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Ott
12
2011

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Mangiare (e imitare) la foglia

Questo post partecipa alla V edizione del Carnevale della Biodiversità, dal titolo

AI CONFINI DELLA REALTA’: NICCHIE ESTREME

Si parlerà quindi di nicchie ai confini della vita e della realtà, colonizzate da “infinite forme bellissime”.

Il blog ospite questa volta è Theropoda, dove potrete trovare commenti e riassunti di tutti i post di questa edizione del Carnevale.


Non so se questo post riguarda proprio nicchie estreme, un concetto che mi ricorda un po’ gli archeobatteri estremofili o le strane specie scoperte in remote località da zoologi e botanici i cui genitivi finiscono nelle nomenclature binomie, ma di sicuro parlerò di nicchie inconsuete e strane.

Quello degli insetti-foglia è un classico caso di mimetismo criptico, che si verifica quando una specie tende a nascondersi nell’ambiente, assumendo in questo caso le colorazioni e le forme di foglie delle piante che frequenta. Mi sono sempre chiesto però quali fossero queste piante.

Ho cominciato allora ad approfondire la questione. Ho trovato che il più famoso e grande insetto foglia è Phyllium giganteum (12 cm massimo, non vi spaventate), un fasmoideo (il genere comprende circa 3000 specie) della famiglia dei Phylliidae, molto abile nel mimetizzarsi tra il fogliame, data la particolare e incredibile somiglianza. Mi chiedo quanto tempo abbia impiegato la natura a selezionare una meraviglia simile.

Phyllium giganteum


Ancora più stupefacente è Phyllium bioculatum, il quale imita alla perfezione, e forse meglio del precedente, una foglia mangiucchiata da insetti fitofagi, con i classici lembi marroncini dovuti alle reazioni ossidative di ipersensibilizzazione.

Phyllium bioculatum


Extatosoma tiaratum, invece, originario dell’Australia e Nuova Guinea (dove è conosciuto con il nome di Macleay’s spectre, dal nome del tassonomista che per primo la catalogò) e che raggiunge i 15 cm di lunghezza, imita invece una foglia secca, dal suo tipico colore marroncino e dalla forma accartocciata (qui sotto lo vedete ondeggiare come una foglia al vento).


Questo insetto è probabilmente un campione mondiale di mimetismo perché le sue uova sono simili ai semi di acacia, e così sono raccolte dalle formiche tropicali Leptomyrmex darlingtoni, che le portano nel loro formicaio, il quale fungerà da incubatore grazie alle elevate temperature e umidità presenti al suo interno (vedi il video qui in basso).


Ma non è finita: le neanidi (stadi giovanili) di 1a età, nere con il capo rosso, mimano l’aspetto delle formiche ospitanti, in modo che queste non organizzino una rivolta popolare dopo aver scoperto l’inganno. Alla muta successiva (i fasmoidei fanno 8-12 mute prima di diventare adulti), quando la neanide è in forze e in grado di controbattere l’esercito di formiche, essa cambia colorazione, che diventa quella tipica degli adulti (sono insetti eterometaboli, con piccoli simili agli adulti).

Tutte queste specie di insetti presentano solitamente uno spiccato dimorfismo sessuale, cioè con maschi alati e più piccoli, al contrario delle femmine che spesso hanno solo abbozzi di ali e raggiungono dimensioni maggiori. Queste ultime, grazie anche all’appiattimento delle zampe e alla loro posizione con il capo rivolto in basso, all’asse del corpo che si dispone perpendicolarmente rispetto al ramo su cui si poggiano, al loro lieve ondeggiare al vento soprattutto quando disturbate, e al loro fingersi morte (tanatòsi) in presenza di pericoli (alcune addirittura si lasciano cadere dai rami proprio come le foglie quando sono attaccate), sono praticamente indistinguibili dalle foglie vere. Non per niente, alcune specie sono chiamate “walking leaves”, cioè “foglie che camminano”. Inutile sforzarsi di pensare di cosa si nutrano gli insetti foglia. La risposta è: di foglie. Lo fanno velocemente e voracemente, affinché i predatori non vedano i “buchi” che hanno prodotto e le pile degli inevitabili escrementi; e poi passano da una foglia all’altra durante la notte, quando i predatori non li vedono. E qualche volta un mozzico se lo danno anche tra di loro, perché loro stessi non si accorgono dei loro cospecifici mimetizzati (Markle, 2008).

Costumini da foglie verdi o secche sono molto diffusi anche in numerose famiglie di farfalle (Geometridi, Sfingidi, Saturnidi, Lasiocampidi, Nottuidi e Pieridi) e mantoidei (vedete sotto la perfetta imitazione delle nervature delle foglie della mantide Deroplatys truncata).

