazione. Alcuni hanno la colorazione e la consistenza del substrato in cui vivono. La maggior parte degli insetti stecco è nota per imitare efficacemente le forme di rami e foglie. Alcune specie hanno anche escrescenze che sembrano muschi o licheni . Troviamo anche ottimi imitatori, negli insetti stecco e nelle mantidi , che muovono il corpo in modo ritmico per mimetizzarsi meglio con la vegetazione che si muove con il vento.

Alcune specie sembrano una vespa o un insetto velenoso. Questa tecnica di difesa è chiamata mimetismo batesiano . Possono abbinare la loro colorazione ai comportamenti dell'insetto imitato e quindi beneficiare della protezione contro i predatori. Alcuni coleotteri longhorn ( Cerambycidae ), sirfidi ( Syrphidae ), coleotteri fogliari ( Chrysomelidae ) e alcune farfalle praticano questo tipo di mimetismo. Molte specie di insetti secernono sostanze sgradevoli o tossiche per difendersi. Queste stesse specie esibiscono spesso aposematismo , una strategia adattativa che invia un messaggio di avvertimento attraverso colori brillanti o contrastanti.

Impollinazione

L' impollinazione è il processo mediante il quale il polline viene trasferito al pistillo (membro femminile) del fiore o per autofecondazione o per fertilizzazione incrociata. La maggior parte delle piante da fiore ha bisogno di un intermediario per riprodursi e questo compito è svolto principalmente dagli insetti. Foraggiando, hanno accesso al nettare , un liquido dolce ricco ed energizzante. Per accedervi entrano in contatto con il polline che si deposita sul loro corpo. L'impollinatore lo trasporterà poi su un altro fiore, un buon esempio di relazione mutualistica . I fiori hanno motivi e colori diversi per attirare questi insetti. Il numero e la diversità degli impollinatori influenzano fortemente la biodiversità vegetale e viceversa (vedi sindrome dell'impollinatore ) e la perdita di diversità negli impollinatori potrebbe minacciare la sostenibilità delle comunità vegetali.

L'ape mellifera è probabilmente l'insetto impollinatore più popolare in agricoltura, ma anche migliaia di specie diverse di api selvatiche, vespe , mosche , farfalle e altri insetti svolgono un ruolo importante nell'impollinazione. In agricoltura sono di fondamentale importanza per la produzione di molte colture (mele, arance, limoni, broccoli, mirtilli, ciliegie, mandorle, ecc.). Il campo della scienza che studia gli insetti impollinatori si chiama antecologia .

Parassitismo

Alcuni insetti hanno bisogno di un'altra specie di insetti per il loro sviluppo. Chiamiamo "  parassitoidi  " gli organismi che, durante il loro sviluppo, uccidono sistematicamente il loro ospite , il che li porta fuori dal quadro del parassitismo in senso stretto. In questi insetti esiste una specificità rispetto all'insetto ospite. Possono nutrirsi all'interno del corpo ( endoparassitoidi ) o all'esterno del corpo dell'ospite (ectoparassitoidi). Possono essere solitari o gregari (più di cento larve sullo stesso ospite). Alcune vespe e mosche parassitoidi sono utilizzate nel controllo biologico .

Durante l'ovideposizione, il parassitoide femminile si avvicina al suo ospite ed entra nel suo esoscheletro usando il suo ovopositore modificato. Deporrà le sue uova al suo interno. Un'altra tecnica è quella di deporre le uova sopra o vicino all'insetto. Le larve entreranno nella larva ospite attraverso la bocca e le aperture respiratorie o perforando direttamente la sua pelle.

A metà degli anni '90 erano già state identificate e nominate 87.000 specie di insetti parassitoidi, classificate in sei ordini:

Relazioni umane

Il XIX °  secolo "è segnato da una forte Entomophobia (si teme che la proliferazione di insetti in grado di rimuovere l'umanità) che partecipano a un vero e proprio ornithophilie (uccelli insettivori sono gli unici bastioni pericolo insetto)" . Fu solo nel XX °  secolo, che riflette il loro ruolo nella protezione della natura e la diversità.

Gli insetti sono talvolta distinti in insetti "parassiti" o "nocivi" e insetti "benefici", ma questa distinzione è del tutto relativa (dipende dal contesto), rispetto a questioni di salute umana o obiettivi agricoli, e non ha alcun significato naturale a parte da questi problemi specifici. Gli insetti dannosi per determinate attività umane a volte possono essere utili per altre e viceversa. Inoltre, alcuni di questi insetti possono essere collegamenti molto importanti negli ecosistemi.

Consumo

Diverse culture hanno da tempo integrato il consumo di insetti. Recentemente, diverse iniziative globali stanno cercando di promuovere questo consumo come alternativa al consumo di carne al fine di limitare la necessità di seminativi (la produzione di carne che richiede, direttamente e indirettamente attraverso il consumo da parte degli animali di alimenti vegetali, molto più di terra che di quello delle verdure).

