Anatomia degli Insetti: Apparato Boccale

E come ogni inizio anno che si rispetti vi lasciamo per qualche mese causa esami ed impegni lavorativi. Cercheremo di farci perdonare pubblicando più articoli possibile (oggi sugli insetti), rispettando sempre certe tempistiche per lasciare metabolizzare e sedimentare le informazioni acquisite durante le varie letture!

Riprendiamo con un lungo articolo sull’anatomi degli insetti e invitiamo i gentili lettori a “ripassare” gli articoli precedenti per una miglior comprensione:

Grazie e Buona Lettura

 

ANATOMIA DEGLI INSETTI

L’albero filogenetico parte da un progenitore ancestrale da cui tutte le vari specie animali si sono diversificate. Da qua si sono sviluppati gli artropodi, phylum più numeroso nel pianeta: hanno vinto la sfida dell’ambiente del mondo terrestre adattandosi al meglio e resistendo alla disidratazione.

Gli insetti sono riusciti ad adattarsi bene grazie ad un ESOSCHELETRO o TEGUMENTO (scheletro esterno, gli insetti sono INVERTEBRATI) che porta moltissimi vantaggi, come protezione dalla disidratazione e protezione in senso lato (danni meccanici). È fatto da tre differenti strati i quali presentano diverse caratteristiche: l’esterno è idrorepellente, elastico e resistente. L’elasticità è fondamentale ed è anche conferita, in parte, da segmenti  da cui è composto l’insetto chiamati METAMERI. [[METAMERI : suddivisione seriale del corpo o delle sue parti secondo la sua lunghezza in una serie di elementi serializzati.]]

Gli insetti sono poi diversificati dipendentemente dal tipo di sviluppo, alimentazioni ecc.. tutte cose che modificano i loro apparati e organi per migliorare la competitività nel mondo naturale.

Possono essere divisi in due macro categorie:

 

  • OLOMETABOLI: endoteridotti (ali sviluppano dall’interno) sono la stragrande maggioranza degli insetti (vedi percentuali di presenza dei gruppi), sull’ordine del milione di specie.
  • ETEROMETABOLI: è un mondo più ridotto (esoteridotti perché le loro ali sviluppano dal dorso, dall’esterno) con meno di 200.000 di specie (percentuali presenza) e dove l’ultimo ordine scritto 10 anni fa fu trovato in africa.

 

Altre differenze che si vedranno nel dettaglio si trovano negli apparati boccali, nella vista, in tipici tratti morfologici, ecc..


CORPO DEGLI INSETTI: CAPO, TORACE E ADDOME

Il copro degli insetti è strutturato in:

  • CAPO: che porta le appendici boccali, le antenne e gli occhi, i quali potranno essere composti, ocelli o stemmata;
  • TORACE: formato da tre segmenti, due che portano le zampe e uno che porta le ali ( 2° o 3°). Solitamente troviamo 2 paia di ali salvo nei DITTERI e in altri gruppi dove le ali sono un solo paio;
  • ADDOME: di 1-11 segmenti che formano un corpo segmentato, snodato e metamerico[1]. All’interno dell’addome ci sono svariati organi e, all’esterno, si troveranno quelli per la copulazione come organi riproduttivi, organi di accoglimento e organi per deposizione delle uova. Una tipica struttura esterna è l’OVOPOSITORE.

 

Sul capo sono importantissime le antenne, appendici con grande valore sistematico, letteralmente dei radar attraverso i quali gli insetti percepiscono i segnali (chimici, meccanici, termoidrometrici,…); le antenne sono fondamentali per il comportamento degli insetti funzionando in modo simile tra le specie, anche se alcune differiscono leggermente.

Da noi possono essere usate come CARATTERE TASSONOMICO utile per il riconoscimento, viste le diverse forme con le quali possono presentarsi → filiformi, pettinate, clavate, genicolate, flagellate, piumate, ecc..

Il capo porta anche un APPARATO BOCCALE che, a seconda dell’insetto, varia;  gran parte dei danni e dei sintomi derivanti da attacchi di insetti sono causati dall’apparato boccale (masticatore, pungente, ecc…).

