Una ricerca indaga come l'insetto riesce a contrastare i meccanismi di protezione delle piante scegliendo accuratamente i siti di alimentazione
Gli insetti sono il gruppo più eterogeneo di organismi viventi sul pianeta. Per avere successo, hanno adottato strategie di adattamento per ambienti diversi. Uno dei gruppi economicamente più importante è quello dei fitofagi, la cui affermazione genera ingenti perdite alle colture. I fitofagi mostrano strategie complesse per adattarsi alle condizioni ambientali avverse, compresa la difesa dai loro nemici naturali, i rischi climatici e le strategie protettive della pianta ospite. Generalmente la distribuzione spaziale di questi insetti all'interno della chioma della pianta e la loro prestazione dipendono dalla localizzazione delle difese della pianta.
Strategie di affermazione. Molte specie sono, infatti, specializzate nell'alimentazione su determinate specie su particolari parti di piante. In questo contesto, gli studi sulle prestazioni e sulla distribuzione spaziale degli insetti nelle chiome può aiutare a pianificare e sviluppare programmi di controllo dei parassiti su una base più sostenibile.
Durante il loro ciclo di vita, gli insetti erbivori olometaboli si sviluppano attraversando le fasi di uovo, larva, pupa e adulto. Le femmine sono in genere alate in modo da selezionare i siti che sono più adatti per la loro prole, soprattutto durante l'inizio del loro ciclo di vita, quando le uova si schiudono e le larve si nutrono della pianta ospite. Questo comportamento è noto come "mothers know best". Tuttavia, non tutte le specie sfruttano questa strategia, e le femmine possono ovideporre in luoghi dove il cibo non è adatto per la progenie. In entrambi i casi, lo stadio larvale di questi fitofagi deve adattarsi a superare le difese vegetali e a selezionare i siti delle piante con livelli elevati di nutrienti. Questo comportamento consente loro di accumulare l'energia necessaria per completare il ciclo vitale.
Le piante di pomodoro (Solanum lycopersicum), per esempio, sono in possesso di strutture morfologiche e di sostanze fitochimiche che agiscono come difese naturali contro gli insetti erbivori. Nei pomodori, le difese della pianta sono costituiti da tricomi, tossine, proteine di difesa con funzione deterrente, inibitori della proteasi e strutture cellulari particolari. A seconda della parte di pianta osservata, si riscontrano livelli difensivi diversi.
Un caso di studio. Tuta absoluta è un lepidottero fitofago specializzato che utilizza la pianta di pomodoro come suo ospite principale. Questo insetto è un parassita importante dei pomodori in Sud America. È stato introdotto in Europa attraverso la Spagna ed è ora disperso in tutto il continente. Recentemente, è arrivato in Africa e in Asia, dove ha causato grandi perdite di raccolto. I danni provocati da questo parassita sono dovuti alle sue larve, che entrano nelle foglie e arrivano alla frutta attraverso gallerie che scavano nei gambi. Questo insetto è in grado percorrere tutte le parti della pianta per trovare luogo adatto all'alimentazione.
T. absoluta è specializzato, e il suo sviluppo nelle piante di pomodoro può essere definito da differenze nelle difese fra le varie parti del vegetale. In un recente studio, un team ha cercato di determinare se il suo successo biologico è influenzato dalla capacità di selezione delle femmine e/o dall'adattabilità della lprogenie. Pertanto, sono stati indagati:
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il rendimento degli insetti nelle diverse parti della pianta;
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la distribuzione spaziale nelle varie parti;
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la resistenza larvale alla fame e la loro velocità di movimento nelle diverse fasi di sviluppo;
È stato scoperto che le femmine di T. absoluta tendono a deporre le uova nelle parti di pianta sulle quali la progenie evidenzia una maggiore probabilità di successo. Interessante notare come le uova vengano deposte su entrambe i lati delle foglie al fine di massimizzare lo sfruttamento delle risorse. È stato anche osservato che le larve più vecchie (terzo e quarto stadio) si trasferiscono nelle parti della pianta con più nutrienti, aumentando così le loro prestazioni. Le femmine di T. absoluta e i loro figli sono stati in grado, in questo esperimento, di identificare i siti della pianta in cui le possibilità di migliorare le prestazioni aumentano. La loro prole viene diffusa in tutto l'impianto permettendo di sfruttare al meglio le sostanze nutritive disponibili. Queste strategie comportamentali facilitano il miglioramento delle loro prestazioni dopo l'acquisizione di risorse migliori. Questo contribuisce a ridurre la loro mortalità, impedendo al contempo la stimolazione della produzione dei composti di difesa delle piante e l'azione dei nemici naturali.
