LEPIDOTTERI: CARATTERISTICHE, MIGRAZIONI E CICLO VITALE - BIOLOGIA - 2025

Lepidoptera (Lepidoptera) è un gruppo di insetti volanti comunemente noti come farfalle, falene o falene. Questi insetti presentano una metamorfosi completa o olometabolismo, dove si verificano le fasi uovo, larva, pupa e imago.

È uno degli ordini più numerosi, con più di 150.000 specie caratterizzate dai colori sorprendenti delle loro ali. Il suo corpo e le ali sono ricoperti da minuscole squame la cui funzione è quella di aerare le trachee delle ali, imitare e rifrangere la luce solare.

Farfalle della famiglia Papilionidae (Papilio canadensis). Mdf, da Wikimedia Commons

I lepidotteri adulti hanno la particolarità di avere due paia di ali membranose ricoperte da sottili squame. L'apparato orale è formato dalle mascelle e da uno sfiatatoio flessibile che gli permette di nutrirsi del nettare dei fiori.

Generalmente, le uova globulari con una superficie decorata sono poste sul lato superiore o inferiore delle foglie. Le larve hanno un corpo cilindrico, con false zampe o protopati e una testa ben sviluppata con boccaglio da masticare.

La pupa o crisalide è uno stato immobile, in questa fase non si alimenta e subisce una metamorfosi prima di essere rilasciata. L'adulto emerge rompendo il coperchio della crisalide, essendo di breve durata, il tempo necessario per perpetuare la specie.

A livello agricolo, i lepidotteri influenzano la catena di produzione, poiché diverse specie sono parassiti delle colture nel loro stadio larvale. Le larve, infatti, possono nutrirsi in vari modi, defogliando o minando radici, fusti, foglie e frutti di varie colture.

Caratteristiche generali

I lepidotteri sono caratterizzati da una testa globosa ben sviluppata, con un paio di occhi composti e numerosi ommatidi. Alcune specie hanno due ocelli, situati tra o sugli occhi composti.

Hanno una coppia di antenne situate tra gli occhi composti, di diverse dimensioni e strutture, con un gran numero di dispositivi. Ogni specie è caratterizzata dal tipo di antenna, essendo filiforme, piumata, pettinata, bipectinata, inchiodata o capitata.

L'apparato orale è del tipo succhiatore-leccato, con proboscide o tronco estensibile e tubo interno dello spirito che facilita l'alimentazione. Su ogni lato ci sono due strutture sensibili chiamate palpi labiali la cui funzione è quella di esaminare il cibo.

I tre segmenti del torace sono coperti da minuscole fibrille o peli, il protorace è il più piccolo. Il mesotorace ha uno sviluppo e una dimensione maggiori ed è il luogo in cui si trovano gli organi uditivi.

L'addome ha una forma cilindrica o conica, formato da diversi uromeri e il sistema riproduttivo si trova all'estremità posteriore. Le femmine hanno un ovopositore con un gruppo di peli che espellono i feromoni sessuali che garantiscono l'accoppiamento tra le specie.

Come tutti gli insetti, hanno sei paia di zampe inserite in ogni segmento del torace. Hanno cinque segmenti, speroni o epifisi e un paio di unghie; alcuni hanno stentato il primo paio di gambe.

Hanno un paio di ali membranose ricoperte da minuscole squame (250-700 micron), attaccate al secondo e terzo segmento toracico. Le ali hanno colorazione caratteristica a seconda della specie, altamente resistenti e flessibili per poter volare.

La colorazione delle ali è determinata dal modo in cui le squame si adattano alla loro superficie. I colori vanno da chiari e luminosi a opachi e scuri e la loro funzione è camuffamento, difesa o corteggiamento.

Tassonomia

L'ordine Lepidoptera appartiene al regno Animalia, phylum Arthropoda, subphylum Hexápoda, classe Insecta, infraclasse Neoptera e superordine Endopterygota. I lepidotteri costituiscono più di 120 famiglie, tuttavia, nuove famiglie e specie vengono continuamente escluse, incorporate o rinominate.

La classificazione basata sull'importanza agricola è una delle più applicate. A questo proposito, l'ordine Lepidoptera comprende due sottordini: Homoneura, con le stesse vene, e Heteroneura, con vene diverse.

Nell'Homoneura la distribuzione e la dimensione delle vene è la stessa in entrambe le paia di ali. Sono specie primitive, con un semplice apparato boccale di tipo masticatorio, ali inserite attraverso i lobi e senza importanza agricola.

La venatura differenziale è caratteristica dell'eteroneura in termini di dimensioni e forma, la prima coppia di ali è più grande della seconda. A questo sottordine appartengono le farfalle notturne ad abitudini crepuscolari (Divisione Heterocera) e quelle diurne (Divisione Ropalocera).

