Cosa sono gli insetti?
La classe degli insetti (dal latino “insectum” cioè “diviso in sezioni” o “in segmenti”) appartiene al phylum degli Artropodi (al quale appartengono anche i Crostacei, i Miriapodi e gli Aracnidi). Tale classe si suddivide in due sottoclassi ossia Atterigoti (insetti senza ali) e Pterigoti (insetti alati). Noi ci focalizzeremo sugli Pterigoti, ma faremo qualche cenno anche agli Atterigoti. A seconda dello sviluppo post-embrionale la sottoclasse Pterigota si suddivide in due coorti: Olometaboli ed Eterometaboli, rispettivamente a metamorfosi completa (ossia alla schiusa dell’uovo la creatura che ne esce è detta larva ed è completamente diversa rispetto alla forma adulta dell’insetto, detti anche Endopterigoti) e a metamorfosi incompleta (ossia alla schiusa dell’uovo la creatura che ne esce è detta ninfa ed è molto simile alla forma adulta dell’insetto, detti anche Esopterigoti). Ogni sottoclasse è divisa in ordini a loro volta suddivisi in famiglie, generi e specie. In realtà la classificazione è molto più articolata, discussa ed in continua evoluzione dato che si continua a trovare nuove specie o nuovi ordini (come per esempio i Mantofasmidi, scoperti nel 2002) e dato che le ricerche degli entomologi sono continue e attive. Nell’immagine qui sotto schematizzerò quindi brevemente la suddivisione della classe in sottoclassi, coorti e ordini.
Vedremo ora com’è strutturato esteriormente ed interiormente un insetto. In seguito parlaremo dettagliatamente dei vari ordini di insetti, facendo qualche esempio delle relative famiglie e specie.
Struttura esterna degli insetti
Il corpo degli insetti è protetto all’esterno da una cuticola (che forma l’esoscheletro) costituita da una struttura non cellulare, creata dalle cellule sub-epidermiche, costituira prevalentemente da una fibra: la chitina. Come ho detto sopra, gli insetti sono divisi in tre sezioni (o metameri): capo, torace e addome. Ogni metamero è costituito a sua volta da diversi segmenti normalmente 6 cefalici, 3 toracici e 11 addominali.
Esaminiamo adesso i tre metameri nel dettaglio:
Capo
Il capo è formato da sei segmenti fusi tra loro a formare una struttura relativamente rigida. Il capo, come in quasi tutti gli altri invertebrati e vertebrati, porta gli organi sensoriali e l’apparato boccale e può essere prognato (ossia è parallelo al piano su cui poggia l’insetto e le parti boccali puntano in avanti, per esempio coleotteri lucanidi), ipognato (ossia è perpendicolare al piano su cui poggia l’insetto e le parti boccali puntano verso il basso, per esempio gli ortotteri) e metagnato (ossia è parallelo al piano su cui poggia l’insetto, ma leggermente inclinato verso l’alto, e le parti boccali puntano indietro, per esempio gli emitteri).
Occhi composti:
L’apparato visivo, nella gran parte degli insetti è costituito da due tipi di recettori principali: gli occhi composti e gli ocelli (quest’ultimi non sono sempre presenti). Gli occhi composti sono formati da numerose strutture dette Ommatidi. Ogni ommatidio (o ommatide) è suddiviso a sua volta in tre parti: la cornea, ovvero una vera e propria lente; il cristallino, un apparato rifrangente avvolto lateralmente da diverse cellule pigmentarie; la retinula, costituito dal rabdoma (una formazione ricca di terminazioni nervose, al cui interno si trova la retinina ovvero il recettore chimico) il quale è avvolto da altre cellule sensoriali pigmentarie. Ogni ommatidio ha un raggio visivo limitato poichè soltanto i raggi luminosi che colpiscono la formazione perpendicolarmente vengono recepiti. Ogni ommatidio, quindi, fornisce una propria immagine che verrà recepita dal cervello il quale le riunirà in una sorta di immagine frammentata. Da più ommatidi sarà costituito l’occhio composto e più precisa sarà la percezione visiva di un insetto (per esempio dato che le libellule sono insetti predatori che cacciano le loro prede in volo, avranno all’incirca 30.000 ommatidi godendo quindi di un’ottima vista).
Su diversi insetti, inoltre, potremo notare la presenza degli ocelli. Normalmente sono tre, posti sul vertice del capo o sulla parte frontale di quest’ultimo. Non hanno una funzione visiva, ma reagiscono alla luce e ne misurano l’intensita segnalando quindi all’insetto le zone dell’ambiente irradiate dal sole. Nelle larve gli ocelli possono essere visibili ai lati della testa e danno loro una percezione vaga e piuttosto imprecisa dell’ambiente che le circonda.
