Vita segreta degli insetti del legno, tra le gallerie scavate negli alberi
"Una rete di interazioni ecologiche sorprendenti". Una vita segreta si sviluppa tra le gallerie scavate all'interno degli alberi colonizzati dagli insetti del legno. Uno studio fa luce sulle relazioni nascoste tra coleotteri dell'ambrosia, utilizzando tecniche di tomografia a raggi X "per investigare dinamiche completamente nascoste tra specie o tra individui della stessa specie. Si apre un mondo sulle interazioni dentro un determinato substrato che non sarebbe possibile investigare in altro modo".
Nello studio Three-dimensional gallery system reconstruction reveals more frequent intraspecific than interspecific interactions in ambrosia beetles, pubblicato sulla rivista Proceedings of the Royal Society B, un gruppo di ricerca del dipartimento Agronomia, Animali, Alimenti, Risorse naturali, Ambiente (DAFNAE) dell’Università di Padova, in collaborazione con gli atenei di Catania e Friburgo e l’ente americano USDA, ha indagato ciò che accade all’interno del legno, svelando le interazioni tra le gallerie scavate da individui della stessa specie e di specie diverse degli ambrosia beetles, piccolissimi coleotteri del legno che vivono in simbiosi con i funghi, coltivandoli all'interno delle gallerie che scavano in profondità. Ogni specie è associata a un fungo diverso.
"Ci siamo concentrati sul legno, microhabitat complesso, con un numero elevatissimo di specie a esso legate e con dinamiche interne per la maggior parte inesplorate. Inoltre, potenzialmente, in qualsiasi altro substrato altre specie potrebbero interagire. Le possibilità di indagine sono infinite", ha spiegato a Il Bo Live Davide Rassati, coordinatore del gruppo di ricerca e docente all'Università di Padova.
Fondate ognuna da una singola femmina, le gallerie scavate da questi insetti del legno sono state a lungo considerate unità familiari isolate: tuttavia, alcune osservazioni sul campo suggerivano che potessero interagire tra loro. I risultati di questo studio ora lo dimostrano: le gallerie di questi insetti non sono sistemi isolati ma si intersecano frequentemente.
Cosa comporta questa colonizzazione per l'albero? "Nel momento in cui la colonizzazione è importante, l'albero può morire: dipende dalle dimensioni e dallo stato dell'albero stesso. In generale, nella maggior parte dei casi, si tratta di specie secondarie, diciamo che arrivano nel momento in cui l'albero è già stressato [...] Gli ambrosia beetles sono specie estremamente polifaghe, attaccano pressoché qualunque pianta, l'importante è che sia stressata. Questo è uno dei vantaggi che hanno e una delle caratteristiche che li porta ad avere successo quando vengono introdotti in un nuovo ambiente: non dipendono dal legno, ma dal proprio fungo".
"Alcune specie sono di primario interesse fitosanitario. Per esempio, esiste una specie, introdotta in America, che ha devastato una famiglia di piante perché ha iniziato ad attaccare quelle vive e sane, portando un fungo patogeno. Quindi, sebbene la maggior parte siano specie secondarie, ve ne sono alcune che spiccano per il potenziale di danno".
La ricerca
Abbiamo chiesto a Rassati di raccontare l'origine di questa ricerca: "Circa sei anni fa ho iniziato a lavorare con gli ambrosia beetles, piccoli insetti appartenenti alla sottofamiglia degli scolitidi, la stessa che include il bostrico. Sulla base di questo interesse, ho sviluppato un progetto focalizzato sul modo in cui specie diverse riuscissero a interagire all'interno del legno, chiedendomi se queste specie potessero scambiarsi i funghi simbionti". E Rassati continua: "Mi occupo anche di specie invasive e l'idea era proprio quella che riuscire a capire se, nel momento in cui una specie esotica viene introdotta in un altro continente, ci può essere lo scambio di microrganismi simbionti tra specie native e specie esotiche, con conseguenti ripercussioni ecologiche. Durante il progetto abbiamo portato avanti questa idea: abbiamo pubblicato lavori più specifici su altri meccanismi, ma questo risultato finale è il più interessante".
"Per la nostra ricerca sul campo abbiamo scelto Bosco Nordio", area naturale protetta della regione Veneto, nel comune di Chioggia, ideale per due motivi, spiega Rassati a Il Bo Live: "Innanzitutto perché l'impianto sperimentale era molto corposo, sono state infatti posizionate 120 piante in vaso di circa due metri ciascuna, inoltre avevamo bisogno di un posto sicuro dove la gente non potesse interferire con la prova. Lì abbiamo svolto la parte sperimentale. Poi le piante, una volta colonizzate, sono state tagliate ed è stata eseguita l'analisi della tomografia". Per attirare massicciamente gli insetti, i ricercatori hanno applicato due tipi di stress alle piante per indurre la produzione di etanolo, attrattivo per questi coleotteri: l'allagamento e l'iniezione diretta di etanolo per ottenere colonizzazioni massicce.
Tomografia a raggi X
Ricostruendo tridimensionalmente le gallerie all'interno dei tronchetti senza distruggerli, "abbiamo assegnato ogni galleria a una determinata specie in base al diametro del foro d'ingresso, poi abbiamo classificato tutte le gallerie che interagivano tra loro, cioè che si toccavano in un punto". Attraverso la tomografia a raggi X, mai utilizzata in precedenza per l'osservazione delle relazioni che esistono tra specie, "abbiamo scoperto che le intersezioni, in cui due o più gallerie scavate da femmine diverse si fondono in uno o più punti, e le intrusioni, in cui una femmina inizia a scavare la sua galleria dall'interno di una galleria precedentemente abbandonata da un'altra femmina di una specie più grande, sono fenomeni ricorrenti. Abbiamo anche osservato che le interazioni intraspecifiche sono generalmente più frequenti di quelle interspecifiche, indipendentemente dal trattamento dell'albero".
Ridurre i rischi legati alla predazione
Le connessioni più comuni avvengono dunque tra individui della stessa specie, aumentando così il potenziale incremento della diversità genetica. Più rare, ma non assenti, sono quelle tra specie diverse. Nel caso degli ambrosia beetles, oggetto dello studio, i risultati aprono nuove prospettive sulle modalità con cui questi insetti (e potenzialmente altri) "possono aumentare la loro diversità genetica interagendo direttamente all’interno del substrato riproduttivo: un comportamento che potrebbe consentire loro di ridurre i rischi legati alla predazione, evitando di dover uscire dalla propria galleria per cercarne altre appartenenti a individui della stessa specie. "Inizialmente eravamo interessati a indagare il contatto tra specie diverse, poi ci siamo resi conto che il contatto più frequente era quello tra individui della stessa specie - commenta Rassati -. Questa osservazione secondaria è diventata il centro dello studio".