 

APPARATI BOCCALI

È fondamentale sapere le differenze tra gli apparati boccali dei vari insetti perché il danno che sarà portato ad una pianta dipenderà da questi. Infatti apparati boccali diversi danno sintomi diversi causa le diverse proprietà fisiche. Vediamo le varie tipologie di apparati boccali che poSsiamo trovare, quali insetti lo portano e le caratteristiche base.

  • MASTICATORE

È presente negli INSETTI PRIMARI (apterigoti), nella maggior parte degli ORDINI MINORI (fasmidi, mantidi, ortotteri), nei LEPIDOTTERI (larve), COLEOTTERI (larve e adulti), DITTERI (larve) e negli IMENOTTERI (larve ed adulti).

Ha la seguente STRUTTURA GENERALE: labbro superiore, due mandibole, due mascelle, una lingua ed un labbro inferiore; è spesso modificato negli stadi giovanili degli odonati in cui il labbro inferiore è prensile. È ancora modificato nei vespidi che presentano un MASTICATORE – LAMBENTE.

IMMAGINE APPARATO MASTICATORE

 

  • LAMBENTE – SUCCHIANTE

Ne sono provvisti i DITTERI MUSCIDI adulti con una struttura che comprende il labbro superiore (canale alimentare), palpi mascellari, l’ipofaringe (canale salivare) ed il labbro inferiore a proboscide; questo tipo di apparato vuole un’alimentazione a base di sostanze liquide o semi – liquide (saliva o feci).

È presente anche negli IMENOTTERI APOIDEI adulti in una struttura articolata con un labbro superiore, due mandibole che serviranno per la lavorazione della cera, due galee mascellari che si avvolgeranno attorno alla ligula per la risalita del nettare, un labbro inferiore lambente, detto ligula. questo apparato richiede un’alimentazione a base di nettare e altre sostanze zuccherine.

 

  • SUCCHIANTE

È classico dei LEPIDOTTERI adulti ed è formato essenzialmente da due galee mascellari tubiformi che andranno a formare la spirotromba; richiede un’alimentazione a base di nettare.

 

  • PUNGENTE – SUCCHIANTE

Va distinto dipendentemente dall’ordine di insetti che consideriamo: nei RINCOTI, quali Omotteri ed Eterotteri, sia adulti che negli stadi giovanili, è formato da un labbro superiore, due mandibole (stiletti), due mascelle (stiletti), un labbro inferiore (rostro). Le mascelle formeranno il canale salivare ed il canale alimentare, mentre le mandibole scorreranno sulle mascelle.

Nei TISANOTTERI, sia adulti che negli stadi giovanili, è compostO da un cono boccale con tre stiletti funzionali, e quindi una mandibola e due mascelle.

Nei NEUROTTERI, ma solo nelle larve, saranno presenti mandibole e mascelle stilettiformi che andranno a formare un forcipe.

Nei DITTERI CULICIDI adulti l’apparato si presenta con un labbro superiore, o canale alimentare, due mandibole, due mascelle, l’ipofaringe, che sarà il canale salivare, ed il labbro inferiore; tutti e sei saranno a forma di stiletto sottile ed allungato.

Questo apparato è presente anche negli adulti ANOPLURI (pidocchi) e nei SIFONATTERI (pulci).

IMMAGINI APPARATO PUNGENTE SUCCHIANTE

 

  • PUNGENTE – SUCCHIANTE – LAMBENTE

È presente nei DITTERI TABANIDI adulti ed è così composto : presenta un labbro superiore, che forma il canale alimentare, due mandibole a forbice, due mascelle, l’ipofaringe, che sarà il canale salivare, il labbro inferiore lambente, sei stiletti corti e tozzi a causa della necessità di perforare animali con mantello spesso.

 

MASTICATORE

L’apparato masticatore degli insetti è formato da 5 elementi essenziali:

  • LABBRO SUPERIORE;
  • IPOFARINGE;
  • MANDIBOLA;
  • MASCELLA;
  • LABIO o LABBRO INFERIORE.

