I piccoli abitanti del suolo

Nel suolo e sottosuolo vivono moltissimi animali, invertebrati e vertebrati, con caratteristiche simili: colori scuri per mimetizzarsi con il terreno, occhi poco sviluppati o adatti alla visione al buio, zampe fossorie,
ossia capaci di scavare gallerie.
Spesso, quelli che vivono a maggiori profondità senza mai uscire dal sottosuolo sono completamente ciechi e perdono anche la tipica colorazione scura.

La costante presenza di questi organismi è indice di un suolo ricco e in salute.

Coleotteri: scarabei, carabidi, stafilinidi, silfidi ...


Scarabei stercorari

Gli scarabei stercorari sono insetti coleotteri* conosciuti per essere coprofagi*: si cibano di sterco prevalentemente di mammiferi erbivori. Hanno abitudini fossorie e molti di loro costruiscono tane sotterranee.
Appartengono principalmente a tre gruppi: gli Afodidi (Aphodiidae), gli Scarabeidi (Scarabaeidae) ed i Geotrupidi (Geotrupidae).
Anche in base al comportamento si possono suddividere in tre tipologie: gli "stanziali" (dwellers), gli “scavatori di gallerie” (tunnelers) ed i “rotolatori” (rollers).

Trypocopris pyrenaeus

* Coleottero deriva dal greco κολεός/coleos (guaina, fodero) e πτερόν/pteron (ala). I coleotteri sono gli insetti con il primo paio di ali dure (elitre) adatte a proteggere le ali posteriori e l'addome.
Cicindela campestris (Carabidae)

Coleotteri carabidi

I carabidi (Carabidae) sono coleotteri tipici del suolo, alcuni di essi hanno addirittura perso la capacità di volare avendo ali poco sviluppate o assenti oppure elitre saldate lungo la parte centrale del corpo. I loro colori possono essere iridescenti, e variano dal nero al blu al verde. Sono per la maggior parte carnivori: vanno a caccia di altri invertebrati (larve di insetti, bruchi, chiocciole, lombrichi, ecc.) che riescono facilmente a sopraffare grazie ai loro movimenti veloci e alle mandibole molto sviluppate e taglienti tanto da poter incidere e tagliare la conchiglia delle chiocciole. Anche da piccoli, allo stadio di larva, sono dei predatori molto voraci: alcuni si spostano attivamente in cerca della preda, altri attendono in buche del terreno l'arrivo del "cibo" e al momento opportuno attaccano per catturarlo.
Il carabide Cicindela campestris è addirittura soprannominato "coleottero tigre" per la sua velocità (in proporzione alle sue dimensioni) e per la varietà di invertebrati che riesce a catturare.

Esistono poi carabidi, chiamati “bombardieri”, in grado di rilasciare secrezioni caustiche emettendo un particolare rumore, una sorta di crepitio*: si tratta di sostanze che possono ferire o addirittura uccidere gli eventuali predatori.


Coleotteri stafilinidi

Uno dei coleotteri stafilinidi facili da incontrare quando si osserva il terreno è Ocypus olens.  È un predatore piuttosto aggressivo e famelico che va a caccia di invertebrati del suolo (porcellini di terra, lombrichi, chiocciole, insetti vari, millepiedi), ma all’occorrenza si nutre anche di animali morti fungendo così da decompositore.

Le sue elitre (primo paio di ali) sono molto piccole lasciando l’addome completamente scoperto; ha comunque il secondo paio di ali membranose e all’occorrenza vola, anche se ciò accade molto di rado. Quando è minacciato apre le mandibole e solleva l’addome come uno scorpione. Ovviamente non ha il pungiglione, ma può liberare dalle ghiandole dell’addome una sostanza puzzolente per allontanare i nemici: il nome “olens” significa proprio “che ha odore” .

La larva si comporta come l'adulto: vive infossata nel terreno, ama il buio e l'umidità ed ha abitudini alimentari da predatore molto vorace. Le larve nascono generalmente in autunno e per completare il loro sviluppo impiegano mediamente 5-6 mesi, raggiungendo lo stadio adulto in tarda primavera.

