mercoledì 12 ottobre 2011

CARNEVALE DELLA BIODIVERSITA' V: Larve mangiatrici di anfibi!!!

Questo post partecipa alla quinta edizione del carnevale della biodiversità, la quinta edizione sarà ospitata dal blog therodopa, dove troverete tutti gli argomenti postati dai bio-blogger partecipanti all'evento.
 L'argomento attorno a cui verteranno tutti i post è AI CONFINI DELLA REALTA': NICCHIE ESTREME.
Spero che il post sia di vostro gradimento! Non mi resta che augurarvi buona lettura.

Gli organismi in natura interagiscono in svariati modi, vari sono i tipi di interazioni interspecifiche, tra queste abbiamo l'inteazione predatore-preda.
Nella stragrande maggioranza dei casi accade che il predatore più grande riesca a cacciare, catturare, e mangiare la preda. Per riuscire efficacemente nel loro intento hanno evoluto meccanismi molto raffinati con cui poter catturare le prede, le quali a loro volta hanno escogitato miriadi di strategie per evitare il predatore. Gli esempi più plateali sono gli insetti i quali hanno sviluppato meccanismi veramente unici nel loro genere, basti pensare ad esempio alle vari forme di mimetismo, o ai svariati meccanismi difensivi, come l'aggregazione in gruppi, colorazioni vivaci per intimorire o avvertire eventuali predatori, senza scordarci della famosa "attività di fuga" appena viene intravisto un predatore. Bisogna però rendersi conto che il corri più in fretta possibile appena vedi un predatore, non è adatto a tutte le specie.
 In natura può capitare spesso che una preda si rivolga contro un predatore. Quando ciò avviene, la preda può riuscire a reagisce in maniera efficace contro il predatore, mettendolo in fuga o uccidendolo, ma in genere capita che  il tutto si concluda senza che nessuno dei due organismi si cibi dell'altro.
In altri casi si può assistere ad  interazioni tra predatori, dove un organismo che in genere possiamo classificare come predatore può diventare la potenziale preda di un altro organismo, ciò può avvenire per esigenza di risorse che scarseggiano nell'ambiente in cui vivono gli organismi; entrambi arrivano a competere per delle risorse comuni e il predatore più grosso arriva a cacciare e uccidere quello più piccolo.
Ciò di cui voglio parlarvi oggi è un esempio di inversione di ruolo tra predatore e preda. Tale fenomeno, non è molto frequente in natura, ed è stato studiato da ricercatori dell'università  di Tel Aviv. Il protagonista del nostro post è un coleottero, Epomis, e viene cacciato, ma in questo caso cacciato mi sembra una parola grossa da anfibi di vario tipo, rane, salamandre ecc. dovrebbe essere la preda, o presunta tale, perchè finge di esserlo, trasformandosi fulmineamente in predatore, non lasciando quasi mai scampo alla sua ignara controparte.
Figura 1

