Lo strano caso
dell’insetto stecco:
anfigonia e partenogenesi
La riproduzione sessuata
La riproduzione
dell’insetto stecco è
sessuata ed ovipara:
la femmina, giunta a
maturità, produce
uova.
L’uovo
Le uova dell’insetto
stecco sono uno
strabiliante esempio di
varietà di forme.
Eccone accanto alcuni
esempi:
sembrano semi sia per
il colore (omocromia)
che per la forma
(omormorfismo) ;
anche le uova infatti
presentano il
mimetismo criptico.
L’uovo
Le uova di insetto stecco
sono anche un esempio
di ingegneria: l’opercolo
permette l’uscita delle
neanidi, il micropilo è
orientato presso la
spermateca per l’entrata
dello sperma.
Una femmina, a seconda
della specie cui
appartiene, può deporre
dalle 150 alle 1000 uova
e l’incubazione può
durare mesi o anni
opercolo
piastra del
micropilo
micropilo
Le uova sono deposte singolarmente e inserite in substrati
Le uova sono deposte singolarmente e inserite in substrati
Le uova vengono deposte
singolarmente e spesso
lanciate al suolo.
Sequenza fotografica
Dalle uova nascono neanidi: i fasmidi sono
infatti insetti eterometaboli
Il dimorfismo sessuale nei fasmidi
è evidente
Femmina
Maschio
Maggiori dimensioni
Dimensioni minori
Non vola
In alcune specie vola
Ovopositore
-
-
Strutture di difesa
Antenne più corte
Antenne lunghe
in alcune specie
in alcune specie
Il dimorfismo sessuale
In Bacillus rossius
Il maschio non è dotato di ali e non ha le antenne
più lunghe della femmina.
Si distingue dalla femmina per la taglia più piccola e
dagli organi genitali.
Insetto stecco maschio
Apparato riproduttore
Il dimorfismo sessuale: il maschio
Presenza di piastra subgenitale che copre l’edeago
Il dimorfismo sessuale: la femmina
- Piastra subgenitale a
barca
- 3 paia di valve
interne o esterne
Determinazione del sesso
In molti Insetti si ha un
sistema simile a quello
dei mammiferi, con
femmine XX e maschi
XY, ma con un
meccanismo diverso.
Nei Mammiferi la
presenza di Y determina
il maschio. Negli Insetti
invece è determinante il
numero delle X, con l'Y
ridotto a "segnaposto":
gli X0 sono maschi e gli
XXY femmine.
La riproduzione sessuata anfigonica
Giunti a maturità
sessuale, maschio e
femmina si accoppiano
e gli spermi del
maschio fecondano
l’uovo.
La fecondazione è
perciò interna.
Le due cellule aploidi
fondendosi generano
un embrione diploide.
La riproduzione sessuata anfigonica
Per la loro modesta
mobilità, per le
abitudini notturne e
l’esiguo numero di
maschi gli incontri
non sono frequenti,
perciò non c’è
corteggiamento, né
lotta tra maschi per
l’accoppiamento.
La riproduzione sessuata anfigonica
L’accoppiamento in
genere è
lunghissimo.
La femmina
conserva gli spermi
nella spermateca.
La riproduzione per partenogenesi
La risposta evolutiva
alla difficoltà di
accoppiamento è stata
la partenogenesi,
infatti, in mancanza di
fecondazione, la
femmina si riproduce
attraverso uova NON
fecondate.
La riproduzione per partenogenesi
Nonostante l’assenza di
fecondazione, la
partenogenesi viene
considerata una riproduzione
sessuata in quanto l’uovo che
si sviluppa deriva da una linea
germinale ben differenziata.
Alcuni autori definiscono la
partenogenesi una
riproduzione unisessuale, in
quanto presenta i gameti, ma
non fecondati.
La riproduzione per
partenogenesi
Il vantaggio della
partenogenesi risiede nel
risparmio energetico e di tempo
per le specie che lo presentano.