Ocypus olens (Staphylinidae)
Ocypus olens in posizione minacciosa

Coleotteri silfidi

I coleotteri silfidi (Silphidae) sono meglio conosciuti come “necrofagi”, ossia mangiatori di cadaveri. Di solito si nutrono di grandi animali morti, contribuendo al loro smaltimento. Mangiano anche uova e larve appartenenti a mosche e ad altri insetti decompositori che trovano all'interno della carcassa, eliminando così gli altri competitori*. Differentemente da quanto si possa immaginare, alcuni silfidi sono fitofagi*, altri si nutrono di funghi o vegetazione in via di decomposizione, altri ancora cacciano chiocciole e lumache. Sicuramente il pensiero di questi insetti crea disgusto, fatto sta che in natura sono fondamentali in quanto permettono il veloce riciclo della materia organica, in parole semplici fanno pulizia! Oltretutto eliminando i cadaveri dal suolo sono in grado di togliere dalla circolazione eventuali focolai infettivi. I silfidi del gruppo Nicrophorinae (riconoscibili perché hanno elitre colorate di rosso e nero) hanno l’abitudine di sotterrare il loro cibo. Durante il periodo riproduttivo, maschio e femmina, seppelliscono un piccolo animale morto (topolino, uccellino) in circa 5/8 ore. Tolgono pelliccia o penne e piume e ricoprono il corpo dell’animale con secrezioni antimicrobiche e antifungine che ne rallentano la decomposizione, in pratica si forma una sorta di biofilm* ricco di microrganismi (tra cui il lievito Yarrowia sp.) che ostacolano la crescita dei batteri e dei funghi tipici del processo di putrefazione*. In seguito la femmina depone da 10 a 50 uova in una “stanza” scavata all’interno della risorsa di cibo. Le uova impiegheranno poco tempo a schiudersi e le larve saranno nutrite con cibo rifornito (rigurgitato) da entrambi i genitori. In questo modo cresceranno velocemente (1-4 settimane). Questo è uno dei rari casi nel mondo degli insetti in cui entrambi i genitori si prendono cura dei piccoli a lungo e accuratamente: nutrendoli, mantenendo pulito e disinfettato l’ambiente, proteggendoli da eventuali intrusi.

Silpha olivieri

E’ una specie mediterranea, appartiene ai silfidi del gruppo Silphinae. Diversamente dal caso sopra descritto, questo gruppo non ha l’abitudine di seppellire gli animali morti e neanche custodisce la prole. I Silphinae depongono le uova sulla superficie del suolo in prossimità di grosse carcasse. Dopodiché lasciano che il caso e la natura facciano il loro corso. Le larve dei silfidi Silphinae mangiano oltre che le carcasse anche le uova e le larve di altri decompositori che trovano nel corpo dell’animale morto. Molti adulti di questo gruppo, invece, sono predatori di chiocciole e lumache.

Larva di Silpha olivieri
Silpha olivieri (Silphidae)
Silpha olivieri mentre mangia

Decomposizione della sostanza organica e rilascio dei nutrienti

Molti degli animali del suolo sono decompositori, chiamati anche detritivori ossia che mangiano detriti, frammenti di materia, rifiuti per noi inutilizzabili. Effettivamente questi organismi si nutrono di materia organica in decomposizione: tronchi e foglie marcescenti, animali morti, escrementi e spazzatura prodotta dagli umani. Così facendo non solo aiutano e velocizzano il lavoro di pulizia e smaltimento iniziato dai batteri e dai funghi, ma contribuiscono a rimettere in circolo e a disposizione delle piante alcune sostanze fondamentali (nutrienti) per la loro nascita, sviluppo e crescita.

Sono decompositori alcuni coleotteri (es.: scarabei, silfidi), gli scarafaggi, i millepiedi, i lombrichi, gli acari, i collemboli. Questi detritivori sminuzzano il cibo in parti più piccole, lo ingeriscono, lo digeriscono, assorbono ciò che serve loro per vivere e con le feci eliminano dei resti preziosi contenenti carbonio, azoto e fosforo: elementi chimici fondamentali per la vita sulla Terra. Sul nostro pianeta arriva tantissima energia solare, ma per la sopravvivenza delle specie animali e vegetali occorrono anche delle sostanze chimiche particolari. Alcune di queste sono proprio il carbonio, l’azoto e il fosforo. Si tratta di elementi che partecipano alla formazione di mattoni complessi come gli zuccheri, gli aminoacidi che compongono le proteine, i fosfolipidi (con cui sono costruite le membrane delle cellule) ed anche il DNA che stabilisce e regola le funzioni dei viventi. Questi elementi non devono andare persi quando gli organismi muoiono e devono perciò essere continuamente riutilizzati.