figura 2

Il genere Epomis è rappresentato in Israele da due specie, (E.dejeani in figura 1 e E. circumscriptus figura 2), i ricercatori dell'università di Tel Aviv hanno osservato e studiato le interazioni tra i coleotteri Emopis e le loro prede
(Bufo viridis, Hyla savignyi e Rana bedriagae) individuando un'insolita interazione trofica in cui si è assistito ad una vera e propria inversione nel ruolo preda-predatore.
Fino ad oggi era sconosciuta la modalità con la quale avveniva "l'incontro".
 Attraverso le osservazioni di laboratorio ed esperimenti avvenuti in ambiente controllato, i ricercatori sono riusciti a registrare il comportamento alimentare delle larve Epomis, così come il comportamento degli anfibi che diventavano loro prede. In particolar modo le larve di due specie di Epomis (E. circumscriptus e E. dejeani) attirarano il loro potenziale predatore, approfittando proprio del comportamento "predatorio" degli anfibi che viene ad sfruttato dalle larve a loro vantaggio.
La larva Epomis sembra infatti aver elaborato una strategia particolare; rimane ferma e aspetta, paziente, l'arrivo di qualche succulento rospo o affine, nel frattempo muove le antenne e le mandibole per attirare l'attenzione degli anfibi in modo tale che possano percerpire la presenza di una potenziale preda.
Quando gli anfibi attaccano, la larva riesce sempre ad evitare l'attacco del predatore, per attaccarsi fulmineamente al corpo del malcapitato e iniziare con tranquillità il pasto.
Il comportamento operato da individui del genere Epomis è particolare in quanto non è molto comune vedere in natura un organismo più piccolo attirare e predare con successo una preda decisamente più grande.  Tale inversione di ruolo probabilmente rappresenta un processo particolare di co-evoluzione, (i due generi di Epomis e gli anfibi che diventano loro vittime condividono lo stesso habitat, gli stessi rifugi ecc), dovuto probabilmente al fatto che nel corso della lunga interazione esistente tra tali specie, il comportamento delle larve si possa essere evoluto da difesa a contrattacco creando così l'inversione di ruolo.
Quindi abbiamo un predatore che si nutre di un particolare gruppo di specie, ma a sua volta può diventare preda di congeneri di questi ultimi. In particolar modo i coleotteri adulti si sono dimostrati predatori generalisti si nutrono di svariati alimenti tra cui gli anfibi, mentre le larve tendono a nutrirsi prevalentemente di anfibi.

Strategia di caccia.
Come si può vedere nell'immagine sopra ( a destra E.dejeani; a sinistra E.circumscriptus), la larva ha una caratteristica peculiare, le mandibole presentano una specie di doppio aggancio che consente all'insetto di fissarsi saldamente alla pelle degli anfibi.
Ed è qui che si osserva un altra caratteristica: la nutrizione delle larve avviene con una modalità molto simile a quella dei parassiti (succhiare i liquidi corporei), comportamento un pò insolito anche per le larve del coleottero di terra che comunque presenta già delle mandibole in grado di poter triturare e masticare.
Nelle fasi successive del loro sviluppo, quando raggiungono in sostanza lo stato adulto, non si limitano più a succhiare i liquidi corporei, ma iniziano a banchettare con i tessuti dell'animale, mangiandoselo lentamente, ciò che rimane è un mucchio di resti.
Se l'anfibio è "fortunato" finisce vittima delle larve, è vero che la larva tende a privilegiare i liquidi corporei dell'anfibio, ma l'anfibio in questo caso può sopravvivere, l'unica conseguenza sono le cicatrici causate dalle efficaci e tanglienti mandibole della larva.
 Le larve Epomis passano attraverso tre stadi di sviluppo, alla fine di ogni fase mutano in una zona nascosta, al riparo da potenziali predatori, per poi cercare un nuovo ospite. Come questo tipo di interazione si sia evoluto a vantaggio delle larve, con un rovesciamento del ruolo predatore-preda non è noto. In ogni caso in tutte le osservazioni effettuare l'interazione volgeva a favore delle larve. Come accennato prima le larve attirano gli anfibi grazie al movimento delle loro antenne o attraverso una combinazione di movimenti antenna-mandibole.
In particolar modo è stato osservato che le larve (come mostrato in figura sopra) tendevano a muovere le antenne secondo una certa combinazione di movimenti: su-giu e lateralmente.
Il movimento combinato antenne e mandibola può essere descritto come un ciclo ripetuto in cui viene spostata l'antenna su un lato della testa , tale movimento è poi seguito da un movimento laterale della mandibola sullo stesso lato. La mandibola e l'antenna poi tornano alla loro posizione originale.
Il ciclo è completato dai successivi movimenti identici dell'antenna e della mandibola dall'altro lato della testa (Figura 2 B-E; Video sottostante...devo essere sincero, gli autori non si sono sprecati molto nell'inquadrare i particolari.). La larva si alterna tra l'agitare solo le antenne e l'effettuare cicli di movimento antenne-mandibola.


