Riproduzione delle cimici puzzolenti: accoppiamento, deposizione delle uova e ciclo di vita

Quando in primavera le giornate si allungano e le temperature aumentano, le cimici si risvegliano dal loro letargo durato mesi. Il tuo primo e più importante obiettivo: proteggere la prossima generazione. La riproduzione delle cimici è un processo biologico affascinante e altamente adattato che spazia da complessi rituali di accoppiamento a elaborate covate di uova fino allo sviluppo graduale in diversi stadi ninfali. Se vuoi comprendere la rapida diffusione di specie invasive come la cimice asiatica (Halyomorpha halys) o la cimice del riso verde (Nezara viridula), devi osservare da vicino la loro biologia riproduttiva. In questo articolo, approfondiamo i meccanismi riproduttivi di questi insetti ed evidenziamo i dettagli che li rendono sopravvissuti di successo.

Il rituale dell'accoppiamento: dal risveglio alla copulazione

La riproduzione della cimice asiatica inizia in primavera. Gli insetti che hanno trascorso l'inverno da adulti completamente sviluppati nella cosiddetta diapausa (fase di riposo) vengono riattivati ​​da specifici stimoli ambientali. I fattori decisivi sono l'aumento delle temperature e l'aumento della durata del giorno (fotoperiodo) [2]. Per la cimice verde del riso, ad esempio, l'ibernazione termina quando le temperature salgono permanentemente sopra i 9-10 °C e la durata del giorno supera le 14 ore [2]. Lo stesso vale per la cimice asiatica, che diventa attiva intorno ai 10 °C e lascia i suoi quartieri invernali [3].

Dopo che gli insetti hanno lasciato i loro nascondigli, la prima priorità è mangiare per ricostituire le riserve energetiche per la faticosa fase riproduttiva. Solo allora, di solito da maggio, inizia la stagione degli amori vera e propria. La ricerca di un compagno è controllata dai feromoni (profumi) e, in alcune specie, da segnali di vibrazione trasmessi attraverso gli steli delle piante.

L'atto fisico dell'accoppiamento

Una volta che maschi e femmine si sono trovati, avviene la copulazione. Nelle cimici puzzolenti (Pentatomidae) l'atto dell'accoppiamento vero e proprio è visivamente molto suggestivo: dopo un primo corteggiamento, il maschio spesso si arrampica brevemente sul dorso della femmina. Tuttavia, per il trasferimento vero e proprio dello sperma, il maschio scivola lateralmente. Gli animali uniscono i loro addomi e allontanano i loro corpi l'uno dall'altro [1]. Possono rimanere in questa posizione "back-to-back" o "end-to-end" per diverse ore, a volte anche giorni. Anche se vengono disturbati durante questo periodo, spesso rimangono collegati e corrono insieme: la femmina più grande di solito trascina il maschio dietro di sé.

Deposizione delle uova e cova: capolavori geometrici

Dopo la fecondazione riuscita, la femmina inizia a deporre le uova. Questo processo dura spesso fino a metà estate (da giugno ad agosto). Una singola femmina non depone tutte le uova in una volta, ma piuttosto produce diverse covate nel corso della sua vita. Il numero totale di uova varia notevolmente a seconda della specie:

• Cimice marmorizzata (Halyomorpha halys): una femmina depone in media oltre 200, un massimo di 450 uova nella sua vita [3]. Una singola covata di solito è composta esattamente da 28 uova [4].
• Cimice del riso verde (Nezara viridula): qui le covate contengono spesso circa 100 uova alla volta [2].
• Cimice verde (Palomena prasina): questa specie autoctona depone covate più piccole con un massimo di 28 uova [6].

Morfologia dell'uovo e sviluppo embrionale

Le uova di cimice sono piccole meraviglie architettoniche. Di solito sono a forma di botte o botte e sono attaccati in posizione verticale, vicini alla pianta sotto forma di dischi, diamanti o strisce [6] [7]. Nella parte superiore dell'uovo c'è un coperchio a forma di anello, che viene aperto dalla ninfa quando si schiude.

Il colore delle uova cambia drasticamente durante lo sviluppo embrionale. Le uova della cimice del riso verde sono inizialmente color crema e diventano arancione brillante poco prima della schiusa [2]. Nella cimice marmorata le uova (circa 1 mm di diametro) sono inizialmente di colore da verde chiaro ad azzurro. Più l'embrione cresce all'interno, più trasparente diventa il guscio dell'uovo. Poco prima della schiusa, diventano visibili due caratteristici punti rossi: questi sono gli occhi della ninfa in crescita [4].

Il periodo di incubazione dipende estremamente dalla temperatura ambiente. Nella calda estate, le larve si schiudono dopo soli 5-7 giorni. Durante i periodi più freddi in primavera o a fine estate, lo sviluppo dell'uovo può richiedere fino a tre settimane (da 14 a 21 giorni) [5] [6].

Dall'uovo all'imago: i 5 stadi ninfali (emimetabolia)

Le cimici sono tra gli insetti con metamorfosi incompleta (emimetabolia). Ciò significa che non hanno uno stadio pupale come le farfalle o gli scarabei. Dall'uovo si schiude una ninfa (larva), che nella sua forma base assomiglia già all'animale adulto, ma non ha ancora ali completamente sviluppate o organi sessuali funzionanti. Fino a quando non diventano adulte, le ninfe attraversano esattamente cinque stadi di sviluppo (stadi), ognuno dei quali è separato l'uno dall'altro da una muta [1].