 

Gli insetti masticano solo con le MANDIBOLE, 2 pezzi sub-piramidali, tipo grossi denti, usati in modo alternato per scalfire i vegetali se l’insetto è fitofago, mentre se è un predatore gli serviranno per addentare la preda. Sono due pezzi che lavorano uno sull’altro.

Le MASCELLE non sono indurite, ma membranose ed insieme alle mandibole concorreranno alla creazione del BOLO insieme all’aiuto della saliva, la quale sgorgherà dalle ghiandole salivarie (saliva + pezzettini = bolo alimentare). Sono composte da una parte basale attaccata al CARDINE  PROSSIMALE e allo STIPITE DISTALE; allo stipite sono poi attaccati due lobi, uno chiamato LACINIA, sclerificata e che aiuta la masticazione, e l’altro GALEA, la quale funge da recettore per analizzare il cibo insieme la PALPO MASCELLARE (strutture gustative ed olfattive).

Le mandibole e le mascelle vengono chiuse dal LABBRO SUPERIORE e dietro dal LABBRO INFERIORE (entrambi membranosi). Per capire meglio: se guardo un insetto di fronte vedrò il labbro superiore e, se procederò con il taglio della testa, vedrò il labbro inferiore; se invece lo guardo di lato vedrò sia mandibole che mascelle che labbro inferiore che labbro superiore.

Queste sono le parti principali parti dell’apparato boccale masticatore presente nella maggior parte degli insetti; bisogna comunque stare attenti in quanto mascelle e labbro inferiore si assomigliano molto.

In alcune specie di libellula (libellula acquatica) l’apparato masticatore ha un labbro molto sviluppato usato per predare.

 

Gli altri due organi fondamentali di questo apparato sono i PALPI MASCELLARI, i quali percepiscono gli stimoli dando dei segnali alla bocca sull’alimento che l’insetto è pronto ad assimilare; presentano dei sensilli, ossia strutture olfattive e gustative.

L’altro organo fondamentale è la LINGUA, un pezzo membranoso che divide la cavità orale in due parti: dietro scorrerà la saliva, mentre sopra l’alimento.

IMPO = palpo, stipite, galea, ciglia

 

L’APPARATO MASTICATORE SI TROVA IN TUTTI GLI ORDINI MINORI (mantidi, fasmidi, ortotteri,…), FUORCHÉ IL 2° GRUPPO QUALI TISANOTTERI (pungente – succhiante) E ANOPLURI (pungente – succhiante) [rincotti (sifunculati)]; dagli ordini primitivi (apterigoti) fino ai tisanotteri si trova l’apparato boccale masticatore sia nei giovani che negli adulti.

Inoltre, l’apparato masticatore, è presente in tutte le larve di tutti gli OLOMETABOLI (DITTERI, IMENOTTERI, LEPIDOTTERI, COLEOTTERI) e negli ADULTI DEI COLEOTTERI (salvo pochissime specie).

 

SINTOMI SU PIANTE DA APPARATO BOCCALE MASTICATORE: è utile saperli per una eventuale diagnosi post attacco; un esempio palese è dato dai bruchi, che creano tipiche erosioni fogliari. Tuttavia, di base, tutte le erosioni fogliari possono essere dovute all’apparato masticatore di alcuni fitofagi (larve, ecc…).

Chi può creare danni da apparato masticatore su organi diversi (no foglie) sono i Vespidi, i quali grazie alle loro possenti mandibole possono rompere l’acino; le api, invece, non presentano apparato masticatore e non saranno quindi in grado di scalfire l’acino. Basta pensare che un insetto come il calabrone riuscirà a creare crateri di 2 – 3 cm e, inoltre, bisognerà prestare attenzione al suo centimetro di aculeo.

 

Qui vediamo un esempio di apparato masticatore su larva di Lepidottero :

 

PUNGENTE – SUCCHIANTE

Prendendo in considerazione un apparato particolare, l’apparato PUNGENTE – SUCCHIANTE, troveremo che quando le mascelle staranno a riposo non saranno collegate tra loro, mentre quando l’insetto si appresterà, per esempio, ad entrare nel vegetale (se fitofago) le chiuderà. Una mascella addosso all’altra formerà due canali grazie a delle scanalature ed un canale sarà usato per immettere saliva, mentre l’altro canale sarà usato per aspirare la linfa. Attenzione che durante l’operazione le mascelle devono sempre rimanere collegate altrimenti non si formerebbero i due canali.