La durata di questi movimenti può durare da pochi secondi ad un ora.
Ulteriori osservazioni hanno mostrato che le larve che si trovano in fasi di pre e post muta, periodi durante i quali non si nutrono degli anfibi, non mostrano questo comportamento.
E'stato osservato inoltre che le larve delle due specie Epomis effettuavano gli stessi movimenti volti ad attirare le prede. Inoltre, questo comportamento non era legato ad una specifica instar larvale. Poco dopo l'introduzione di un anfibio in un contenitore, la larva ha iniziato a muoversi sul terreno e sono stati visualizzati tutti movimenti delle antenne e della mandibola (mostrati nella figura sopra).
L'anfibio ha reagito a questi movimenti avvicinandosi alla larva avventandosi su di esso nella speranza di catturare la sua preda apparente. La larva dal canto suo ha risposto con un rapido movimento della testa  prima di essere afferrata dalla lingua dell'anfibio, per poi attaccarsi con successo, grazie alle mandibole,alla parte del corpo più vicina dell'anfibio,  per lo più le aree ventre-bocca e superiori.
Poco dopo, la larva si è riposizionata sul corpo dell' anfibio e ha iniziato l'alimentazione (Video 2).


E' stato inoltre osservato che l'intensità dei movimenti delle antenne e della mandibola è aumentato a seconda della distanza. Nello studio portato avanti  dai ricercatori l'intensità dei movimenti è quasi raddoppiato quando la distanza tra gli anfibi e la larva è scesa dai 15 ad 1 cm.
I movimenti tipici delle antenne e della mandibola sono stati registrati anche in assenza di un anfibio, ma la loro intensità era tre volte inferiore rispetto al test con l'anfibio.
Nel 70% degli esperimenti in cui è stato introdotto un anfibio nel contenitore con una delle due specie di larva Epomis , il comportamento volto ad attirare l'attenzione dell'anfibio è stato registrato,e gli anfibi sono stati consumati e uccisi dalla larva, hanno lasciato solo un mucchio di ossa.
 Nei casi rimanenti, in cui il predatore e la preda sono state fatti incontrare accidentalmente, la larva non ha mostrato alcun comportamento volto a far individuare la sua posizione (Video 3) ma l'interazione alla fine si è conclusa con le stesse conseguenze fatali per gli anfibi.


Qualcuno di voi dirà: ma possibile che l'anfibio non sia riuscito neanche una volta a mangiarselo al coleottero?
In sette casi su dieci l'anfibio è riuscito a bloccare e a degluttire la larva, ma poi rapidamente l'ha rigurgitata, in quanto oltre che subdula la larva sembra essere letteralmente indigesta, e come se non bastasse dopo essere stata rigurgitata la larva è stata poi in grado di attaccarsi con successo alla pelle dell'anfibio (nella zona della bocca; video 3).

In un caso ulteriore, un Pseudepidalea viridis ha ingerito con successo una larva di  E. circumscriptus, ma dopo circa due ore, l larva è sopravvissuta ed è stata rigurgitata (Video 4). 

Non solo, come se non bastasse è stato osservato che l'anfibio ha rigurgitato oltre alla larva anche una certa quantità di sangue, prima del rigurgito la larva è stata vista muoversi all'interno dello stomaco degli anfibi, per essere poi rigurgitata dopo due ore. La larva era ricoperta di muco ma era immobile, e non mostrava danni, quando i ricercatori hanno posizionato il rospo sopra la larva, questa ha risposto con un rapido movimento agganciandosi al ventre dell'anfibio e ha iniziato l'alimentazione. Come in tutti gli altri casi, questa interazione si è conclusa con l'anfibio consumato dalla larva.

A questo link troverete anche le misure e la lunghezza del corpo delle larve usate durante l'esperimento, e la grandezza e il peso degli anfibi. Ho avuto difficoltà a caricare tali dati. (tabella 1 e tabella 2)

1 commento:

  1. Fantastico documento, complimenti! Molto interessante .

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