Le principali famiglie di Lepidotteri di importanza agricola comprendono: Crambidae, Cecidosidae, Cossidae, Erebidae, Gelechidae, Geometridae, Hesperiidae, Noctuidae, Nymphalidae, Papilionidae, Pieridae, Plutellidae, Pterophoridae, Pyralidae, Saturniidae, Sesraniidae, Sphingidae, Tortricidae.

Habitat e cibo

Specie dell'ordine dei lepidotteri si trovano in quasi tutti gli habitat del pianeta, dalle zone costiere alle zone montuose, comprese le aree urbane. La sua sopravvivenza è determinata da fattori abiotici come altitudine, latitudine e clima, principalmente temperatura e umidità.

Il loro comportamento è molto variabile, trovando specie con abitudini migratorie che percorrono grandi distanze in cerca di cibo o di riproduzione. Tuttavia, ci sono specie sedentarie, che limitano il loro ciclo di vita a uno spazio ridotto oa una coltura specifica, come i parassiti agricoli.

I lepidotteri si nutrono succhiando il nettare e il miele dai fiori, attraverso lo spirito dell'apparato orale. Solo le specie della famiglia Micropterigidae hanno un apparato boccale da masticare, nutrendosi di polline o strutture vegetali.

Quanto alle larve o ai bruchi, consumano tutto il materiale vegetale disponibile: radici, steli, foglie, fiori e frutti. Alcune specie sono minatori, che formano tunnel sulla superficie delle foglie e altre specie si nutrono di farina o cereali immagazzinati.

Alcune specie, prevalentemente notturne, non si nutrono mai, traendo la loro energia dalle riserve immagazzinate nel loro stadio larvale. Nelle zone stagionali, alcune specie vanno in letargo in inverno, limitandone l'alimentazione e sfruttando le riserve raccolte come bruchi.

migrazioni

I lepidotteri, nonostante la loro fragilità e dimensioni, hanno la capacità di intraprendere migrazioni per garantire la loro sopravvivenza e alimentazione. Il cambiamento climatico è una delle cause della migrazione, in alcuni casi è la necessità di stabilire nuove colonie.

Farfalla monarca (Danaus archippus). Fonte: flickr.com

Alcune famiglie di Licénidos, Nyfalidos e Pierídos, migrano all'interno del loro biotopo originale, altre fuori dal biotopo senza mai tornare. Famiglie come i Daniados migrano fuori dal loro biotopo originale, la generazione successiva tornando al sito di origine.

In America è famosa la farfalla monarca, Danaus plexippus, che migra ogni anno dai Caraibi verso gli Stati Uniti e il Canada. In Europa, la specie Cynthia cardui viaggia dal Nord Africa, attraverso lo Stretto di Gibilterra a nord.

La loro capacità migratoria è sorprendente: quando le condizioni meteorologiche sono favorevoli, nelle Isole Canarie si sono stabilite colonie di Danaus plexippus. In entrambi i casi, ogni specie dopo l'alimentazione e la procreazione, ritorna al suo luogo di origine.

Ciclo vitale

L'ordine Lepidoptera è caratterizzato da un ciclo di vita molto versatile, determinato dalla sua tassonomia e dalle condizioni ambientali. Fattori come temperatura, umidità e stagione determinano la durata della vita di ogni individuo, che va da pochi giorni a mesi.

Questi insetti presentano infatti una metamorfosi completa (olometabolismo) in cui tutte le fasi sono completamente differenti. Le larve differiscono dagli adulti nella loro anatomia e abitudini alimentari, essendo precedute da uno stadio immobile o pupale.

Dimorfismo sessuale

Diverse specie presentano un marcato dimorfismo sessuale, poiché i maschi hanno una morfologia diversa rispetto alle femmine. In effetti, questa differenziazione di dimensioni, colorazione e aspetto delle ali tende a confondere ogni sesso come specie separate.

Il dimorfismo si riflette principalmente sul dritto delle ali, allo stesso modo le femmine sono più grandi dei maschi. L'isolamento geografico è un altro fattore che genera differenziazioni intraspecifiche, originando in molti casi nuove sottospecie.

Un esempio di polimorfismo si verifica in alcune specie di Licénidos, dove si osservano variazioni di colorazione nelle ali. Generalmente la parte superiore delle ali è blu nel maschio e marrone nella femmina.

Riproduzione

La riproduzione dei lepidotteri è sessuale, essendo regolarmente ovipara. Come insetti olometabolici attraversano gli stadi di uovo, larva (bruco), pupa (crisalide) e adulto (imago).

Uova

Le uova sono la prima fase riproduttiva dei lepidotteri, essendo incaricate di proteggere lo sviluppo dell'embrione prima della schiusa. Le uova si depositano nel terreno e in superficie o sotto le foglie di varie specie vegetali.

