Forum Entomologi Italiani

Salve a tutti!
Ogni tanto, osservando strutture particolari, cerco di capire quale sia la loro funzione.
Un carattere anatomico che mi ha sempre incuriosito è la presenza di un processo spinoso sullo sterno di alcune specie di Coleotteri.

Per far capire meglio di cosa sto parlando, ecco un esempio in un Chrysomelidae Crysomelinae del Perù:

Tali strutture, tutte abbastanza simili, con differenze più che altro nello sviluppo e nella forma della "spina", si trovano in vari gruppi di specie non direttamente imparentate. Le conosco di parecchi Chrysomelinae tropicali come quello in foto, di parecchi Rutelidae (Macraspis, Chrysina e alcuni generi vicini) e del Genere Steraspis tra i Buprestidi. Quelle di Chrysomelidi e Rutelidi sono quasi identiche, ricurve e rivolte in avanti. Quelle delle Sternocera sono più corte e puntano verso il basso.

Cercando di capire a che servisse questo corno sternale nelle Steraspis, avevo pensato che potessero usarlo per incidere la sottile corteccia dei giovani rametti su cui spesso stanno questi insetti, ma richiederebbe un notevole sforzo (questi insetti sono comunque capaci di esercitare una notevole forza con le zampe), e farebbero prima a usare le mandibole. Nei Chrysomelidi e Rutelidi spesso la punta del processo spinoso si curva tanto da puntare verso il prosterno ed il "collo", quindi un uso simile a quello che avevo pensato non è ipotizzabile.
Ho pensato a casi di deriva genetica (affermazione casuale di un carattere non adattativo), ma difficilmente questo fenomeno origina strutture simili in gruppi diversi.
Ho anche pensato a qualcosa che abbia un funzione legata in qualche modo al sesso, prodotto quindi dalla selezione sessuale, ma mi risulta sia presente in entrambi i sessi.
Avete qualche idea o avete letto qualcosa in proposito?

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Maurizio Gigli
http://utenti.romascuola.net/bups
http://bup.xoom.it/

Difesa?

E si... però anche se un carattere compare per deriva, prima o poi deve comunque fare i conti con la selezione...

Io non saprei proprio che dire. Però, visto che mi stanno antipatici i discorsi eccessivamente adattativi (questo serve per quello o quell'altro), penserei ad un processo a cui si attaccano muscoli, ovvero una conseguenza indiretta e non adattativa di qualche altro carattere selettivo (un pò come la gobba delle giraffe, di alcuni bovidi o cervidi, dovuta alla necessità di fulcri di leva per la muscolatura del collo. In questo caso lo sviluppo di corna, carattere spesso determinato da selezione sessuale, si "porta dietro" l'aumento di dimensione degli archi neurali delle prime vertebre).

Ma probabilmente ho detto solo fesserie.

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"Non posso separare il piacere estetico che provo nel vedere una farfalla dal piacere scientifico di sapere che cosa è" (V.Nabokov)

Potrebbe anche servire per l'inserzione dei muscoli, ma per far muovere cosa? Uno sviluppo simile potrebbe essere solo conseguenza della necessità di una muscolatura molto sviluppata, come quella che consente il morso nei Mammiferi carnivori, con conseguente sviluppo di una cresta ossea sul cranio. Ma in questo caso a che servirebbe? Gli arti, l'articolazione testa-protorace e quella pro-mesotoracica non presentano niente di particolare. Resta solo la muscolatura che muove la parte superiore di meso e metatorace e causa il battito delle ali. Ma perchè dovrebbe essere così sovradimensionata?

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Maurizio Gigli
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Io mi associo in parte con quanto detto da Eopteryx. Molti "processi" e protuberanze presenti sul corpo degli insetti sono generate da motivi prettamente anatomici; in quel punto evidentemente non ha caso (per via dei muscoli alari) è necessaria una struttura molto resistente. Quello che però fa notare Julodis è la forte espansione di tale struttura che, al di la del processo evolutivo, essendo molto lunga ne spiega sicuramente una funzione specifica (basti pensare a gli Elateridae); potrebbe essere addirittura d'impiccio nei vari movimenti dell'insetto, credo che debba essere in qualche modo giustificata.
Attenzione che la sparo grossa : potrebbe essere utilizzata durante l'atterraggio dell'insetto (visto che in questo caso è orientata verso il basso)...Gli Ortotteri se non mi sbaglio hanno la parte sternale del torace fortemente chitinizzata.

