Riassunto: Biodiversità dei coleotteri stercorari alpini

📋 Schema del Corso

1. Pastoralismo e paesaggi alpini
2. La bovina e la funzione ecologica dello sterco
3. Microhabitat e condizioni dello sterco
4. Catene trofiche e strategie alimentari
5. Colonizzazione e gruppi di coleotteri
6. Scavatori, adattamenti e riproduzione
7. Successione e riciclo dei nutrienti
8. Servizi ecosistemici e caso australiano
9. Minacce e conservazione

📖 1. Pastoralismo e paesaggi alpini

★ Da sapere

• Il pastoralismo e le attività agricole sono presenti nelle Alpi da circa 5.000–6.000 anni e hanno modellato gli ambienti montani.

• Le praterie montane alpine sotto il limite degli alberi sono ambienti seminaturali, plasmati dall’attività umana.

Approfondimenti

📌 L’abbandono dell’agricoltura estensiva favorisce il ritorno e la chiusura del bosco, minacciando le specie adattate agli habitat aperti alpini.

💡 Trucco mnemonico

Pascolo storico → praterie aperte e habitat seminaturali

📖 2. La bovina e la funzione ecologica dello sterco

🔑 Concetti chiave e definizioni

• Coprofagia: Il consumo di sterco, una forma specializzata di saprofagia.

📝 Punti essenziali

• Una bovina adulta produce circa 12 deiezioni al giorno.

• La coprofagia potrebbe essersi evoluta circa 500 milioni di anni fa, con la comparsa dei primi sistemi digestivi complessi nei vertebrati.

• Le prime prove fossili e molecolari di coleotteri stercorari risalgono a circa 200 milioni di anni fa, quando i dinosauri erano importanti erbivori terrestri.

📖 3. Microhabitat e condizioni dello sterco

★ Da sapere

• Nello sterco fresco si accumulano:

  • acido solfidrico
  • anidride carbonica
  • metano

• Temperatura e umidità sono determinanti per i piccoli invertebrati ectotermi, che dipendono dalle condizioni ambientali per regolare il proprio equilibrio interno.

Approfondimenti

📌 La crosta dello sterco riceve la radiazione solare ed è più calda, mentre la temperatura diminuisce verso la zona profonda a contatto con il suolo.

• Nel materiale interno allo sterco, temperatura e umidità possono restare relativamente costanti per settimane o mesi, mentre il contenuto d’acqua diminuisce con il tempo.

💡 Trucco mnemonico

Crosta più calda, profondità più fresca; umidità e temperatura condizionano gli insetti

📖 4. Catene trofiche e strategie alimentari

🔑 Concetti chiave e definizioni

• Dwellers: Vivono all’interno della massa di sterco senza modificarla sostanzialmente.
• Tunnelers: Scavano sotto lo sterco e costruiscono nidi nel terreno.

★ Da sapere

• Tra un livello trofico e il successivo si perde circa il 90% della biomassa, in gran parte consumata dal metabolismo degli organismi.

📌 I coleotteri rulli formano una palla di sterco e la trasportano fino al luogo in cui nidificano, mentre dwellers e tunnelers costituiscono la maggior parte della diversità stercoraria alpina descritta.

Approfondimenti

📌 La materia organica morta e lo sterco costituiscono risorse residue della rete trofica, utilizzate da organismi saprofagi e scavenger.

📖 5. Colonizzazione e gruppi di coleotteri

★ Da sapere

• Le specie pioniere scavano gallerie nella massa di sterco, favorendo la ventilazione e l’ingresso di ossigeno, così da renderla abitabile per altri organismi.

📌 Gli Aphodini sono coleotteri saprofagi specializzati che si alimentano di sterco sia allo stadio larvale sia da adulti; alcuni Histeridae possono invece essere predatori durante lo stadio larvale.

• Adulti e larve di Staphylinidae e Histeridae predano larve di coleotteri e di mosche presenti nello sterco, contribuendo a contenerne le popolazioni.

Approfondimenti

• Gli Histeridae e alcuni coleotteri della tribù Aphodini sono tra i primi insetti a colonizzare lo sterco.

• I Ditteri comprendono numerose specie che consumano sterco e possono anche essere parassiti o vettori di patogeni per animali e persone.

💡 Trucco mnemonico

Pionieri ventilano, predatori arrivano, scavatori interrano

📖 6. Scavatori, adattamenti e riproduzione

🔑 Concetti chiave e definizioni

• Evoluzione convergente: La comparsa di somiglianze in linee evolutive diverse sottoposte a pressioni evolutive simili.
• Comportamento subsociale: Indica cure parentali sviluppate in specie che non raggiungono il livello di socialità di animali come api o formiche.