Uova di lepidotteri. Fonte: flickr.com

L'aspetto e il colore delle uova è caratteristico di ogni specie, con una dimensione da 0,2 a 6 mm. La durata della fase embrionale dipende dalle condizioni ambientali favorevoli alla schiusa della larva.

Quando le uova sono mature per schiudersi, tendono ad essere trasparenti, con la larva all'interno che è percepibile. Una volta che la larva è uscita dall'uovo, con il suo apparato boccale da masticare inizia il suo sviluppo, consumando i resti del guscio.

Larva (bruco)

Le larve al momento della schiusa sono piccole come le uova, man mano che si nutrono crescono in modo esponenziale. Inizialmente si nutrono dei detriti dell'uovo e successivamente di foglie, steli, fiori e frutti delle piante ospiti.

Bruchi di lepidotteri (Cucullia scrophulariae) Fonte: flickr.com

L'obiettivo della larva è nutrire, crescere e immagazzinare l'energia necessaria per la successiva fase di sviluppo. Durante questa fase la larva sostituisce o perde la pelle che la protegge più volte a causa del continuo aumento delle dimensioni.

La fisionomia delle larve è determinata dal genere e dalla specie, presentando una diversità di dimensioni, colori, trame e caratteri anatomici. Generalmente, un bruco ha la testa, il torace e l'addome.

La testa differenziata ha due semplici occhi, antenne e un apparato boccale da masticare, essendo molto attiva nel divorare tutto il materiale vegetale circostante. Poiché mancano di occhi composti, hanno una visione limitata e si muovono lentamente.

Le uova infatti si depositano nella pianta ospite, quindi completano questa fase in un unico posto. La fase larvale non dura a lungo, da qui la sua voracità per ottenere rapidamente la maggior quantità di cibo.

Pupa (crisalide)

Questa fase è la più importante dello sviluppo dei Lepidotteri, in essa avviene la vera metamorfosi. A questo proposito, inizia quando la larva o il bruco completamente sviluppato viene immobilizzato e smette di consumare cibo.

Crisalide di lepidotteri. Fonte: pixabay.com

Per fare questo, una volta accumulata abbastanza energia, grassi e proteine, sceglie un luogo riparato per iniziare la fase pupale. A seconda del tipo di specie e delle condizioni ambientali, questa fase differisce in termini di sviluppo e tempo effettivo.

Una volta selezionato il sito appropriato, i bruchi pendono a testa in giù attraverso fili di seta, formano bozzoli tra le foglie o intrecciando reti. Il bozzolo della crisalide ha la funzione di proteggere la farfalla mentre si verificano i cambiamenti morfologici che andranno a formare l'adulto.

Nuovi tessuti e organi si sviluppano all'interno della crisalide, così come le gambe, le antenne e le ali. Questa fase ha una durata variabile, può durare settimane o mesi, a seconda delle specie e delle condizioni ambientali.

Adulto (imago)

Dopo la trasformazione della larva all'interno della crisalide, la farfalla adulta emerge dal bozzolo. All'uscita le ali appaiono ruvide e deboli, ma dopo pochi minuti si irrigano e si induriscono, raggiungendo la dimensione finale.

Lepidotteri adulti. Fonte: flickr.com

L'adulto della farfalla ha la funzione di riprodurre e preservare la specie, avviando un processo di selezione per trovare un compagno. Ogni genere e specie determina la durata della fase adulta, che dura da pochi giorni a diversi mesi.

Il corteggiamento di maschi e femmine è determinato dal loro particolare sbattimento e dall'attivazione dell'olfatto. Dopo la fecondazione, la femmina depone centinaia di uova, dando inizio a un nuovo ciclo di vita.

Importanza

Da un punto di vista ecologico, i lepidotteri rappresentano un'alta percentuale della biodiversità degli ecosistemi in cui vivono. Oltre alla loro attività impollinatrice, altri esseri viventi possono comportarsi come predatori o far parte della catena trofica.

La presenza di una certa specie di lepidotteri è un bioindicatore dell'esistenza di specie animali e vegetali o di particolari condizioni ambientali. In effetti, agiscono come parassiti delle colture, sono una fonte di cibo e sono preda di nemici naturali.

Le farfalle sono suscettibili a drastici cambiamenti di temperatura, umidità, vento e luminosità, essendo indicatori delle trasformazioni antropiche degli ecosistemi. Inoltre, grazie alla stretta interrelazione lepidottero-pianta, la loro biodiversità ci permette di verificare la diversità vegetale su una data superficie.

A livello agricolo, alcune specie di lepidotteri sono parassiti nel loro stadio larvale e altre possono essere utilizzate per un controllo biologico completo. La riproduzione della specie Bombyx mori (Bombycidae) le cui larve tessono bozzoli di seta, sono state utilizzate per realizzare tessuti di seta.

Riferimenti

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