Carbonio, azoto e fosforo sono già naturalmente presenti nell’aria, nel suolo e nell'acqua. Tra i primi organismi in grado di “catturarli” dall’ambiente ci sono le piante, i batteri e le alghe (produttori) che li rendono propri trasformandoli in composti più complessi (zuccheri, proteine ecc.) in base alle esigenze. A loro volta piante, batteri o alghe saranno mangiati da altri esseri viventi (consumatori) che poi produrranno escrementi oppure moriranno e i loro resti (in entrambi i casi) diverranno cibo per i decompositori. Questi ultimi assimileranno in questo modo il carbonio, l'azoto e il fosforo che serve loro per vivere e rilasceranno l'eccesso sottoforma di composti più semplici, facilmente utilizzabili dalle piante, batteri e alghe.

Ciclo dei nutrienti (semplificato)

Ortotteri: grilli e grillotalpa

Grilli

Grilli e grillotalpa appartengono al gruppo degli Ortotteri*. Sono insetti che vivono tutta la loro vita a contatto con il suolo e sottosuolo: sia da giovani (neanidi e ninfe) che da adulti. Alcuni di essi possono volare altri no avendo ali corte o mancanti. Di solito questi insetti preferiscono spostarsi saltando sul suolo grazie all’ultimo paio di zampe più lunghe oppure si muovono scavando gallerie nel terreno.

Vivendo al buio, a livello del suolo e nel sottosuolo gli occhi sono più piccoli rispetto a quelli di altri insetti, mentre le antenne sono molto lunghe e sviluppate e nella parte posteriore del corpo sono presenti due prolungamenti (cerci) con funzione sensoriale. Questi insetti sono conosciuti per i suoni emessi dai maschi che servono ad attirare l‘attenzione delle femmine: il “canto” è prodotto dal movimento delle ali anteriori chiamate tegmine.

Esistono specie onnivore, che si cibano un po' di tutto (larve di altri insetti, germogli di piante ecc.), specie prevalentemente erbivore e specie detritivore che mangiano materiale organico in decomposizione come il Grillo dei boschi (Nemobius sylvestris) che vive nella lettiera fogliare* di cui si nutre.

I grilli vivono circa un anno:  la deposizione delle uova avviene in estate, segue la schiusa, l’emersione* dei giovani, che svernano sottoforma di neanidi e ninfe (stadi giovanili) e dopo aver compiuto l'ultima muta raggiungono la fase adulta l’estate successiva.

Grillotalpa

Il grillotalpa (Gryllotalpa gryllotalpa) deve il suo nome al fatto di somigliare ad una piccola talpa con il primo paio di zampe adatte allo scavo (zampe fossorie) come delle palette. Riesce a compiere dei voli ma preferisce scavare piccole gallerie nel sottosuolo in senso orizzontale. E’ un vorace* predatore di larve e di altri insetti e si nutre anche di vegetali come tuberi e radici. 

Il maschio, come accade anche per i grilli, attira l’attenzione delle femmine con un suono tipico prodotto dallo sfregamento delle ali anteriori. Le uova vengono deposte durante l’estate in buche scavate nel terreno; in alcune specie le femmine di grillotalpa rimangono nella tana o in prossimità di essa a custodire le uova. I piccoli che nascono attraversano l’inverno raggiungendo lo stadio adulto l’estate successiva in cui cercheranno il partner* per accoppiarsi. Quindi entrambi, maschio e femmina, concluderanno il loro ciclo di vita, di solito le femmine poco dopo aver ultimato la deposizione delle uova. Perciò in totale i grillotalpa vivono all’incirca poco più di un anno.

Chiocciole e lumache

Abitano il suolo anche molti Molluschi. Questi piccoli animali con il corpo molle possono avere un guscio esterno come le chiocciole oppure apparire completamente nudi come le lumache. Diversamente dagli insetti, lumache e chiocciole non hanno zampe ma strisciano lentamente, scivolando su una specie di bava o muco che producono per ridurre l’attrito* con la superficie d’appoggio. La bava serve anche a difendersi dai predatori perchè può essere disgustosa e irritante: in caso di pericolo può essere liberata in così grande quantità da formare una schiuma, cosa che distrae o infastidisce il predatore.

Nonostante i colori mimetici che li aiutano a confondersi con il terreno o le pietre del suolo, questi molluschi sono spesso predati da piccoli mammiferi come scoiattoli e toporagni, da uccelli (tordi e cornacchie), rospi e rane, da invertebrati vari, tra cui larve e adulti di coleotteri carabidi che ne vanno ghiotti!

