Insecta

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Classificazione scientifica
Regno	Animalia
Sottoregno	Eumetazoa
Phylum	Arthropoda
Subphylum	Hexapoda
Classe	Insecta
Sottoclassi
	Apterygota; Pterygota;

Gli Insetti o Entomi (Insecta), sono una classe appartenente al grande phylum degli Arthropoda, i più complessi e perfezionati animali invertebrati. Questa classe rappresenta il più grande raggruppamento di animali che popoli la Terra, con oltre un milione di specie, pari ai cinque sesti dell’intera animalità.

Si ritiene che siano i più antichi colonizzatori delle terre emerse ^[1] in quanto sono stati rinvenuti fossili di Insetti risalenti al Devoniano.

Morfologia

Caratteri generali

Gli Insetti devono il loro nome alla struttura metamerica del corpo ^[2].

A differenza di altri Artropodi, la metameria degli Insetti è di tipo eteronomo: il corpo è infatti suddiviso, in genere, in tre regioni morfologiche distinte, denominate capo, torace, addome, ai quali sono associate delle appendici; le più evidenti, ma non sempre presenti, sono le antenne nel capo, le zampe e le ali nel torace. Le regioni morfologiche sono dette genericamente tagmi.

L'intero corpo è racchiuso in un esoscheletro, formato da sostanze organiche particolari che gli conferiscono una specifica robustezza. L'esoscheletro presenta dei tratti di discontinuità in cui il tegumento diventa membranoso. In tal modo corpo e appendici risultano suddivisi in unità genericamente denominate segmenti o somiti (se riferite al corpo) e articoli (se riferite alle appendici).

Esoscheletro

A differenza dei Vertebrati, la funzione di sostegno e di attacco dei muscoli negli Artropodi è svolta da uno scheletro esterno che, nel contempo, svolge anche la funzione di tegumento. L'esoscheletro è un tegumento composto da più strati, organizzati in una membrana basale, un epitelio semplice, detto epidermide, e uno strato inerte, rigido e pluristratificato, detto cuticola.

La cuticola è lo strato da cui derivano le principali proprietà dell'esoscheletro; è formato da sostanze organiche (chitina, cere, lipoproteine, ecc.) in grado di conferire rigidità, robustezza, impermeabilità, elasticità, flessibilità. Lo spessore della cuticola non è uniforme: la cuticola si interrompe in corrispondenza delle articolazioni, venendo sostituita da un tessuto membranoso, e in corrispondenza delle suture, linee di minore resistenza che separano le porzioni di esoscheletro vero e proprio (dette scleriti). Le aree membranose conferiscono all'esoscheletro la flessibilità, permettendo il movimento, le suture conferiscono una minore resistenza che permette lo svolgersi della muta.

La superficie dell'esoscheletro è caratterizzata, spesso, dalla presenza di peli, setole, squame e sculture che, secondo i gruppi sistematici, possono essere essenziali per la determinazione ai fini tassonomici.

Capo

Il capo è la prima regione morfologica composta dai primi sei somiti che si fondono in una struttura in cui si perde l'originaria metameria. L'esoscheletro presenta due aperture, dette rispettivamente apertura boccale e foro occipitale. Quest'ultimo è collegato al torace.

I primi tre somiti formano il procefalo, i successivi tre lo gnatocefalo^[3]; in modo approssimativo il procefalo si identifica con la parte anteriore-dorsale del capo, lo gnatocefalo con quella ventrale. Le strutture esterne presenti nel capo hanno due scopi prevalenti: la percezione di stimoli sensoriali e la prima fase dell'alimentazione (prensione, elaborazione e ingestione dell'alimento). Tali strutture, in generale e non sempre tutte presenti, sono rappresentate da un paio di antenne, due occhi composti, tre ocelli e, infine, gli gnatiti, termine che indica genericamente le appendici dell'apparato boccale.

Le antenne sono organi a prevalente funzione sensoriale, di varia forma e sviluppo, costituite da un numero variabile di articoli, detti antennomeri, più o meno differenziati. Gli occhi composti sono strutture complesse deputate alla percezione visiva, formate dall'aggregazione di unità percettive elementari dette ommatidi. Gli ocelli sono occhi rudimentali, assenti in alcuni gruppi sistematici, in numero di tre.

