Il tegumento degli insetti

Il tegumento protegge sostanzialmente gli organi interni, fungendo allo stesso tempo da interfaccia con l’ambiente esterno; limita inoltre la perdita d’acqua per traspirazione negli insetti di ambienti particolarmente caldi. Il tegumento costituisce parte del sistema digerente e di quello respiratorio (faringe e retto), fornisce punti di inserzione per i muscoli e rinforza alcune regioni del corpo: il tentorium è ad esempio una zona di tegumento che protrude all’interno della capsula cefalica proprio per rinforzarla.

Anatomia

Procedendo dall’interno verso l’esterno, il tegumento è costituito da:

  • una sottile membrana basale formata da polisaccaridi e collagene;
  • uno strato monocellulare di cellule epidermiche in cui si distinguono dei processi sensoriali che arrivano fino alla superficie;
  • una cuticola secreta dalle cellule stesse in cui si distinguono ulteriormente un’endo-, un’eso- ed un’epicuticola.

L’epicuticola è uno strato di lipidi, proteine e composti aromatici ricoperto di cere e cemento che garantiscono l’impermeabilità del tegumento, evitando così la formazione di muffe e la compromissione del sistema di trachee, nonché l’accumulo di sporco. L’esocuticola e l’endocuticola hanno una composizione piuttosto simile di chitina (polisaccaride azotato) e proteine, ma l’esocuticola risulta più rigida in quanto impregnata di sclerotina e resilina, due proteine che conferiscono rispettivamente rigidità ed elasticità (la resilina è non a caso particolarmente abbondante nei punti di giuntura tra le placche sclerotiche).

 Anatomia del tegumento degli insetti
Fig. 1 – Anatomia del tegumento degli insetti (A) e dettaglio dell’epicuticola (B). 1+2+3, cuticola; 1/1c, epicuticola; 1a, cemento; 1b, cere; 2+3, procuticola; 2, esocuticola; 3, endocuticola; 4, epidermide; 5, membrana basale; 6, cellula epidermica; 6a, pori canale; 7, cellula ghiandolare; 8, cellula tricogena; 9, terminazione nervosa; 10, tricoma (pelo sensoriale); 11, seta.

Il colore del tegumento può essere determinato da pigmenti e/o da fenomeni ottici in cui l’interazione della luce con gli strati della cuticola determina ad esempio iridescenza. Il cambiamento di colore in alcuni gruppi può essere legato al passaggio da un’età all’altra (ad esempio le cavallette e le mantidi cambiano colore a seconda dell’umidità) o addirittura richiedere periodi molto brevi, dell’ordine di ore (e.g. alcuni coleotteri crisomelidi cambiano colore dal giorno alla notte).

Muta

La muta (o ecdisi) è il processo mediante il quale gli insetti sostituiscono la loro cuticola man mano che crescono di dimensioni, segnando il passaggio tra le varie età e i vari stadi. Essa è attuata dal tegumento e prevede le seguenti fasi:

  1. la separazione della cuticola dall’epidermide sotto stimolo dell’ecdisone (un ormone);
  2. la sintesi da parte dell’epidermide della nuova cuticola a partire dallo strato più esterno (l’epicuticola);
  3. la contemporanea digestione da parte di enzimi litici degli strati profondi della vecchia cuticola;
  4. la rottura in linee di prefrattura della vecchia epicuticola quando la nuova cuticola è completamente formata.

Subito dopo la muta, l’insetto è particolarmente vulnerabile in quanto gli strati profondi della cuticola neoformata sono ancora indifferenziati e non sufficientemente sclerificati; in questa fase si parla non a caso di procuticola invece che di endo- ed esocuticola.

La muta, oltre a consentire la crescita corporea dell’animale, permette anche la modificazione di strutture morfologiche ed anatomiche, la riparazione di ferite di lieve entità e in alcuni gruppi addirittura la rigenerazione di appendici (e.g. fasmidi). Gli ormoni regolativi del processo sono l’ecdisone e la neotenina (o ormone giovanile). L’ecdisone è un ormone prodotto dalle ghiandole toraciche che induce il distaccamento dell’epidermide dalla cuticola, dando quindi inizio all’ecdisi. La neotenina, al contrario, è un ormone prodotto dai corpi allati (corpora allata) che mantiene l’insetto allo stadio giovanile; la sua cessata produzione induce in altri termini il passaggio all’età adulta.

Testi di riferimento

  • Bellman, Heiko. Guida agli insetti d’Europa, 2019, Ricca Editore, Roma.
  • Brusca, Richard C., et al. Invertebrates – Third edition, 2016, Sinauer Associates, Inc., Sunderland, Massachussetts.
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