Deroplatys truncata


Le farfalle tropicali dei generi Kallima, Anaea e Doleschallia presentano le ali differentemente colorate sulla superficie dorsale e ventrale: in particolare alle colorazioni molto appariscenti della pagina superiore si contrappone la colorazione criptica (marrone-grigia-nera) della parte inferiore, con sottili disegni che imitano le nervature delle foglie.

Kallima inachus (con le ali dispiegate in alto e con le ali chiuse in basso)


 

Anche alcuni ortotteri non scherzano a mimetismo fogliare (vedete il video qui sotto)


E ancora… ci sono i pesci foglia dell’Amazzonia (Monocirrhus polyacanthus). Questi vivono in acque immobili e imitano una foglia secca sul fondale, con addirittura l’estremità della mandibola munita di un’appendice molle che imita perfettamente il picciolo spezzato di una foglia, e un movimento ondeggiante che non abbandonano nemmeno in presenza di predatori. E poi ci sono anche anfibi foglia (vedere qui per credere) e uomini foglia (scherzo sui secondi!).

Monocirrhus polyacanthus (pesci foglia). Qui sotto un suo video.



Dopo questo lungo giro, torniamo alla domanda iniziale, più consona alla mia formazione di biologo vegetale (scusate lo sconfinamento nell’entomologia!). Questi benedetti organismi, per assumere la sembianze di una foglia, devono essere pur stati selezionati dall’ambiente in cui si sono originati. Di sicuro però un modello da imitare c’è stato, perché le forme degli adulti, almeno nella forma, sembrano “specifiche” per determinati tipi di foglie.

E’ per questo che Extatosoma tiaratum imita molto bene le foglie secche di eucalipto, dalla loro forma lanceolata e accartocciata, di cui si nutre, e che Phyllium giganteum somiglia in modo impressionante alle foglie di castagno, di rovo e di rosa da lui mangiate. In parole povere, il colore e la forma degli insetti foglia somiglia fortemente proprio alle foglie delle piante sulle quali vivono e si nutrono, e che fanno parte della loro nicchia. Ma è anche vero che in mancanza delle “foglie natie”, gli insetti foglia si adattano abbastanza bene a mangiare foglie di altre piante.

Eppure, come spesso accade in natura, un certo margine di controllo c’è. Ad esempio, non tutti i cambiamenti cromatici sono irreversibili. Alcune specie insetti foglia (soprattutto quelli del tipo “foglia morta”) diventano più scuri di notte, a causa della migrazione di pigmenti scuri (es. xantommatina e ommina) mediata dai microtubuli nella porzione più apicale delle cellule epidermiche. Gli insetti “foglia viva” adeguano il loro colore a seconda del background del loro ambiente operativo in circa 5 giorni: ad esempio, su sfondo verde, dosano in giuste proporzioni pigmenti neri (melanina nella cuticola e un altro pigmento nero nell’epidermide), insieme al giallo e all’arancio nell’epidermide.

Leggo che la tassonomia dei Fasmoidei – a cui appartengono sia gli insetti foglia che quelli stecco – è molto incerta, frammentaria e complicata (Resh e Cardé, 2003), quindi mi affido alle poche notizie che ho trovato. A quanto pare, i fossili più antichi di Fasmoidei risalgono al medio Eocene (tra 44 e 49 milioni di anni fa) e si estendono fino al Miocene, quando le Angiosperme arboree erano già abbondanti. Del resto, la loro adattabilità mi fa pensare a cambiamenti più recenti. Non so se il processo sia stato lungo o breve, ma considerando che le mutazioni sono presenti soprattutto nelle appendici (zampe e ali) e che gli insetti sono animali fortemente metamerici (la forma di foglia è dovuta per lo più all’addome modificato), relativamente pochi geni possono essere stati i responsabili di questi cambiamenti. Sono curioso di sapere se anche in origine abbiano imitato foglie, e se sì quali, e quali sono state le prime modifiche, e se queste hanno dato loro un vantaggio evolutivo immediato. E qui, per mancanza di dati, competenza e tempo, mi fermo.

 

Grazie a loro, ho scritto:

 

G.L. Pesce Zoologia Home Page – Insetti Stecco (1999-2008) http://www.luciopesce.net/zoologia/stecco.html

L’immancabile Wikipedia. http://it.wikipedia.org

R.F. Chapman (1998) The Insects – Structure and Function. 4th edition. Cambridge University Press, UK

Sandra Markle (2008) Stick Insects. Master of defense. Lerner Publications Company, MN, USA

Vincent H. Resh e Ring T. Cardé (2003) Encyclopedia of Insects. Academic Press, Ca. USA

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