Gli gnatiti sono appendici derivate dai tre somiti gnatali e s'inseriscono con articolazioni sul peristoma, ossia sul margine dell'appertura boccale. Gli gnatiti veri e propri sono rappresentati, in senso dorso-ventrale (o antero-posteriore sotto un altro punto di vista), da un paio di mandibole, un paio di mascelle e il labbro inferiore o labium, interpretato come derivato dalla fusione di un secondo paio di mascelle. Mandibole e mascelle hanno una posizione laterale, mentre il labbro inferiore delimita posteriormente l'apertura boccale. Anteriormente l'apertura boccale è delimitata dal labbro superiore o labium, che, pur concorrendo a formare l'apparato boccale, è in realtà derivato dal primo somite del procefalo. La cavità orale, delimitata dalle appendici boccali, contiene la prefaringe, una sorta di lingua che separa l'apertura boccale in due cavità: una dorsale, il cibarium, che rappresenta il tratto iniziale del tubo digerente, e una ventrale, il salivarium, nel quale sboccano i dotti delle ghiandole salivari. Sulle mascelle e sul labbro inferiore si inseriscono in genere i palpi, appendici segmentate di sviluppo variabile, in numero di quattro: due palpi mascellari e due labiali. I palpi sono organi deputati alla percezione di stimoli sensoriali.

L'apparato boccale tipico è quello masticatore. Gli gnatiti hanno una conformazione e una funzionalità tali da permettere, in genere, la prensione di alimenti solidi, la masticazione e l'introduzione nella cavità orale. In molti gruppi sistematici esistono però profonde modificazioni anatomiche, morfologiche e funzionali che trasformano drasticamente la fisionomia e la funzionalità dell'apparato boccale, che diventa ad esempio pungente-succhiante, succhiante, lambente-succhiante.

Classificazioni del capo, su base morfologica, riguardano la sua disposizione in rapporto al torace e la conseguente dislocazione dell'apparato boccale, e lo sviluppo degli occhi.

Torace

Il torace deriva dall'accostamento di tre somiti ed è principalmente sede degli organi motori. È distinto in protorace, mesotorace e metatorace. L'esoscheletro di ogni segmento toracico è riconducibile ad un anello formato dall'organizzazione di quattro aree:

una dorsale, detta tergo, tergite o noto;
due laterali, dette pleure;
una ventrale, detta sterno o sternite.

Nella terminologia si usa spesso specificare contemporaneamente il segmento toracico e l'area a cui si fa riferimento, perciò i tergiti del primo, secondo e terzo segmento toracico sono denominati rispettivamente pronoto, mesonoto, metanoto; denominazioni analoghe si usano per indicare gli sterniti, mentre raramente si adottano per le pleure.

La morfologia del tergite, delle pleure e dello sterno può essere relativamente semplice oppure complicarsi per la presenza di linee di sutura. Questa complicazione interessa in particolare il secondo e terzo segmento toracico, sui quali si innestano le ali nelle forme alate.

Il pronoto presenta in genere una morfologia relativamente semplice, mentre sia il mesonoto sia il metanoto presentano in genere delle linee di sutura che li suddividono in tre aree. Procedendo in senso antero-posteriore, queste sono denominate rispettivamente prescuto, scuto e scutello.

Analogamente, lo sterno si suddivide in tre aree denominate, in ordine antero-posteriore, presterno, basisterno e sternello.

Le pleure sono spesso divise da una sutura obliqua in due aree, una anteriore e una posteriore, denominate rispettivamente episterno ed epimero.

Gli organi associati ai segmenti toracici sono le zampe e le ali; entrambe le tipologie di appendici sono primariamente deputate alla locomozione e al volo, ma possono talvolta presentarsi adattamenti specifici finalizzati allo svolgimento di una particolare funzione.