Inoltre, vari progetti, tra cui PROteINSECT  (en) lanciato dall'Unione Europea , mirano a sviluppare la produzione di insetti come mangime per il bestiame .

insetti nocivi

Molti insetti sono considerati parassiti dall'uomo. Alcuni possono causare gravi problemi di salute come vettori di agenti patogeni e gravi malattie infettive (es. zanzare e alcune mosche ) o causare disagi e problemi cutanei come parassiti (es. pidocchi e cimici del letto ). Ci sono anche insetti che causano danni alle infrastrutture (es. termiti e formiche carpentiere) o che si nutrono di prodotti agricoli. Questi parassiti si nutrono di varie piante, cereali (riso, cereali, legumi, ecc.), frutta, verdura e altri prodotti post-raccolta. Sono presenti anche insetti che provocano lesioni al bestiame e ad altri animali da allevamento come alcune famiglie di mosche parassite ( Tachinidae , Sarcophagidae , Oestridae , ecc.). A causa delle perdite economiche che generano, il controllo degli insetti nocivi a volte richiede l'uso di prodotti chimici ( insetticidi ) o insetti predatori ( gestione integrata dei parassiti ).

Insetti "benefici"

Sebbene i parassiti degli insetti spesso attirino più attenzione, la maggior parte degli insetti sono collegamenti molto importanti nell'ambiente. Oltre a costituire di per sé buona parte della biodiversità , sono fondamentali nella catena alimentare  : i detritivori svolgono un ruolo di primo piano nel riciclo della materia organica e nel ciclo dei nutrienti, i fitofagi regolano la vegetazione selvatica e gli equilibri tra specie vegetali, predatori o i parassiti regolano molti animali compresi altri insetti, e molti di questi insetti costituiscono prede abbondanti e diversificate che nutrono un gran numero di animali insettivori . Vari insetti, come vespe , api , mosche , farfalle e formiche sono anche i principali impollinatori delle piante da fiore che costituiscono la maggior parte della biodiversità vegetale.

Gli insetti svolgono un ruolo importante nell'alimentazione umana poiché il 75% delle verdure e della frutta che mangiamo sono legate agli impollinatori. Se dovessero scomparire, l'umanità dovrebbe affrontare una crisi alimentare globale.

Alcuni insetti predatori sono ottimi alleati nella lotta ai parassiti ( lotta biologica ) in agricoltura. Ad esempio, le coccinelle possono essere utilizzate per controllare le popolazioni di afidi in alcune colture. I coleotteri , il coleottero rove , i lacewings , i lacewings , le vespe parassitoidi , le mosche parassitoidi e molti altri insetti aiutano anche a controllare le popolazioni di parassiti.

Vari insetti sono stati sfruttati fin dall'antichità per la produzione di derrate alimentari e tessili. Ad esempio, l'allevamento del baco da seta ( Bombyx mori ) ( sericoltura ) è praticato da quasi 5.000 anni. La larva forma un bozzolo costituito da un filo di seta grezza lungo da 300 a 900 metri. La fibra è molto fine e lucente e una volta tessuta crea un tessuto di alta qualità chiamato seta . Questo allevamento ha fortemente influenzato la cultura cinese e lo sviluppo del commercio con i paesi europei. Un altro insetto domestico che ha fortemente influenzato la storia è l' ape mellifera . Le prime rappresentazioni dell'uomo che raccoglie il miele risalgono a 15.000 anni fa. Le api producono anche prodotti alimentari come miele , pappa reale e propoli . Questi prodotti possono essere utilizzati per trattare diversi problemi di salute nella medicina alternativa .

Gli insetti sono stati usati in medicina per oltre 3.600 anni. Alcuni rimedi terapeutici e medici sono realizzati con parti del corpo, emolinfa o tossine prodotte dall'insetto. Ad esempio, l' emolinfa delle cicale ( Cicadidae ) contiene un'alta concentrazione di ioni sodio e può essere utilizzata come trattamento per alcuni problemi alla vescica o ai reni. Alcuni meloe ( Meloidae ) sono utilizzati anche in medicina umana e veterinaria. L'uso di vermi è anche pratica medica comune. Nutrendosi di tessuto necrotico, le larve facilitano la guarigione dei tessuti sani stimolando la produzione di tessuto cicatriziale e disinfettando le ferite senza l'uso di antibiotici.

Galleria degli ordini principali

Note e riferimenti

Appunti

  1. Nei Ditteri , ad esempio, la coppia di ali posteriori si trasforma in una coppia di pendoli.
  2. questa biomassa rimane trascurabile rispetto alla biomassa batterica stimata approssimativamente uguale alla biomassa del resto della materia vivente.
  3. I crostacei sono probabilmente un gruppo parafiletico.
  4. Nel 1998 i collemboli erano ancora classificati tra gli insetti.

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Vedi anche

Bibliografia

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