Chiocciole e lumache esplorano il mondo con i tentacoli, quelli che noi umani a volte chiamiamo per errore “antenne”.  Nella parte anteriore del corpo hanno di solito due paia di tentacoli: due posti in basso che funzionano come organo del “tatto-gusto-olfatto”, due situati in alto che funzionano principalmente come “occhi” permettendo di distinguere luci e ombre, ma non immagini vere e proprie.

Questi Molluschi usano la radula per mangiare: una specie di lingua ricoperta di dentelli, che gratta il cibo come una grattugia. In questo modo possono mangiare piccole alghe che grattano via dalla superficie di rocce e cortecce: si nutrono di piante varie, funghi oppure resti di animali morti; esistono anche chiocciole e lumache carnivore che possono nutrirsi di lombrichi o di altri molluschi terrestri oppure di humus* ed escrementi (coproliti) di lombrichi.

Questi invertebrati sono, per la maggior parte, ermafroditi. In biologia con il termine ermafrodita si indica un individuo che possiede sia l’organo riproduttivo maschile che quello femminile. Ciò significa che durante la stagione riproduttiva quando due chiocciole (o lumache) della stessa specie si incontrano sono in grado di fecondarsi a vicenda ed entrambe in seguito deporranno le uova. Questa forma di riproduzione è diffusa soprattutto tra gli animali che hanno difficoltà a muoversi oppure nel caso ci siano pochi individui nella stessa area (bassa densità) per cui le probabilità di incontrare un partner di sesso opposto diventano basse. Quindi grazie all'ermafroditismo (la presenza di entrambi i tipi di organi riproduttivi) chiunque si incontri può assicurare la possibilità di generare nuovi individui, permettendo la sopravvivenza della specie.

Chiocciole e lumache possono deporre uova sia in primavera che in autunno. Le uova deposte in autunno generalmente attraversano l’inverno e schiudono la primavera seguente perché con l’inizio della bella stagione le condizioni climatiche sono più favorevoli ad accogliere i piccoli nati. La frequenza degli accoppiamenti e della deposizione delle uova dipende dalle condizioni ambientali: più queste sono favorevoli più frequentemente questi molluschi si accoppieranno e deporranno uova: in genere possono deporre da 80 a 100 uova (alcune specie fino a 200) due o tre volte a stagione.

Chiocciola (Cornu aspersum)
Lumaca (Tandonia rustica)
Monacha sp. (Hygromiidae)

Le chiocciole

La caratteristica più evidente delle chiocciole è il guscio a forma di spirale, chiamato conchiglia. Questo scheletro è posto all’esterno del corpo (esoscheletro) ed è composto di carbonato di calcio, un minerale molto abbondante presente in natura nelle rocce, nei sassi, nella terra, nei vegetali, nell’acqua e pure nei gusci e scheletri degli animali. Quindi quando la chiocciola gratta per mangiare ingerisce anche una buona quantità di questo minerale che serve ad accrescere ed indurire il suo guscio.
La conchiglia, essendo uno scheletro esterno, ha funzione protettiva: la maggior parte delle chiocciole ritira il corpo al suo interno quando è in pericolo oppure per proteggersi dalle avversità del clima (troppo caldo, troppo freddo, ecc.). Le chiocciole si possono chiudere dentro il guscio anche per lunghi periodi di riposo in cui cessano qualunque attività (quiescenza) per poter superare il momento sfavorevole: questo può accadere sia in inverno (ibernazione) che in estate (estivazione).  Quando sono dentro la conchiglia, le chiocciole sigillano l’apertura con una specie di tappo che prende nome di epifragma*. Si tratta di muco che si secca a contatto con l’aria e nel caso venga distrutto può essere riformato.
Epifragma
Epifragma distrutto
Ci sono delle chiocciole terrestri come Pomatias elegans che, invece, possono chiudere l’ingresso della conchiglia con una “porta di pietra”: in realtà è un opercolo formato da calcare* che non necessita di essere ricostruito ogni volta. L’opercolo è collegato al corpo della chiocciola, per cui quando questa rientra nel guscio tira verso di sé “la porta” chiudendosi all’interno della conchiglia.
Pomatias elegans (Pomatiidae)
Opercolo di calcare
Opercolo di calcare chiuso
Cornu aspersum (Helicidae)

Le chiocciole dell'orto

Una delle chiocciole più comuni del suolo è quella che troviamo negli orti e giardini: la cosiddetta “lumaca da giardino” (Cornu aspersum).