Zampe

Nella generalità degli Insetti è presente una coppia di zampe per ogni segmento toracico, da cui il nome di Esapodi dato frequentemente a questa classe. Il numero delle zampe può ridursi come adattamento secondario, fino alla totale scomparsa, come avviene ad esempio nelle forme adulte degli insetti catametaboli. La presenza di tre coppie di zampe toracice si rileva anche nelle forme giovanili, tuttavia in alcuni tipi di larve sono presenti anche organi di locomozione addominali, detti pseudozampe.

Morfologicamente, le zampe si presentano come appendici pluriarticolate e libere. Procedendo in senso prossimale-distale, gli articoli prendono rispettivamente il nome di coxa (o anca), trocantere, femore, tarso, pretarso e unghie. In generale gli articoli di maggiore sviluppo in lunghezza sono il femore e la tibia, tuttavia nei diversi gruppi sistematici possono presentarsi marcate differenziazioni. Il tarso è a sua volta suddiviso in più articoli detti tarsomeri e il pretarso è in genere nascosto nell'ultimo tarsomero. Sul pretarso si articolano le unghie, che consentono l'adesione a superfici scabrose, ma possono presentarsi anche altre strutture con forme e funzioni specifiche. Fra queste si citano l'arolio (a forma di lobo), l'empodio (a forma di stilo), i pulvilli (a forma di lamina). L'empodio e l'arolio sono organi impari inseriti fra le unghie, mentre i pulvilli sono organi pari inseriti sotto le unghie.

La funzione primaria delle zampe è quella locomotoria; in tal caso le zampe sono dette cursorie. Sono frequenti tuttavia adattamenti morfologici e anatomici finalizzati a conferire specifiche proprietà; in tal caso si parla ad esempio di zampe natatorie (adatte al nuoto), raptatorie (adatte ad afferrare le prede), fossorie (adatte a scavare), saltatorie (adatte al salto), ecc.

Ali

Le ali sono assenti, come carattere primario, in tutti gli Apterygota. Gli Pterygota sono invece primariamente provvisti di due paia di ali, ma è frequente il fenomeno del meiotterismo secondario, che consiste nella riduzione dello sviluppo alare fino alla completa scomparsa (atterismo). Sono inoltre presenti esclusivamente nello stadio adulto.

Le ali sono portate dal mesotorace e dal metatorace. Morfologicamente, l'ala si presenta come espansione laterale dei tergiti; strutturalmente sono costituite da due lamine sovrapposte: una dorsale, in continuità con il tergite, una ventrale, in continuità con la membrana pleurale. Contrariamente alle ali degli Uccelli, quelle degli Insetti sono prive di muscoli, in quanto il loro movimento è dovuto all'azione di muscoli dislocati nel torace. L'ala è percorsa da condotti, detti nervature o vene. Le nervature sono in continuità con l'emocele (vedi Apparato circolatorio) e sono irrorate dall'emolinfa. All'interno delle nervature corrono anche nervi e trachee. La venatura alare forma una rete più o meno fitta in funzione della ramificazione delle nervature. Il sistema delle nervature delimita areole circoscritte dette cellule alari. Il decorso delle nervature e la forma delle cellule sono importanti elementi di determinazione tassonomica in alcuni ordini, in particolare nei Ditteri e negli Imenotteri. Le ali si articolano al torace per mezzo di scleriti ascellari (detti basalare e subalare), situati sul torace e mossi da speciali muscoli.

La morfologia alare varia molto secondo il gruppo sistematico. In generale sono membranose, ma per lo sviluppo di una cuticola spessa possono presentarsi anche sclerificate completamente, come nelle elitre dei Coleotteri e nelle tegmine degli Ortotteri, o parzialmente, come nelle emielitre dei Rincoti Eterotteri. In generale le anteriori hanno spesso uno sviluppo maggiore, rispetto a quelle posteriori, e possono essere presenti specifici organi di collegamento per la sincronizzazione del movimento, come nei Lepidotteri e negli Imenotteri. La superficie alare viene distinta morfologicamente in tre regioni, dette rispettivamente remigante, anale e jugale, di cui la prima presenta il maggiore sviluppo e la maggiore robustezza.

La funzione primaria è quella del volo, tuttavia gli adattamenti morfoanatomici possono alterare questa funzione fino a farla perdere del tutto a favore di altre finalità biologiche. In questo caso le ali anteriori o posteriori possono trasformarsi in organi di protezione (elitre e tegmine), di regolazione dell'equilibrio (bilancieri), ecc.

