I feromoni degli insetti
Gli insetti appartengono al gruppo degli artropodi, questo gruppo comprende a sua volta anche i crostacei e gli aracnidi.
Gli artropodi costituiscono pressappoco i due terzi delle attuali specie animali conosciute, e i soli coleotteri formano l’insieme più cospicuo di entità diverse tra i viventi.
Come tutti gli artropodi gli insetti sono invertebrati, ovvero non possiedono uno scheletro interno. Agli artropodi, in sostituzione a ciò, offre protezione e sostegno un guscio esterno noto come esoscheletro. Questo risulta più o meno rigido ma è reso flessibile nei punti in cui è necessario permettere il movimento delle appendici (antenne, mandibole, collo …) e delle articolazioni. Questa struttura è costituita da chitina ed è irrigidita, ove necessario, da sclerotine o carbonato di calcio. Ciò riesce a dare origine ad un involucro leggero ma resistente che riesce ad assicurare la giusta robustezza senza richiedere l’appoggio di una base scheletrica.
Gli insetti sono il gruppo di invertebrati più numeroso al mondo ed essi sono diffusi in tutti gli ambienti.
Come comunicano gli insetti?
La comunicazione è uno scambio di informazioni che può avvenire tra gli individui della stessa specie o tra specie diverse .
Gli insetti hanno necessità di comunicare fra loro quando devono trovare un compagno o una compagna e farsi riconoscere, quando trovano una nuova fonte di cibo e richiamano gli “amici “ della stessa specie, quando devono spaventare un nemico ecc…
Negli insetti la comunicazione può avvenire attraverso:
- suoni
- luci
- profumi
Oggi ci concentreremo sulla comunicazione chimica, ovvero quella che si basa sulla percezione olfattiva degli insetti.
La comunicazione chimica è molto diffusa ed evoluta negli insetti e le sostanze e gli organi delegati ad essa sono di eccezionale attività e sensibilità.
Le sostanze chimiche prodotte e utilizzate per la comunicazione prendono il nome di semiochimici . Questi sono dei segnali odorosi che vengono secreti dall’insetto e si possono trovare allo stato fluido oppure allo stato gassoso. I semiochimici regolano moltissime attività vitali negli insetti, come la scelta delle piante ospiti, i luoghi in cui ovideporre, la localizzazione della preda o dell’ospite, la ricerca e la scelta del partner, l’organizzazione delle attività sociali. I semiochimici che gli insetti utilizzano per la comunicazione sono i feromoni.
Cosa sono i feromoni?
I feromoni sono sostanze volatili secrete nell’ambiente esterno da un individuo e ricevute da un altro individuo della stessa specie, nel quale provocano una reazione specifica come un comportamento, un cambiamento fisiologico o un processo di sviluppo.
I feromoni dal punto di vista chimico sono miscele di esteri, di alcoli o di aldeidi.
Come funzionano i feromoni?
La percezione dei feromoni avviene nelle antenne che sono poste sul capo degli insetti. Sul tegumento delle antenne affiorano apparati sensoriali noti come sensilli. In alcuni casi si rinvengono sensilli anche nei pezzi boccali.
La comunicazione mediante i feromoni si basa sul processo di trasduzione. Durante questo processo avviene la trasformazione di un messaggio molecolare (feromone) in risposta bioelettrica. Ciò innesca potenziali d’azione che percorrono l’assone (conduttore di impulsi) fino al cervello.
Dove vengono prodotti i feromoni?
Gli insetti sono dotati di un sistema secretore che elabora e sintetizza disparate sostanze. La secrezione di queste sostanze può essere:
- interna (fattori di crescita, regolatori di metamorfosi, maturazione sessuale, stimolatori della riproduzione).
- esterna (produzione di materiale per la costruzione di ricoveri o per la protezione della prole, elaborazione di mezzi chimici di aggressione o difesa, fornire alimenti speciali per altri individui, emissione di segnali chimici).
La secrezione esterna è attuata da strutture ghiandolari di origine ectodermica. In particolare per quanto riguarda la secrezione di feromoni vediamo che questa avviene presso ghiandole tegumentali situate nell’addome. Vi sono casi in cui queste ghiandole possono essere poste nella zona mandibolare (ape regina).
Che effetto hanno i feromoni? Quando vengono rilasciati?
I feromoni , come già detto , sono esclusivamente intraspecifici. Questi possono avere un effetto immediato come ad esempio gli effetti che incidono sul comportamento (effetto primer), oppure possono avere effetti più lenti come quelli che comportano una risposta fisiologica (effetto releaser).
I feromoni vengono rilasciati quando vi è la necessità di mandare un messaggio. Le occasioni di rilascio, e gli scopi di tale rilascio, possono essere molteplici:
- Feromoni sessuali : tendono ad essere prodotti dalle femmine ma in certi casi anche da esemplari di sesso maschile. Possono essere usati per: attrarre esemplari del sesso opposto, durante il corteggiamento, come afrodisiaco per placare le reazioni di fuga della femmine, utilizzati anche come inibitori.
- Feromoni di allarme : usati di norma da insetti riuniti in gruppi organizzati. Questi accendono l’aggressività e stimolano il concentramento degli individui conspecifici (es. api, vespe).
- Feromoni traccianti : utilizzati per marcare itinerari di foraggiamento (es. formiche, termiti).
- Feromoni dispersivi : presso insetti indifesi mandano un segnale di allarme che innesca la dispersione. Oppure utilizzati per evitare il sovraffollamento.
- Feromoni di riconoscimento : profumo per il riconoscimento degli individui appartenenti ad ogni colonia.
- Feromoni di controllo : controllano la proporzione numerica dei rappresentanti delle diverse caste / l’ape regina diffonde tra le operaie un secreto dalla ghiandola mandibolare che inibisce la tendenza ad allevare altre possibili regine.
- Feromoni di maturazione : provocano un cambiamento fisico in altri individui (maturazione sessuale stimolando le ghiandole endocrine ad emettere un ormone che accelera questo mutamento fisiologico).
- Feromoni di aggregazione : sfruttati dagli insetti per la colonizzazione dei substrati (es. cavallette, scolitidi).
Cosa sono le trappole a feromoni? A cosa servono?
Le trappole a feromoni sono dei mezzi di controllo che vengono impiegati prevalentemente per la lotta biologica ai parassiti, ma non solo.
Le trappole a feromoni ricopiano , in modo artificiale, le caratteristiche e gli effetti dei feromoni. Per lo più vengono sfruttati i feromoni di tipo sessuale.
Le trappole vengono utilizzate prevalentemente per cinque motivi:
- Monitoraggio : per verificare la presenza di specie, per individuare i periodi di sfarfallamento (passaggio da larva ad adulto).
- Per attrarre e uccidere.
- Cattura massale : si piazzano trappole per la cattura di esemplari maschi e quindi per diminuire gli accoppiamenti.
- Disorientamento : si creano delle false piste in quanto gli insetti non riescono a distinguere i feromoni sintetici da quelli delle femmine e quindi non riescono ad individuarle.
- Modificazione comportamento: inibizione, repulsione, deterrenza, dispersione.
E gli esseri umani? Producono feromoni?
Negli anni questa domanda ha generato non poche controversie.
Secondo la maggior parte degli scienziati un tempo l’uomo aveva la capacità di produrre e captare i feromoni, questa capacità però, con l’evoluzione, si sarebbe persa in quanto non disponiamo più degli organi specializzati alla captazione di questi. Altri invece sostengono che tutt’ora produciamo e captiamo feromoni , ma che loro influenze nelle nostre attività sociali siano fortemente diminuite.
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