Ogni insetto, poi, attacca una determinata parte dell’organismo (preda) a cui si appresta a succhiare sangue o linfa (afidi attaccano le nervature dove sono presenti condotti floematici e xilematici) e questo comporta a diversi adattamenti dell’apparato boccale.

 

In generale, comunque, le mandibole saranno collegate alle mascelle (una mandibola collegata ad una mascella e l’altra all’altra), che scorreranno, grazie alla presenza di un piccolo rientro, in una specie rilievo mascellare, fatto appositamente per permettere lo scorrimento avanti e indietro, in modo alternato, delle due mandibole, imprimendo maggiore forza (come un martello pneumatico) e permettendo agli stiletti di penetrare (forza = 1 Kg per centimetro).

Un insetto con apparato pungente succhiante è provvisto di quattro stiletti che verranno collegati gli uni agli altri permettendo la creazione dei canali sopra citati; almeno un canale immetterà saliva, grazie alla presenza di ghiandole salivari ed a una POMPA SALIVARE, che servirà appunto per pompare saliva all’interno della preda o all’interno del vegetale a seconda della tipologia d’insetto. Alcuni predatori possono usare gli stiletti per uccidere la preda e aspirandone poi il contenuto, mentre, più specificatamente, alcuni rincoti sono ematofagi, ossia pungono la vittima per aspirarne il sangue con la possibilità di trasmettere infezioni più o meno gravi (reduviidae che vive in amazzonia – America latina – Messico, trasmettono un protozoo che da encefalite dove si muore o si esce din don).

Comunque, sia per i fitofagi che per gli ematofagi e chiunque si affidi agli stiletti per succhiare ed immettere saliva avrà l’altro canale formato che verrà usato per assorbire linfa o fluidi corporei (se succhia sangue saremo di fronte ad un ematofago). È utile sapere che il sangue degli insetti è di un colore giallo-verdastro e se l’insetto presenterà del sangue rosso vorrà dire che avrà da poco punto qualche animale (o l’uomo) succhiando il sangue.

Nei TISANOTTERI il capo è molto piccolo (0.2mm) e gli stiletti (pungente – succhiante) presenti saranno 3, in quanto una mandibola sarà ridotta (non funziona) e dovranno essere ripiegati all’interno uscendo solo poi (uno è atrofico). Non riescono a succhiare dallo xilema e dal floema perché fisicamente non arrivano a questi due canali, limitandosi a “succhiare” dall’epidermide e dal parenchima, danneggiando in maniera significativa la pianta.

A differenza dei tisanotteri, che presentano un apparato boccale non troppo sviluppato, le larve dei NEUROTTERI, (molto aggressivi) sono dei predatori ed hanno due mandibole e due mascelle perfettamente funzionati. Addentano la preda, immettono la saliva e ne succhiano i fluidi (fastidiosi per l’uomo a causa gli enzimi che immettono usarti per paralizzare).

 

ZANZARE E TAFANI

Le zanzare appartengono ai (ditteri ) culicidi mentre i tafani ai (ditteri) tabanidi.

  • ZANZARE

Le femmine succhiano il sangue mentre il maschio serve solo a fini riproduttivi in quanto ha apparato boccale atrofico e si nutre solamente di liquidi zuccherini.

La femmina presenta apparato boccale PUNGENTE SUCCHIATE usato per nutrirsi e per poter portare a termine la maturazione delle uova (100-200 uova a pasto di sangue), visto che il sangue è uno degli elementi più completi (carboidrati, proteina, grassi) come alimento.

Come assumono il sangue? Presentano 6 stiletti invece che 4, con un labbro superiore provvisto di una scanalatura molto grane (doccia), 2 mandibole, 2 mascelle a stiletto ed una lingua fatta a stiletto (IPOFARINGE), dentro alla quale è presente un canale che porta la saliva; è il labbro inferiore che contiene tutti questi stiletti; la saliva immette sostanze anticoagulanti (spezzatini di sangue/brodino di sangue).

