Progetto HIGHEST - Relazione Finale - Museo Tridentino di Scienze ...

egolare il loro metabolismo in modo da essere attive in tali condizioni e completare i loro cicli
vitali. La capacità di sopravvivere in ambienti ad elevate latitudini ed altitudini deriva da una serie
di adattamenti ancora poco studiati negli insetti acquatici.
Gli insetti acquatici generalmente sono soggetti a condizioni meno estreme degli insetti terrestri,
poiché l’acqua riduce le variazioni di temperatura e la corrente riduce la formazione del ghiaccio.
Gli insetti acquatici quindi sono sottoposti a cambiamenti stagionali più graduali, e possono
sfruttare periodi di crescita più lunghi di quelli terrestri. Alle elevate latitudini e altitudini, la
formazione del ghiaccio è la variabile che più condiziona la sopravvivenza della fauna d’acqua
dolce, e quindi l’abbondanza e composizione delle comunità di invertebrati. Il congelamento, ma
anche il disseccamento e l’anossia, sono rischi potenzialmente letali per tutti gli stadi vitali degli
insetti acquatici, dall’uovo all’adulto, e che sono anche tra i più grossi pericoli per gli stadi adulti di
tutti gli insetti acquatici. Infatti, con l’eccezione dei coleotteri e degli emitteri eterotteri, gli adulti
sono terrestri e quindi affrontano gli stessi problemi di sopravvivenza degli insetti terrestri (forti
venti e rapidi cambiamenti di temperatura dell’aria).
Gli insetti acquatici sono quindi sottoposti a una duplice pressione: una agente sulla fase acquatica
(larva) e una sulla fase terrestre (adulto). È stato dimostrato che tale dicotomia tende a ridurre o
anche a eliminare una delle due fasi, generalmente quella terrestre, rappresentata da adulti fragili,
suscettibili al disseccamento e alla dispersione tramite il vento. Durante i periodi freddi, gli stadi
acquatici comunemente rimangono o si spostano nelle zone del corpo d’acqua che non si
congelano o prosciugano (per es.: acque profonde dei laghi, sorgenti e zone iporreica) e dove si
possono mantenere attivi. Meno frequentemente essi emigrano in habitat che congelano all’inizio
dell’inverno. Gli insetti hanno sviluppato una serie complessa di strategie per la resistenza al
freddo, ovvero la capacità di sopravvivere esposti a temperature al di sotto dello zero, pari al
minimo fisiologico per un periodo prolungato (anche diversi mesi a – 40/‐50 °C) senza subire
danno e sopravvivere, che comprendono adattamenti: a) morfologici (melanismo, riduzione in
taglia, perdita o acquisto di peli; brachitterismo e atterismo); b) comportamentali (esposizione ai
raggi solari, cambiamenti nelle abitudini alimentari e di ricerca del partner, partenogenesi e
poliploidia); c) ecologico (estensione dello sviluppo per numerosi anni tramite quiescenza e
diapausa e riduzione del numero di generazioni per anno) d) fisiologici e biochimici (tolleranza al
congelamento e evitamento del congelamento). La maggior parte delle specie sviluppa una
combinazione di queste strategie di sopravvivenza, che possono differire tra la fase acquatica e
quella terrestre.
Sia negli insetti tolleranti il congelamento che in quelli non tolleranti, in estate vengono
accumulate riserve di lipidi e glicogeno che vengono poi trasformati in crioprotettori e anti‐
congelanti nel tardo autunno/inizio inverno. Questa preparazione al superamento dell’inverno
consiste in un processo di acclimatazione stimolato principalmente da una diminuzione della
temperatura, ma anche dall’accorciamento della lunghezza del giorno, dalla scarsità di fonti di
cibo, dall’aumento di parassiti, etc.
L’evitamento del congelamento e la tolleranza al congelamento possono essere accompagnati
dalla diapausa. Entrambi i fenomeni si manifestano durante la stagione sfavorevole e includono
l‘immagazzinamento di risorse energetiche (comunemente glicogeno e lipidi), sono sotto controllo
ormonale (ecdisone e ormone giovanile), includono la depressione o soppressione del
metabolismo ossidativo con degradazione mitocondriale.
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