Ciao

Personalmente non conosco coleotterofauna con spine starnali e tale aspetto mi ha incuriosito; non voglio dare obbligatoriamente una risposta al quesito di Julodis ma una ipotesi, da confermare possibilmente in natura , potrebbe essere questa.
Se facessero parte di una strategia di difesa basata prima sulla tanatosi e, successivamente, sul mimetismo?!?
Provo a spiegarmi meglio. Ad esempio l'esemplare fotografato da Maurizio presenta una livrea elitrale abbastanza evidente pertanto facilmente individuabile (anche se poi in natura non è sempre così , basti pensare alla tigre ) da un predatore.
Una volta che l'insetto si sente minacciato si potrebbe lasciar cadere per tanatosi; "atterrando" di dorso mostrerebbe al predatore la parte più scura del proprio corpo con tanto di spina per poter imitare appunto un rametto spinoso un po' come fa il Centrotus cornutus restando fermo sul proprio stelo.

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Andrea

E' una possibilità, ma ci credo poco.
Questi Chrysomelinae sono quasi certamente tossici per ingestione, o comunque mostrano una colorazione di avvertimento che dovrebbe proteggerli a sufficienza. Certamente, nel caso non funzionasse, potrebbero lasciarsi cadere e andare in tanatosi. I Rutelidi di cui parlavo prima non ho idea se vadano in tanatosi o meno, ma se non altro dovrebbero essere commestibili. La spina, quando punta verso l'esterno come nella foto, potrebbe benissimo avere scopo difensivo verso i vertebrati predatori, ma il più delle volte si curva verso l'alto e punta verso l'insetto stesso.
Nelle Sternocera non c'è una vera e propria tanatosi, o meglio, c'è, poichè a volte si lasciano cadere al suolo, ma dura molto poco, poi si raddrizzano e se ne vanno. Da poco si è scoperto, da studi compiuti in Australia, che i Buprestidi di quel continente contengono sostanze tossiche per ingestione, chiamate buprestine. Probabilmente ce l'hanno pure gli altri Buprestidi.

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Maurizio Gigli
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Parlo dal mio punto di vista "scrabeidologico" ...
Tanti anni fa mi posi lo stesso quesito a proposito di tutte quelle appendici cornee di cui molti scarabeidi sono forniti.
Non trovando una risposta mi rivolsi a chi più di me SAPEVA.
La risposta fu alquanto laconica ... e mi parve di capire che chiedersi cosa ci fa uno scarbeo rinoceronte o geotrupes col corno che ha sul capo ... è un pò come chiedersi cosa dicono gli uccellini quando cinguettano! (Lessi su "Airone" un servizio sull'argomento e la risposta fu: NIENTE).
Non mi risulta a tutt'oggi che siano stati fatti grossi passi avanti in materia.
Forse bisognerebbe allevare in gran quantità queste specie, filmarne il ciclo vitale minuto per minuto ... e vedere se esiste un qualche momento in cui l'oggetto in questione viene iusato o sfruttato per una qualche azione.
Se posso permettermi una fantasia ... mi vedo il coleottero che vola a razzo in qua e in la poi, preso di mira la margherita sulla quale intende posarsi, ci si fionda "A DARDO" piantandosi tra gli stigmi gialli e gridare soddisfatto "sono arrivato!".
Ciao
Alberto

...secondo me.....e di questo ne sono certo , la bestiola di Maurizio ha sviluppato, durante tutto il suo percorso evolutivo, questa vistosa spina sternale semplicemente perchè sapeva che gli entomologi l'avrebbero catturata e.....per evitare dolorosi spilli piantati nelle elitre, si è autofornita di una struttura idonea ad essere fissata sul cartellino!!
Svelato il mistero!

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Mi sembra la cosa più probabile!
In realtà con questo corno diventa molto difficile riuscire a incollarla sul cartellino. Dopo che mi si è staccata due volte, ho dovuto fare ricorso ad una colla più tenace!

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Maurizio Gigli
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Secondo me è un discorso molto interessante. Per curiosità ho dato una velocissima occhiata alla mia modesta collezione di coleotteri, osservando la parte meso e metasternale dei vari Scarabeoidei italiani, gli unici in cui appare una formazione simile , ma più ridotta, come gia sapete sono i Cetonidae (non in tutti naturalmente) nell'apofisi mesosternale appunto, che risulta essere più pronunciata nel genere Cetonia. Inoltre si noti come le meso-coxe siano più distanziate tra di loro, in rapporto alle meta-coxe quanto è presente tale processo.

Per quanto riguarda questi Chrysomelidi so ben poco, provo ad immaginarne però il loro comportamento nei confronti di un predatore. Non credo che rispetto ad altri loro parenti avrebbero maggiori possibilità di fuga con quella spina sul ventre (anzi), però penso che d'altra parte in qualche maniera gli avvantaggi, confermando così la teoria dell'evoluzionismo. Allo stesso modo le formazioni cornee degli scarabei che (al di la della loro primordiale utilità) nei maschi, in cui erano più accentuate, hanno portato a maggiori possibilità di tramandare il carattere ereditario.

Mettila su un cartellino forato, in modo che la spina possa fuoriuscire al di sotto del cartellino (così hai anche modo di vederla dal lato ventrale!)