Il 1° stadio della ninfa: aggregazione e protezione

Il primo stadio di ninfa è particolarmente interessante dal punto di vista biologico. Le ninfe appena nate sono minuscole e spesso hanno una sorprendente colorazione di avvertimento. Nella cimice marmorata hanno la testa e il torace neri e l'addome rosso-arancio [4]. La particolarità: in questa prima fase le ninfe non mangiano alcun cibo vegetale. Invece, mostrano un forte comportamento di aggregazione. Rimangono come un gruppo denso (comunità di fratelli) seduto direttamente sopra o attorno ai gusci d'uovo vuoti [1] [5]. Questa raccolta serve probabilmente a tenere lontani i nemici, a regolare il microclima (protezione contro la disidratazione) e ad assorbire i batteri simbiotici che la madre ha lasciato sui gusci delle uova quando ha deposto le uova. Questi batteri sono essenziali per la successiva digestione dei succhi vegetali.

Fasi da 2 a 5: crescita e formazione delle ali

Dopo circa tre giorni, le ninfe mutano nel secondo stadio. Solo ora iniziano a diffondersi sulla pianta ospite e succhiano attivamente la linfa della pianta [5]. Ad ogni muta successiva cambiano drasticamente aspetto, dimensione e colorazione. I laici spesso confondono le ninfe colorate, spesso rotonde (ad esempio la cimice del riso verde, che è nera con punti bianchi e gialli nel 3° e 4° stadio) con scarafaggi o coccinelle [2].

Dal terzo stadio di ninfa in poi, sul dorso diventano visibili piccole ali tozze (guaine alari) [7]. Inoltre si sviluppano le ghiandole puzzolenti che danno il nome alla famiglia, che si trovano sul dorso (dorsale) delle ninfe, mentre si trovano sulla parte inferiore del torace (ventrale) negli adulti [7].

L'intero periodo di sviluppo, dall'uovo all'imago volante e sessualmente maturo, dura dai 40 ai 60 giorni (circa 1,5 - 2 mesi) a seconda della temperatura e della durata del giorno. [3] [4].

Cicli di generazione e svernamento (diapausa)

Il tasso di riproduzione delle cimici è in gran parte dettato dal clima regionale. Le specie autoctone come la cimice asiatica (Palomena prasina) o la cimice rossa (Pentatoma rufipes) nell'Europa centrale producono solitamente solo una generazione all'anno (univoltin) [1] [6].

Le specie invasive, d'altra parte, traggono enormi benefici dai cambiamenti climatici e dalle estati più calde. La cimice verde del riso e la cimice marmorata possono ora formare una o due generazioni all'anno nelle regioni più calde di Germania, Austria e Svizzera [2] [3]. Nella loro patria asiatica o nel sud degli Stati Uniti, queste specie riescono addirittura a raggiungere sei generazioni all'anno [3]. Quando emerge una seconda generazione, le sue ninfe solitamente si schiudono in piena estate e raggiungono l'età adulta a settembre o ottobre.

Prepararsi per l'inverno

In autunno, quando le temperature scendono sotto i 15 °C e le giornate si accorciano, il metabolismo delle cimici cambia. L'attività riproduttiva si arresta completamente. In autunno gli animali non si accoppiano più e non depongono più le uova. Invece, cercano in massa quartieri invernali riparati e asciutti. Mentre le specie autoctone spesso svernano tra le foglie, sul terreno o sotto la corteccia degli alberi [6], le specie invasive come la cimice marmorata sono fortemente attratte dalle abitazioni umane, dalle capriate dei tetti e dai cassonetti delle tapparelle [7]. Solo gli adulti (si immagina) sopravvivono all'inverno; Le ninfe che non sono riuscite a raggiungere la muta finale prima dell'inizio del gelo muoiono [6].

Nemici naturali della covata di cimici

L'alto tasso di riproduzione delle cimici è regolato da avversari naturali in ecosistemi intatti. Le covate di uova, in particolare, sono una popolare fonte di cibo per vari predatori e parassitoidi. Gli scarafaggi, le forbicine e i ragni saltatori mangiano direttamente le uova.

Le vespe parassitoidi parassitoidi (vespe calcide) sono ancora più specializzate. Specie come la vespa samurai (Trissolcus japonicus) o Trissolcus basalis depongono le proprie uova direttamente nelle uova delle cimici [2]. La larva della vespa mangia l'embrione della cimice dall'interno. Dopo un po', invece di un insetto, una nuova vespa parassita si schiude dall'uovo dell'insetto. In Asia, fino all'85% delle uova di cimice marmorizzata vengono distrutte [3]. In Europa sono attualmente in corso ricerche approfondite sulla misura in cui queste minuscole vespe possono essere utilizzate per il controllo biologico dei parassiti.

Domande frequenti (FAQ)

Conclusione: una strategia di sopravvivenza perfetta

La riproduzione delle cimici è un ottimo esempio di efficienza biologica. Dall'interruzione del letargo controllata dalla temperatura e dalla luce alla deposizione protetta delle uova sulla pagina inferiore delle foglie fino all'affascinante comportamento di aggregazione delle prime larve: ogni passo è progettato per massimizzare il tasso di sopravvivenza della prole. In particolare, la metamorfosi incompleta nell'arco di cinque stadi ninfali consente agli animali di adattarsi rapidamente al loro ambiente. La conoscenza di questi cicli riproduttivi è ora più importante che mai per combattere specie invasive come la cimice asiatica o la cimice verde del riso nell'orticoltura e nell'agricoltura in modo mirato ed ecologicamente sensato.