★ Da sapere

• Gli scarabei del genere Onthophagus sono tunnelers: scavano nel terreno e formano camere sotterranee con palle di sterco destinate alle larve.

• Nei maschi di Onthophagus taurus, i maschi maggiori usano le corna per bloccare l’ingresso del nido e difendere la femmina, mentre i maschi minori scavano una galleria laterale e raggiungono il nido da un accesso secondario.

• I Geotrupidae sono grandi coleotteri scavatori e, negli ambienti alpini, sono tra i gruppi stercorari più abbondanti e importanti nella rimozione dello sterco.

Approfondimenti

• Nelle Alpi sono comuni gli Aphodini, molti dei quali prediligono ambienti freddi e umidi; scarabei e rulli sono più rappresentati in ambienti aridi o mediterranei.

• Gli Onthophagus contribuiscono all’aerazione del suolo e interrano sterco, sottraendolo a mosche e microrganismi decompositori.

📌 I maschi maggiori e minori di Onthophagus taurus sono entrambi presenti nella popolazione, perché la strategia di accesso laterale consente ai maschi minori di riprodursi.

• I Geotrupidae e gli scarabei possono mostrare antenne lamellate e zampe anteriori adatte allo scavo, pur appartenendo a famiglie diverse.

• Nei coleotteri del genere Copris, la madre pulisce e aiuta le larve durante l’alimentazione; la sua rimozione sperimentale riduce la sopravvivenza delle larve fino allo stadio adulto.

💡 Trucco mnemonico

Maschi maggiori sorvegliano l’ingresso; maschi minori entrano dal passaggio laterale

📖 7. Successione e riciclo dei nutrienti

🔑 Concetti chiave e definizioni

• Successione ecologica: La sostituzione nel tempo di organismi diversi nello stesso luogo, al variare delle condizioni ambientali.

★ Da sapere

• Con il disseccamento e la riduzione dello sterco, i primi colonizzatori se ne vanno e altri organismi, tra cui microrganismi, funghi e lombrichi, completano la decomposizione.

• La decomposizione restituisce al suolo soprattutto azoto e fosforo, che possono essere riutilizzati dalle piante.

Approfondimenti

• Acari e collemboli consumano e rielaborano le particelle residue dello sterco nello strato organico superficiale del suolo.

• Le piante riutilizzano i nutrienti del suolo, le bovine mangiano la vegetazione e producono nuovo sterco, riavviando il ciclo di nutrienti e biomassa.

💡 Trucco mnemonico

Sterco → insetti → decompositori → nutrienti → piante → bovini

📖 8. Servizi ecosistemici e caso australiano

★ Da sapere

📌 La fauna stercoraria australiana si era evoluta con i marsupiali e non era adatta a consumare efficacemente lo sterco di bovini e cavalli.

• Negli anni Sessanta furono introdotte in Australia specie di coleotteri stercorari provenienti da America e Africa per decomporre lo sterco bovino; in un paio d’anni il problema fu risolto.

• I tunnelers interrano lo sterco, aerano il suolo e favoriscono il trasferimento di nutrienti e semi, aumentando per molte specie vegetali le possibilità di germinazione e sopravvivenza.

Approfondimenti

• Nel 1788 il governatore inglese Arthur Phillip portò in Australia cinque bovini, due tori, sette cavalli e 44 pecore.

• Circa metà della fauna australiana di coleotteri stercorari è costituita da specie introdotte che continuano a decomporre lo sterco.

• Una stima citata per gli Stati Uniti attribuisce all’attività dei coleotteri stercorari un valore di sei miliardi di dollari all’anno.

💡 Trucco mnemonico

Introduzione di bovini → sterco accumulato → introduzione di scarabei → problema ridotto

📖 9. Minacce e conservazione

★ Da sapere

• L’abbandono del pascolo estensivo causa perdita degli habitat aperti e minaccia i coleotteri stercorari alpini adattati ai paesaggi tradizionali.

• L’ivermectina somministrata ai bovini contro i parassiti interni può restare nello sterco per giorni o settimane e avere effetti subletali o letali sui coleotteri stercorari.

Approfondimenti

• Il rischio dei farmaci per i coleotteri può essere ridotto somministrandoli in inverno o quando gli insetti non si riproducono, oppure tenendo al chiuso per alcuni giorni gli animali trattati.

• Una stima menzionata nel seminario propone una perdita di circa l’80% della biomassa degli insetti nel corso dell’ultimo secolo.

📌 Sostenere l’agricoltura estensiva può contrastare l’abbandono, conservando habitat aperti e un patrimonio culturale e ambientale alpino.

💡 Trucco mnemonico

Pascolo estensivo mantiene habitat aperti; abbandono favorisce la chiusura forestale

📊 Tabelle di sintesi

Strategie dei coleotteri stercorari