Si nutrono molto velocemente, giustificando uno sviluppo de labbro superiore (fatto a stiletto, quindi ago cavo, dove il sangue viene aspirato) molto ampio e molto capiente. Gli altri sono stiletti che non hanno capacità di portare il sangue.

 

  • TAFANI

Hanno sempre 6 stiletti ma cambia la lunghezza (sono più corti) e sono più tozzi. Il tafano usa le mandibole come una falce (taglia, per questo fa male). Il tafano, grazie al labbro inferiore, convoglia il sangue al labbro superiore.

 

LAMBENTE – SUCCHIANTE

Chi ha la PROBOSCIDE (mosche) si nutre lambendo o per aspirazione succhiando tutti i liquidi utili che trova come l’urina, la feci liquide o l’aranciata (se la mosca inizia lambendo e succhiando l’urina passando poi all’aranciata, potrebbe trasmettere patogeni); va fatta anche una considerazione sulle “mosche cavalline” in quanto LA MOSCA NON PUÒ PUNGERE, I TAFANI SI (SONO DITTERI) e quindi le “mosche cavalline” altro non sono che tafani.

 

[ In vigneto uno dei pericoli più grossi è essere punti da api e vespe ed essere allergici; oggi ci sono vaccinazioni molto efficaci. Chi è allergico a vespe e api è allergico anche al vino che contiene casualmente veleno di vespe o api. La vespa è un animale che può rompere l’acino grazie alle possenti mascelle. Le api NON possono ROMPERE gli acini perché api hanno mandibole molto sottili che servono per modellare la cera per modellare i favi. Le api sono attratte dal succo fuoriuscito e asciuga il grappolo impedendo che questo attivi vespe. ]

 

  • MOSCA

Ditteri muscidi; nella mosca cambia e sparisce un po’ tutto. Spariscono mascelle e mandibole, o diventano atrofiche, lasciando il posto ad un organo che assume la sembianza di un aspiraliquidi, la PROBOSCIDE, la quale convoglierà i liquidi dentro il canale superiore. Ha un apparato boccale LAMBENTE SUCCHIANTE.

IMMAGINI APPARATO BOCCALE MOSCA

 

  • APE

Sono insetti che presentano apparato LAMBENTE SUCCHIANTE con un prolungamento (proboscide). Il grosso della struttura è la lingua/ LIGULA  (complesso maxillolabiale [labbro inferiore] ), pezzo più lungo, sottile e ricco di peli che serve ad aspirare il nettare che si trova dentro le strutture fiorali.

Dentro la ligula è presente un canale che trasporta saliva utilizzata per inumidire ai fini di una miglior aspirazione; inoltre le api riescono a chiudere le mascelle per formare un canale.

Ma oltre al nettare nel corpo, questi fantastici insetti, volando portano il polline sulle zampe scaricandolo tutto nell’alveare.

Il nettare perderà acqua giorno dopo giorno assumendo un rapporto fruttosio / glucosio adeguato per la conservazione ( trasformazione nettare à miele). Il miele è un carboidrato di riserva (non fanno il miele perché gli sta simpatico l’uomo) utilizzato per superare l’inverno e se l’apicoltore inesperto porterà via troppo miele sarà costretto a sostituirlo con lo zucchero artificiale (candito) per evitare la morte degli insetti bilanciando le risorse. L’apicoltore dovrà prendere il miele verso maggio-giugno stando attento a non toglierne troppo o a rifornire l’alveare di zucchero artificiale (miele di melata derivante dalla raccolta della melata dei vari insetti (afidi) = non una risorsa pregiata. Ai tedeschi piace).

IMMAGINI APPARATO BOCCALE APE

 

  • LEPIDOTTERI

È un tipo di organo che si avvolge su se stesso, chiamato spirotromba, il quale presenta un canale interno che servirà per portare nettare alla cavità boccale. L’adulto lepidottero si nutre di nettare come gli imenotteri parassitari (non lambisce, succhia).

IMMAGINI APPARATO BOCCALE LEPIDOTTERI

 

 

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