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.

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Glossario

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)
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.