Importanza degli insetti

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1 Corso di Entomologia Generale Andrea Panichi Fondazione Mach Importanza degli insetti Ecologia degli insetti La grande competitività degli insetti poggia su: 1) Eccezionali prestazioni biologiche adattabilità 2) Voracità 3) Alto potenziale riproduttivo 4)Cicli biologici di breve durata 5) Simbiosi con altri organismi 1

2 Alta efficienza riproduttiva SpecieFITOFAGHE: RIZOFAGHE:Radici XILOFAGHE:Legno FILLOFAGHE: Foglie ANTOFAGHE:Fiori CARPOFAGHE:Frutti SPERMOFAGHE:Semi 2

3 Struttura generale degli Insetti Capo Torace Addome Esoscheletro LA MORFOLOGIA: Sistema tegumentale: esoscheletro Sistema tegumentale: endoscheletro Morfologia del Capo Morfologia del Torace Morfologia dell Addome Struttura generale degli Insetti 3

4 Morfologia esterna: CAPO Tipologie di apparato boccale: Masticatore Succhiante Lambente succhiante Pungente succhiante Apparato masticatore: adulti: coleotteri, ortotteri, neurotteri larve: coleotteri, lepidotteri, ditteri, imenotteri Pungente succhiante: Rincoti e Tisanotteri 4

5 Pungente succhiante Lambente succhiante: Ditteri adulti e Imenotteri adulti Succhiante non perforante: Lepidotteri 5

6 Posizionamento del capo rispetto corpo Morfologia esterna: TORACE Appendici: Ali (2 paia) - Zampe (3 paia) Solitamente 2 paia di ali membranose, ma possono assumere caratteri estremamente diversi nei vari ordini, tanto da caratterizzarne il nome Differenti tipologie di zampe (funzione): cursoria, raptatoria, saltatoria, fossoria, natatoria, Modificazioni funzionali anche dei tarsi Morfologia esterna: CAPO Differenze fra le antenne dei vari ordini 6

7 Morfologia esterna: ADDOME 11 segmenti (uriti) Appendici (stili, cerci) Organi genitali Sessile Peduncolato Morfologia esterna: ADDOME Sessi distinti Maturità sessuale allo stadio adulto Processi riproduttivi: Anfigonia Tipi di riproduzione (sempre sessuata): Anfigonia: fusione dei gameti e, tramite l accoppiamento. È preceduta dall incontro dei partners (corteggiamento) e spesso accompagnato da emissione di feromoni di richiamo (spesso la femmina), di feromoni afrodisiaci (spesso il maschio), nonché da canti, emissioni luminose e offerte di cibo. 7

8 Processi riproduttivi: Partenogenesi Partenogenesi: attuata da femmine senza intervento fecondante (potente risorsa di conservazione per individui aventi stesse esigenze ecologiche). Può essere: arrenotoca: prole di soli maschi telitoca: prole di sole femmine deuterotoca o anfitoca: entrambi i sessi Vantaggi: colonizzazione di nuovi ambienti Svantaggi: bassa variabilità genetica (ridotta adattabilità) Eterogonia: alternanza di partenogenesi e accoppiamenti in generazioni diverse Sviluppo postembrionale: Mute Gli insetti presentano un accrescimento in lunghezza discontinuo. Muta: cambio della cuticola con allontanamento di quella vecchia (esuvia). 1. l individuo cessa di nutrirsi; 2. ghiandole della muta producono liquido esuviale (enzimi che dissolvono parte della cuticola vecchia - sottile strato); 3. tali sostanze sono utilizzate per la nuova cuticola; 4. l esuvia si apre e l individuo esce (ecdisi); 5. la nuova cuticola si indurisce e si colora. Sviluppo postembrionale: Metamorfosi La metamorfosi è la serie di trasformazioni che di muta in muta caratterizzano lo sviluppo degli insetti, dalla schiusa al raggiungimento dello stadio adulto. Poco rilevante Profonda Metamorfosi incompleta Metamorfosi completa 8