Per la gioia di chi ha un orto si nutre di vegetali coltivati (carote, cavoli, lattughe, pomodori, ecc.), frutti vari (pesche, albicocche, mele, ecc.), cereali, ma anche di piante e fiori selvatici e qualche volta di materiale organico in decomposizione.

Helicodonta obvoluta (Helicodontidae)

...e quelle di bosco

Helicodonta obvoluta è una chiocciola meno conosciuta rispetto a quelle dell’orto: è piccola, mimetica e si nasconde molto bene ai nostri occhi perché vive nascosta tra la vegetazione dei boschi. La conchiglia delle chiocciole più giovani è ricoperta di peletti che aiutano ad aderire meglio alla superficie delle foglie e servono anche nel camuffamento poiché vi restano incastrati detriti vari (polvere, terra, frammenti vegetali). I luoghi prediletti di questi piccoli animali sono la lettiera fogliare oppure tronchi e rami caduti in decomposizione dove trascorrono la maggior parte delle ore del giorno, dove si nutrono, depongono le uova ed ibernano.

Le lumache

Le lumache o limacce non hanno la tipica conchiglia esterna, ma possono avere una conchiglia calcarea a forma di scudo sotto il mantello che funge da riserva di calcio. Senza una protezione vera e propria rischiano più delle chiocciole la disidratazione, motivo per cui amano ancor più l’umidità e il buio: non a caso le si vedono più spesso in giro al calar del sole e dopo una bella pioggia.

Mangiano un po' di tutto: funghi, licheni, piante varie e i loro fiori, organismi in decomposizione. Alcune lumache sono predatrici di lombrichi e di altri molluschi terrestri.

Quando le condizioni climatiche si fanno dure, in estate e inverno, come le loro “cugine” chiocciole anche le lumache cercano ripari per estivare o ibernare, accade però che alcune di esse possono non sopravvivere al freddo eccessivo. Di solito trovano ripari nel terreno se questo è sufficientemente morbido e umido oppure possono nascondersi sotto le pietre o sotto la corteccia di tronchi marcescenti. In ogni caso non potendo ripararsi dentro ad una conchiglia tendono a formare intorno al corpo una pellicola protettiva tramite la produzione di muco.

Deroceras reticulatum giovane (Agriolimacidae)
Limax aldrovandi (Limacidae)
Arion vulgaris (Arionidae)

Un pò di anatomia

Mantello= porzione del corpo ispessita situata dietro il capo, che serve a proteggere i principali organi dell'animale. In alcune lumache può contenere un residuo di conchiglia.
Pneumostoma=
poro respiratorio da cui entra aria nel polmone della lumaca.
Tentacoli maggiori= organi sensoriali posti sul capo in grado di distinguere luce e buio.
Tentacoli minori=
organi sensoriali (tatto-olfatto-gusto) posti ai lati della bocca.
Piede=
parte del corpo che tocca il suolo (o le varie superfici) e permette i movimenti.

Prossimamente: "I lombrichi"

Glossario

Attrito/ resistenza prodotta quando due corpi sono premuti l'uno contro l'altro e che rende difficile (o ostacola) il movimento reciproco
Biofilm/
sottile pellicola composta da microrganismi
Coprofago/
organismo che si nutre di escrementi
Crepitio/
rumore tipo scoppio
Emersione/ fuoriuscita
Fitofagi/
che si nutrono di vegetali
Fossorio/ organismo che trascorre la propria esistenza scavando il terreno o parte del corpo che serve a scavare (es.: zampe fossorie)
Humus/ strato di sostanze organiche presenti nel suolo derivato dalla decomposizione di resti vegetali e animali
Lettiera fogliare/ strato del suolo formato da sostanze organiche morte come rami, foglie e animali
Ortottero/ dal greco ortho=retto, dritto e pteros= ala poichè le ali posteriori quando si aprono formano un ventaglio con un angolo retto
Partner/ compagno o compagna
Putrefazione/ decomposizione
Vorace/ che divora, che ha bisogno di molto cibo

Approfondimenti:


-Shukla Shantanu P. , Plata C. , Reichelt M. , Steiger S. , Heckel D. G. , Kaltenpoth M. , Vilcinskas A., Vogel H. (2018). Microbiome-assisted carrion preservation aids larval development in a burying beetle. Proceedings of the National Academy of Sciences Oct 2018, 115 (44) 11274-11279.