Addome

L'addome è la regione morfologica in cui hanno sede gli organi della riproduzione. Primitivamente è composto di 11 segmenti, detti uriti, ma l'XI ^[4] è atrofico o ridotto ad un segmento perianale. Nei gruppi sistematici più evoluti, in ogni modo, il numero di uriti tende a ridursi per involuzione o modificazione degli ultimi.

Ogni urite ha una forma riconducibile a quella di un anello in cui si distinguono quattro aree: una dorsale, detta urotergo, una ventrale, detta urosterno, e due aree membranose laterali, a volte sclerificate. A differenza del torace, in cui gli scleriti laterali sono formati dalle pleure, nell'addome l'eventuale sclerificazione laterale è dovuta ad un'espansione dell'urotergo o dell'urosterno. Gli uriti sono articolati tra loro dalla membrana intersegmentale, una struttura del tegumento elastica e flessibile, adatta a permettere la dilatazione dell'addome nelle femmine gravide (fisogastria).

L'addome porta delle appendici in genere poco evidenti in confronto a quelle toracice e cefaliche. Alcune appendici addominali sono tipiche di ordini poco evoluti come gli stili, rudimenti di zampe, e i cerci, inseriti ai lati dell'ultimo urite. Generalmente queste formazioni non compaiono negli ordini più evoluti oppure si presentano sotto forma di abbozzi rudimentali. Presenti in tutti gli ordini sono invece le gonapofisi, ossia gli organi genitali esterni. Nelle larve possono essere presenti le pseudozampe, estroflessioni tegumentali cilindriche, terminanti con un uncino e usate per la locomozione o l'adesione al supporto. Altre formazioni, specifiche di alcune larve, sono i pigopodi, strutture estroflettibili usate per vari scopi.

Le gonapofisi costituiscono gli organi genitali esterni. Sono associate all'VIII e IX urite nella femmina e al IX urite nel maschio. Nel maschio sono usate come organo copulatorio, nella femmina come organo di deposizione delle uova; le gonapofisi delle femmine sono perciò indicate, in genere, anche con la denominazione di ovopositore. La funzione primitiva dell'ovopositore può essere persa, come avviene negli Imenotteri Aculeati, nei quali si trasforma in aculeo, assumendo la funzione di strumento di offesa e difesa.

Profonde modificazioni morfoanatomiche dell'addome interessano in particolare i primi uriti negli Imenotteri Apocriti, organizzati a formare il caratteristico addome peduncolato (peziolato), e gli ultimi uriti nei Ditteri, organizzati a formare l'ovopositore di sostituzione. Per la descrizione di questi adattamenti si rimanda alle voci relative agli specifici gruppi sistematici.

Anatomia

Rispetto ai Vertebrati, negli Insetti e negli Artropodi in generale si verifica l'inversione dei sistemi assili: l'apparato circolatorio e il sistema nervoso periferico assumono rispettivamente una posizione dorsale e ventrale, mentre l'apparato digerente si disloca in posizione centrale rispetto alla sezione del corpo. Pur mantenendo alcune analogie, la struttura anatomica degli apparati assume comunque marcate differenze e la frequente coincidenza dei termini è per lo più una mutuazione dalla terminologia adottata nell'anatomia dei Vertebrati.

Apparato digerente

L'apparato digerente degli Insetti è un tubo che parte dall'apertura boccale e termina in quella anale. Strutturalmente si distingue in tre distinte sezioni: lo stomodeo o intestino anteriore, il mesentero o intestino medio, il proctodeo o intestino posteriore.