9 Sviluppo postembrionale: Metamorfosi incompleta Abbozzi alari neanidi ninfa adulto Sviluppo postembrionale: Metamorfosi Completa Larva: stadio giovanile molto diverso dall adulto. Pupa (prende il nome di crisalide nei lepidotteri): stadio quiescente a volte protetto da bozzolo sericeo o pupario. Ecologia: Cicli biologici Ciclo biologico (una o più generazioni) Generazione: ritorno attraverso vari stadi di sviluppo allo stadio di partenza (ovideposizione) Afidi (fino a 30 generazioni in 1 anno) Alcuni coleotteri terricoli e xilofagi (diversi anni per 1 generazione) Specie monovoltine (una generazione all anno) Specie polivoltine (più generazioni all anno) Quiescenza: interruzione di attività facilmente reversibili dovute a condizioni climatiche sfavorevoli (che possono non verificarsi) Diapausa: interruzione non facilmente reversibile indotta da temperatura e fotoperiodo 9

10 Ecologia: Potenziale biotico Potenziale biotico: capacità di accrescimento massimo di una popolazione (l insieme di individui della stessa specie che vivono in una determinata area) stimata osservando in laboratorio il numero di discendenti e la sopravvivenza. Dipende da vari fattori: capacità di sopravvivenza e adattamento; n medio di discendenti di una femmina; n medio di generazione per anno; percentuale di schiusura delle uova, ecc. Agenti di contenimento: Abiotici Biotici Ecologia: Dinamica popolazioni Dinamica delle popolazioni: studio dell andamento delle popolazioni. Gradazioni: variazioni cicliche di densità della popolazione LATENZA PROGRA- DAZIONE CULMINE O FASE CULMINANTE DELLA GRADAZIONE RETRO- GRADA- ZIONE TEMPO LATENZA Rappresentazione grafica dell andamento di una gradazione Latenza: periodo a bassa densità di popolazione Progradazione: aumento della densità fino al culmine Retrogradazione: riduzione della densità fino alla fase di latenza Sistematica: Phylum e Classe = Tracheata >>> Hexapoda 10

11 Esempio di classificazione degli insetti Sistematica: Classificazione in uso N Ordine N Ordine 1 Collembola 16 Orthoptera 2 Protura 17 Psocoptera 3 Diplura 18 Mallophaga 4 Thysanura 19 Siphunculata 5 Ephemeroptera 20 Thysanoptera 6 Odonata 21 Rhynchota 7 Blattodea 22 Neuroptera 8 Mantodea 23 Mecoptera 9 Isoptera 24 Trichoptera 10 Zoraptera 25 Lepidoptera 11 Plecoptera 26 Diptera 12 Embioptera 27 Siphonaptera 13 Grylloblattodea 28 Coleoptera 14 Dermaptera 29 Strepsiptera 15 Phasmida 30 Hymenoptera Ripartizione degli ordini in base ala numero di specie presenti/conosciute 11

12 Principali ordini di interesse agro-forestale Rincoti Rhynconos - rostro Sistematica: Rhynchota Caratterizzati dalla struttura dell apparato boccale pungente-succhiante. 12

13 Caratteristiche dei rincoti (emitteri) Sono un ordine composto da specie Apparato pungente succhiante Riproduzione per anfigonia e per partenogenesi Metamorfosi incompleta eterometabolica (U-N-N-A) Solitamente molte generazioni l anno. Appartengono a questo ordine: Psille, afidi, cocciniglie, cicaline, ecc. Danni dovuti ai Rincoti Sono dovuti alla puntura dell apparato boccale Decolorazione e/o alterazioni cromatiche Disseccamento foglie e germogli Malformazioni, arricciamenti, galle Formazione di fumaggine dovuta a funghi saprotrofi che si sviluppano sull emissione di melata Sono vettori accertati di alcuni virus e batteri Principali famiglie di interesse agrario Fam. Pentatomidi: (cimici) es. Nezara viridula Fam. Cicadellidi: (cicaline) es. S. titanus Fam. Tingidi: es. Tingide del Platano (vettore) Fam. Fillosseridi: es. Phillossera vastatrix Fam. Coccoide: (cocciniglie) es. Comstok. Perniciosa Fam. Psillidi: es. Psilla pyri Fam. Aleirodidi: es. Trialeurodes vaporariorum-serre 13