Antenne:
Le antenne sono delle appendici cefaliche atte al tatto e all’olfatto. Sono formate da segmenti il cui numero può variare a seconda della specie da uno a cento. Ogni antenna è costituita da tre parti fondamentali: il primo articolo è detto scapo ed è generalmente il segmento più lungo; il secondo articolo è detto pedicello che è generalmente più corto dello scapo; il terzo articolo è il flagello, costituito dai restanti segmenti dell’antenna. Vi sono vari tipi di antenna ed ognuno di questi avrà una forma diversa a seconda della sua funzione (vedi immagine). Negli insetti meno evoluti (come per esempio le blatte) le antenne sono generalmente semplici e filiformi, ed anno una funzionalità tattile ed olfattiva atta a riconoscere le sostanze di cui l’insetto può cibarsi. Viceversa negli insetti più evoluti, le antenne hanno una struttura più complessa e sono capaci di reagire anche alla minima molecola odorosa (come per esempio in alcuni tipi di coleotteri che hanno le antenne lamellate o in alcune falene che hanno le antenne fusiformi o piumata e sono capaci di captare i feromoni di una femmina anche ad una distanza di 1.500 metri). Approfondiremo nella sezione “Curiosità e approfondimenti” la struttura e le varie tipologie di antenna.
Apparato boccale:
Negli insetti l’apparato boccale varia molto a seconda di che specie si tratti: ogni specie ha un diverso modo di alimentarsi e una diversa alimentazione. Un apparato boccale può essere di tipo masticatore (blatte, vespe, cicindelle o cavallette), di tipo lambente o lambente succhiante (api e bombi), di tipo succhiante (farfalle e mosche domestiche) o di tipo pungente succhiante (emitteri, zanzare o tafani). Generalmente l’apparato boccale degli insetti è costituito dal labro superiore (detto labrum), dalle mascelle (dotate di palpi mascellari, con una funzione prettamente sattile), dalle mandibole e dal labro inferiore (detto labium) dotato anch’esso di palpi (detti palpi labiali). Approfondiremo nella sezione “Curiosità e approfondimenti” la struttura e i vari tipi di apparato boccale.
Torace
Il torace degli insetti è compreso tra il capo e l’addome ed è diviso in tre metameri: Protorace, Mesotorace e Metatorace. È la sezione dell’insetto atta alla locomozione. Negli insetti adulti, infatti, con il torace si articolano tre paia di zampe (un paio per ogni metamero) e nella stragrande maggioranza degli pterigoti, due paia di ali (un paio si articola con il mesotorace, l’altro con il metatorace). Il torace è la sezione dell’insetto dove possiamo trovare il maggior numero di muscoli. Essi infatti si ancorano all’interno dell’esosceletro del torace permettendo alle fibre muscolari di resistere allo stress dato dal movimento continuo e veloce delle ali. Inoltre, alcuni tipi di coleotteri hanno una piccola formazione chitinosa tra il primo ed il secondo metamero del torace che permette all’insetto di fare un piccolo salto accompagnato da un sonoro “TAC”, al fine di fuggire dai predatori o per ritrovare la posizione prona nel caso in cui si fossero “ribaltati”.
Ali:
Si tratta di organi molto importanti per questi esseri: esse infatti hanno permesso agli insetti di insediarsi in ogni parte del pianeta e di diversificarsi nelle tantissime specie che oggi conosciamo. Non so se l’avete notato, ma i nomi degli ordini di insetti finiscono con il suffisso -tteri. Questo suffisso indica la parola greca ptèron ovvero “ala”. Infatti ogni ordine viene classificato mediante la conformazione delle ali degli insetti che ne fanno parte (ad esempio i coleotteri da kòleos “astuccio” e ptèron “ala”, quindi ali ad astuccio o i neurotteri da nèuron “nervo”, dato che hanno le ali reticolate o ancora i lepidotteri da lepìs “squama”, in riferimento alle scaglie colorate presenti sulle loro ali).
Presenti nella sottoclasse Pterigoti, le ali sono quattro, divise in due paia anteriori (o superiori) e due paia posteriori (o inferiori). Le ali sono veri e propri organi specializzati nel volo. Come ho detto prima ad ogni ordine corrisponde una morfologia diversa delle ali in base alla tipologia di volo. Approfondiremo nella sezione “Curiosità e approfondimenti” la struttura e le varie tipologie di ali.
Zampe:
Le ali sono gli organi grazie ai quali si può determinare l’ordine a cui appartiene un insetto preso in esame. Delle zampe, invece, non si può dire la stessa cosa poichè la tipologia varia all’interno da specie a specie all’interno di uno stesso ordine. Un esempio lampante è quello dei Dittiotteri di cui possiamo prendere in esame due esponenti: le Blatte e le Mantidi. Seppur completamente diversi a primo acchitto, fanno parte dello stesso ordine sopra-citato. Le Blatte hanno zampe progettate per grandi prestazioni in velocità e piene di sensori in grado di captare ogni minima vibrazione, mentre invece le Mantidi hanno il primo paio di zampe di tipo raptatorio, progettate per catturare, con un movimento fulmineo, e trattenere le prede cacciate.
Sono tre paia e ognuno di essi trova alloggio in un diverso segmento del torace. Generalmente sono formate da diversi articoli: coxa (o anca) e trocantere, due articoli di piccole dimensioni prossimi al torace; femore e tibia, di grandi dimensioni, sono gli articoli più lunghi; tarso (formato da piccoli articoli) e pretarso (con unghie annesse).
Le zampe sono un miracolo dell’evoluzione poichè hanno permesso agli insetti di conquistare tutti i biomi del pianeta (acqua compresa), permettendogli di correre sulla sabbia, scivolare su e nuotare in acqua, scavare tunnel sotterranei, solcare enormi salti e produrre suoni udibili a centinaia di metri di distanza. Approfondiremo nella sezione “Curiosità e approfondimenti” la struttura e le varie tipologie di zampe