Il processo evidentemente non
comporta aumento di
variabilita' genetica, pertanto lo
si riscontra in specie che vivono
in condizioni ambientali
piuttosto stabili o quando le condizioni ambientali
risultano particolarmente favorevoli (abbondanza di
cibo, temperatura costante, bassa densita' ecologica,
etc.).
La partenogenesi è un fenomeno complesso che
può essere classificato in base al sesso degli
individui generati
La partenogenesi Sesso prodotto
può essere
Esempi
Arrenotoca
Solo maschi
Api
Telitoca
Solo femmine
Insetti stecco
Deuterotoca
Entrambi i sessi
Alcune specie
di farfalle
La partenogenesi può essere
1. Accidentale ed è presente in specie che si riproducono per
via anfigonica, ma che occasionalmente possono riprodursi
partenogeneticamente e si distingue in
-occasionale se si presenta
solo in alcune popolazioni di
una data specie quando si
verificano condizioni
particolari.
La femmina può deporre
uova anfigoniche, ma, se non
incontra il maschio, produce
uova partenogenetiche dalle
quali si svilupperanno solo
femmine, come nei fasmidi
- da parassitosi, come
avviene in molti pesci da
acquario come i lebistes
La partenogenesi può essere
2. Geografica può
essere continua, ma
limitata a certe
popolazioni.
Nei Fasmidi, il Bacillus
rossius presenta
molte popolazioni
partenogenetiche in
Italia e nella penisola
Balcanica
La partenogenesi può essere
3.Facoltativa quando è la madre a determinare la
fecondazione o meno dell’uovo. Nel caso dell’ape domestica
la partenogenesi comporta la produzione di soli maschi,
mentre le femmine vengono prodotte per anfigonia. L'ape
regina viene fecondata un’unica volta in occasione del volo
nuziale e conserva gli spermatozoi l’intera vita (4-5 anni)
La partenogenesi facoltativa delle api
Dopo pochi giorni la
regina inizia a deporre in
piccole celle e se apre la
spermateca le uova
vengono fecondate e si
sviluppano in femmine,
altrimenti nascono
maschi. E’ stato suggerito
che la diversa grandezza
delle celle serva a
favorire l’apertura o meno
della spermateca.
La partenogenesi può essere
4. Obbligatoria e si
distingue in
-Indefinita quando si
presenta in specie
totalmente incapaci di
riprodursi per via
anfigonica per assenza
di maschi
-Ciclica con alternarsi di
generazioni anfigoniche
e partenogenetiche,
come nella Dafnia pulex
o di piccoli Artropodi
spesso fitoparassiti.
Dafnia
La partenogenesi obbligatoria ciclica
In primavera/estate le specie a
partenogenesi ciclica si riproducono
per partenogenesi diploide, dando
diverse generazioni di femmine: una
popolazione di sole femmine è in
grado di occupare una nicchia
ambientale in un tempo molto più
rapido di una con maschi (i maschi
non fanno figli da soli) perché tutti gli
individui sono fertili, quindi il numero
aumenta esponenzialmente.
Poiché questa modalità di
riproduzione comporta una
Rotiferi
diminuzione di variabilità genetica,
verso la fine dell'autunno ritornano a comparire i maschi, grazie a
una partenogenesi aploide. In questo modo verso l'inverno le
popolazioni ritornano all'anfigonia che garantisce il massimo di
rimescolamento genetico.
Partenogenesi aploide
Nella partenogenesi aploide (o
generativa), la meiosi è
normale e l’individuo che si
sviluppa partenogeneticamente
rimane apolide; è questo il
caso dei fuchi nelle api (Apis
mellifica)
Il fenomeno della partenogenesi è stato
scoperto nel 18° secolo da Charles Bonnet
e agli inizi del 900 iniziarono i primi
esperimenti di partenogenesi artificiale.
• http://www.insettostecco.it/riferimenti.php
• http://www.scienzagiovane.unibo.it/maschiofemmina/5-unisex-plurisex.html
• http://www.scienzagiovane.unibo.it/maschiofemmina/dizionario-maschio-femmina.html#P