14 Coleotteri Koleos - astuccio Sistematica: Coleoptera Ordine numericamente più vasto. Caratterizzati dalla trasformazione delle ali anteriori in elitre (sclerificate) e apparato boccale masticatore. Caratteristiche dei coleotteri (astuccio) È l ordine più vasto oltre specie Le ali sono protette all interno di elitre Sia l adulto che la larva hanno apparato masticatore Riproduzione per anfigonia maggiormente ovipari Metamorfosi completa 4 5 stadi larvali (U-L-P-A) Le larve sono oligopode, rari casi in cui sono apode Solitamente compiono 1 sola generazione l anno. Vivono quasi tutta la loro vita come larve. Alimentazione varia: necrofagi, saprofagi, xilofagi, predatori di acari, dannosi per le piante. 14

15 Danni dovuti ai coleotteri I danni sono dovuti sia all adulto che alla larva, entrambi munito di forte apparato masticatore. Danni gravi soprattutto alle specie forestali con gallerie e cercinature del ramo. Creano aperture e ferite su piante che normalmente sono inattaccabili da patogeni fungini. Inducono deperimenti. Possono essere utili in quanto predatori eccezionali di cocciniglie, acari, afidi ecc. Principali famiglie di interesse agrario Fam. Coccinellidi: (predatori) Rodolia cardinalis su Icerya purchasi Stethorus sp. su P. ulmi Cryptolaerus montruzieri su P. citri Fam. Crisomelidi: Leptinotarsa decimlineata Fam. Cerambicidi: Cerambix welensii Fam. Scolitidi: Tomicus minor e piniperda Fam. Buprestidi: Coraebus florentinus Fam. Scarabeidi: Melolontha melolontha maggiolno Fam. Curculionidi: Otiorrhyncus sp. Lepidotteri Lepidus ali con scaglie 15

16 Sistematica: Lepidoptera Caratterizzati dalla struttura dell apparato boccale succhiante (spiritromba), ma principalmente dalle ali ricoperte da squame. Caratteristiche dei lepidotteri (squama) Apparato boccale: Suggente spiritromba (adulto), Masticatore (larva) Riproduzione per anfigonia- rara per partenogenesi Spesso di osserva proterandria Richiamo sessuale attraverso feromoni Metamorfosi completa 4 5 stadi larvali (U-L-P-A) Solitamente generazioni l anno. Danni dovuti ai lepidotteri Danni sono dovuti esclusivamente dalle larve che hanno apparato boccale masticatore Si possono trovare sia su coltivazioni (es. Cydia) Che su derrate alimentari (es. piralide della farina) La lotta si esegue quasi esclusivamente sull adulto poiché la larva è spesso inarrivabile. Potenti mezzi biologici quali: feromoni e B. thuring. 16

17 Principali famiglie di interesse agrario Fam. Tortricidi-Cydiamolesta (tignola orientale del pesco) Lobesia botrana(tignoletta della vite) Fam. Gelechidi- Anarsia lineatella(tignola pesco) Fam. Cochilidi- Eupoecilia ambiguella(tignola vite) Fam Piraustilidi Ostrinia nubilalis(piralide mais) Fam. Piralidi Pyralis farinalis(piralide farina) Fam. Nottuidi Agrotis Ypsilon(nottua seminati) Fam. Cossidi Cossuscossuse Zeuzera Pyrina Fam. Taumatopeidi Thaumatopoea pytiocampa Ditteri Dipteros due ali Sistematica: Diptera Caratterizzati dalla struttura delle ali posteriori trasformate in bilancieri. 17

18 Caratteristiche dei ditteri (due ali) Hanno un solo paio di ali membranose L apparato boccale dell adulto è di tre tipi: 1) pungente succhiante es. (zanzare) 2) pungente succhiante lambente es. (tafani) 3) lambente succhiante es. (mosche) Le larve hanno apparato masticatore Riproduzione per anfigonia maggiormente ovipari Metamorfosi completa 4 5 stadi larvali (U-L-P-A) Le larve sono apode Danni dovuti ai ditteri Due tipi di danno principali: 1) la larva scava la frutta con l apparato masticatore 2) le femmine colpiscono la frutta con l ovopositore La lotta si esegue con prodotti chimici e biologici (trappole cromatiche) B.T. varietà Tenebrionis Tecnica del maschio sterile Principali famiglie di interesse agrario Fam. Culicidi: Culex pipiens (zanzara comune) Fam. Agromizidi: Liriomyza trifolii (attacca in serra) Fam. Tripetidi: Bactrocera olea, Ceratitis capitata, Rhagoletis ceresi. Fam. Sirfidi: predatori di acari e cocciniglie 18