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Giovanni
Pactolinus gigas (Paykull, 1811)

Le "corna" degli Scarabaeoidea (si hanno soprattutto nei Dynastidae, ma anche nei Cetoniidae, in alcuni generi di Rutelidae, Geotrupidae, ecc.) hanno chiaramente una funzione legata al sesso. Se poi vengano usate nelle sfide tra maschi, o solo come deterrente, o semplicemente siano un ornamento in base al quale le femmine operino la scelta del partner, o ancor più semplicemente un "effetto collaterale" di qualche altro carattere selezionato sessualmente, non so dirvi con certezza, anche perchè credo che le cose cambino molto da specie a specie. Insomma niente di troppo diverso da quel che capita con le corna dei mammiferi o, per restare in campo coleotterologico, con le mandibole dei Lucanidi.
Se anche nel caso di questa spina ventrale si notasse una differenza tra maschi e femmine, avrei subito pensato a un prodotto della selezione sessuale, che è comunque una delle forme più attive ed estreme di selezione. Ma da quel che ho visto, almeno nelle Sternocera (certamente) e nei Rutelidae (per quel poco che li conosco), il processo sternale è presente in entrambi i sessi, quindi questo dovrebbe escludere il fattore sessuale (anche se spesso un carattere selezionato nei maschi si manifesta, anche se a volte meno sviluppato, anche nelle femmine, come ad esempio le corna delle antilopi e dei Bovidae in generale - non mi vengono in mente casi analoghi tra gli insetti, ma è possibile che ve ne siano).

Per ora, l'ipotesi meno improbabile, per quanto strana, mi sembra quella presentata da Eopteryx, ovvero che servano ad aumentare la superficie di attacco dei muscoli. Che dovrebbero però essere i muscoli adibiti al volo, vista la posizione. E qui subentra un altro problema: a parte le Sternocera, che per dimensioni e modo di vita potrebbero effettivamente aver bisogno di muscolatura alare piuttosto potente, gli altri non si capisce che bisogno abbiano di muscoli più potenti dei loro parenti stretti senza spina sternale (perchè le Chrysina si e un altro genere di Rutelidae di pari dimensioni no? Perchè le Macraspis si e i loro parenti no? Perchè il Chrysomelidae della foto e altre specie, tra l'altro molto più piccole, si, e altri che visti dorsalmente sono molto simili, no?)
E' anche possibile che queste spine sternali si siano prodotte nei vari gruppi per ragioni differenti, e che casualmente abbiano assunto un aspetto simile.

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Maurizio Gigli
http://utenti.romascuola.net/bups
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Di spine nei coleotteri mi occupo da un po', visto che negli Attelabidae e Rhynchitidae sono piuttosto frequenti. Nei giorni scorsi ho messo un po' d'ordine nei pdf del mio pc ed ho creato una cartella dal titolo "horned weevils" (curculionidi con le corna), peraltro già affollata di articoli. Non avevo mai sentito di spine nei crisomelidi, però ricordo che i Curculionoidea sono molto prossimi ai Chrysomeloidea dal punto di vista filogenetico. Cercando di sintetizzare, osservo che ogni volta che mi sono chiesto la funzione di un organo "strano" (spine protoraciche nei Byctiscus, nei Rhynchites, in vari altri generi esotici, femori ingrossati nei Deporaus, e ci metterei, con un punto di domanda, anche i colli lunghi dei Trachelophorini (giraffa e parenti), la risposta è sempre stata la stessa: scontri tra maschi per la conquista delle femmine. Molto spesso avvengono (e sono stati talvolta documentati) come nel cervo volante, con i maschi che cercano di far cadere l'avversario dal ramo (o, in altre specie, di scalzarlo dalla copula in atto). Tutte le strutture che ho citato compaiono solo negli individui maschi (Maurizio, nell'esemplare che hai fotografato mi pare di vedere i tarsi adesivi: direi che dovrebbe essere un maschio; sei certo che queste spine compaiano anche nelle femmine?). In particolare, mi pare che le spine dei Baridinae esotici (Curculionoidae) assomiglino parecchio a quella raffigurata: pur partendo dal protorace, ed essendo due invece che una, puntano in avanti e potrebbero essere usate per sollevare l'avversario dal supporto.

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Silvano

Oggi per pura curiosità ho deciso di sezionare un esemplare di Cetonia aurata pisana per osservare dall'interno l'apofisi mesosternale, e con mio grande stupore noto che questa è quasi cava internamente. Non solo la base delle coxe la separa dai muscoli alari, ma lo spessore della cuticola si assottiglia verso l'estremità.
Naturalmente non sono uno specialista, quindi non so che valore abbia un'analisi di questo tipo, per giunta su un esemplare secco, ma a mio pare le formazioni sternali di questo genere hanno poco a che vedere con il volo (per lo meno nei Cetonidi).
Mi smentisco da solo

Ps. volevo inserire la foto ma non so che rilevanza può avere, e per'altro è anche un po macabra