Il suo percorso può essere più o meno tortuoso secondo la complessità anatomo-fisiologica della specie. Nelle forme più primitive assume per lo più la fisionomia di un canale longitudinale che attraversa tutto il corpo, mentre particolari specializzazioni sono all'origine della presenza di convoluzioni, espansioni, interruzioni, deviazioni con funzione di by-pass. In generale, come avviene nei Vertebrati, anche negli Insetti si osserva un aumento relativo della lunghezza passando da un regime dietetico fitofago ad uno zoofago. Dall'apertura boccale, il canale digerente attraversa il cingolo parastomodeale (vedi Sistema nervoso centrale) e il foro occipitale, entra nel torace e prosegue nella cavità addominale fino alla sua estremità, in corrispondenza dell'apertura anale. Attraversa perciò le tre regioni morfologiche disponendosi sopra la catena gangliare ventrale e sotto il vaso dorsale. La terminologia adottata per distinguere le differenti sezioni è spesso mutuata da quella dei Vertebrati, ma le profonde differenze strutturali e fisiologiche non comportano alcuna analogia.

Stomodeo

Lo stomodeo assolve alle funzioni di ingestione e prima elaborazione dell'alimento, più che ad una vera e propria digestione, e in alcuni Insetti ad una funzione di temporaneo immagazzinamento. Parte dall'apertura boccale e termina in corrispondenza della valvola cardiaca dove confluisce nel mesentero. Procedendo in senso cefalo-caudale, si divide nelle seguenti sezioni: cavità orale, faringe, esofago, ventriglio.

La cavità orale è in continuità con l'apertura boccale e contiene uno sclerite, detto prefaringe, impropriamente assimilato alla lingua dei Vertebrati. La prefaringe divide la cavità in due sezioni: quella ventrale, detta salivarium, rappresenta lo sbocco dei condotti delle ghiandole salivari; quella dorsale, detta cibarium, rappresenta il tratto iniziale vero e proprio del canale digerente. Il cibarium prosegue nella faringe e questa nell'esofago. Durante questo passaggio il canale digerente passa sotto il ganglio sopraesofageo, attraversa il cingolo parastomodeale e il foro occipitale ed entra nel torace.

Nel suo tratto finale lo stomodeo subisce delle differenziazioni anatomiche che possono essere marcate in alcuni Insetti. Le strutture principali sono l'ingluvie, il ventriglio e la valvola cardiaca.
L'ingluvie è un diverticolo che in alcuni Insetti può raggiungere dimensioni tali da diventare un vero e proprio serbatoio fino ad occupare anche parte dell'addome. Le funzioni dell'ingluvie possono in questi casi assumere una specificità tale da giustificare l'attribuzione di particolari denominazioni: la più conosciuta è la borsa melaria delle Api, il serbatoio con cui le operaie trasportano il nettare all'alveare o il miele da un punto all'altro del favo; analoghe funzioni ha l'ingluvie in altri Insetti sociali, detta perciò stomaco sociale. Completamente differente è invece la funzione nelle Zanzare, dove acquisisce la denominazione di borsa del sangue. In altri Insetti, infine, acquisisce una funzione aerostatica riempendosi d'aria e perdendo del tutto la sua funzione originaria.
Il ventriglio o proventricolo è un'espansione successiva che negli Insetti ad apparato boccale masticatore assume la funzione di uno stomaco masticatore, analoga a quella del ventriglio degli Uccelli: la cuticola interna ha infatti un notevole spessore e si organizza in processi di varia forma allo scopo di triturare il bolo alimentare e miscelarlo al succo digestivo.
La valvola cardiaca è il punto di passaggio in corrispondenza del quale lo stomodeo si insinua nel lume del mesentero. La sua funzione è quella di regolare il passaggio del bolo nel mesentero introducendolo nella membrana peritrofica ^[5].

Note

^ Tremblay, op. cit. p. 11.
^ Insetto deriva dal latino insecta, Entomo dal greco éntoma. In entrambi i casi l'etimologia fa riferimento alla segmentazione del corpo.
^ Servadei, Zangheri, Masutti. Op. cit., pp. 18-19.
^ Per convenzione, gli uriti sono indicati con un numero romano progressivo, partendo da quello anteriore
^ Servadei, Zangheri, Masutti. Op. cit. p. 60.

Bibliografia

Ermenegildo Tremblay, Entomologia applicata. Volume primo: Generalità e mezzi di controllo, 3ª ed., Napoli, Liguori Editore, 1985, ISBN 88-207-0681-4.
Antonio Servadei, Sergio Zangheri; Luigi Masutti, Entomologia generale ed applicata, Padova, CEDAM, 1972.