19 Imenotteri Hymen enos ala membranosa Sistematica: Hymenoptera Caratterizzati da ali (quando presenti) di consistenza membranosa e apparato boccale generalmente masticatore. Possono presentare strutture sociali. Caratteristiche degli imenotteri (membrana) Hanno le ali membranose Apparato boccale degli adulti di due tipi: 1) masticatore lambente 2) masticatore succhiante Apparato boccale della larva masticatore Metamorfosi completa con + stadi larvali (U,L,P,A) Si riproducono per anfigonia ma ci sono molti casi di partenogenesi Il regime alimentario è vario (linfa, umori animali, predatori, polline ecc). 19

20 Danni e utilizzo degli imenotteri Sono specie utili in ambito di difesa in quanto sono spesso parassitoidi di altre specie dannose Svolgono un ruolo importante in ambito ecologico in quanto alcune famiglie trasportano il polline Alcune specie sono dannose in ambito agroforestale come i cinipidi e alcune larve minatrici e fillofaghe. Principali famiglie di interesse agrario Fam. Apoidei: Apis mellifera (ape comune), Bombus Fam. Vespoidei: Vespula vulgaris Fam. Formicoidei: Formica rufa Fam. Braconidi: Opius Magnus Ragholetis cerasis Fam. Afelinidi: Encarsia formosa Aleurotidi Fam. Encirtidi: Oencirtus pithocampae processio. Fam. Driinide: Neodrynus typholocybae Metcalfa Fam. Cinipidi: Dryocosmus kuriphilus (castagno) Sistematica: Thysanotteri 20

21 Caratteristiche dei Tisanotteri thysanos =fiocco e pteròn=ala Sono insetti di medie dimensioni 0,7 11 mm È un ordine piccolo circa 5000 specie Il loro volo è piuttosto deambulatorio Apparato boccale pungente succhiante asimmetrico Riproduzione per anfigonia e per partenogenesi Metamorfosi incompleta: U, N, N, A. Possono trasmettere virus, facilitano ingresso funghi e batteri Sono insetti fitomizi che si nutrono di linfa portano argentatura, decolorazioni, deformazioni. Famiglia tripidi È la famiglia di interesse agrario più importante, troviamo: Heliothripshaemorroidalis:(tripide degli agrumi e delle serre). Specie polifaga, attacca, gli agrumi, diversi fruttiferi e piante ornamentali, in particolare quelle coltivate in serra. Thripstabaci: (tripide degli orti). Specie polifaga, si rivela dannosa anche per le ferite inferte dall'ovopositore. Attacca pomodoro, cipolla, patata, tabacco e garofano Frankliniella occidentalis tripide occidentale delle serre È senza il tripide più dannoso delle colture ornamentali da fiore e ortive, sia in serra sia all'aperto. È ritenuto il fitofago più dannoso a carico delle colture da fiore reciso, in particolare gerbera e crisantemo. La problematicità di questo tripide è legata soprattutto alla trasmissione di virus fitopatogeni, come ad esempio il virus dell avvizzimento maculato del pomodoro (TSWV, Tomato Spotted Wilt Virus). 21

22 Frankliniella occidentalis Sverna come adulto al suolo Polifago, Riproduzione partenogenesi 40 uove deposte femmina Ciclo da uovo a uovo 40 gg. si possono usare in lotta bio: Orius laevigatus (Rinconte) Bauveria baussiana (fungo) Specialmente in serra Ortotteri Ortos ali dritte Ordini minori di interesse: Neurotteri 22

23 Chrysoperla carnea (predatore di afidi, acari, rincoti) Gryllotalpa Gryllotalpa Sistematica: Specializzazioni trofiche 23

24 Sistematica: Specializzazioni trofiche Insetti fitomizi: succhiatori di umori vegetali dotati di apparato boccale pungente-succhiante. A questo gruppo appartengono i Rincoti e Tisanotteri Insetti defogliatori: erodono le parti verdi delle piante grazie all apparato boccale masticatore. Vi appartengono Lepidotteri, Coleotteri, Imenotteri, Ortotteri Insetti xilofagi: si nutrono delle strutture durevoli delle piante, ovvero di libro, alburno e legno di rami, tronchi e radici. Possiedono apparato boccale masticatore. Appartengono a questo gruppo molte specie di Coleotteri e alcune specie di Lepidotteri e Imenotteri. 24