L'impatto del cambiamento climatico sul colore degli insetti

Il colore degli insetti è fondamentale per la termoregolazione, la protezione dai predatori e la comunicazione, anche quella amorosa e dunque legata ai comportamenti riproduttivi. Spesso, questi colori non sono stabili nel tempo e, a seconda del contesto in cui questi insetti proliferano, possono mutare. Tra le cause primarie di questo fenomeno troviamo i cambiamenti climatici: tra essi, l’aumento delle temperature può o portare a un mutamento dei colori che va ad influire sulla loro comunicazione e riproduzione rappresentando così un fattore di rischio allarmante. Un recente studio pubblicato su Ecology & Evolution e condotto da alcuni ricercatori australiani, si è focalizzato proprio sugli effetti del cambiamento climatico sugli insetti, in particolare sul rapporto colore/comportamenti riproduttivi.

Il colore negli insetti è il prodotto di diversi processi, ma è principalmente generato dalla combinazione di pigmento e struttura. I pigmenti sono composti chimici che possono essere sintetizzati internamente o acquisiti dalla dieta. Le classi di pigmenti coinvolte nella colorazione degli insetti sono: melanine, ommocromi, pteridine, tetrapirroli, carotenoidi, flavonoidi, papiliocromi e chinoni. Parliamo invece di colore strutturale per indicare il colore conseguente a fenomeni di rifrazione, interferenza o diffrazione della luce su microstrutture fotoniche presenti negli insetti, come, ad esempio, le squame che rivestono le ali delle farfalle. Oltre alla pigmentazione e al colore strutturale, alcuni insetti, come le lucciole e i coleotteri, producono il colore anche attraverso la luciferasi, un enzima in grado di produrre luce in bioluminescenza.

Lo studio analizza come la produzione dei colori negli insetti possa essere influenzata da fattori ambientali come la temperatura, le precipitazioni e la luce solare. La temperatura influisce direttamente sulla produzione di pigmenti: gli ambienti più freddi tendono a favorire la produzione di melanina, rendendo gli insetti che vivono in queste aree più scuri, con una conseguente capacità di assorbire un maggiore quantitativo di luce riuscendo quindi ad accumulare più calore, il che può aumentare il successo riproduttivo. Questo influenza dunque la capacità degli insetti di adattarsi ai cambiamenti climatici, con potenziali ripercussioni sulla loro sopravvivenza e comportamento riproduttivo. Tra gli esempi citati dai ricercatori c’è quello della farfalla Colias meadii, le cui ali perdono melanina con l’aumento delle temperature.

Il colore degli insetti può variare anche in base alla latitudine e all'altitudine. Analizzando questo fenomeno prendendo in considerazione la latitudine, abbiamo un comportamento bimodale per cui a basse e alte latitudini, gli insetti tendono a scurirsi maggiormente rispetto alle latitudini intermedie. Riguardo l’altitudine, solitamente insetti che vivono ad altitudini elevate tendono ad avere una maggiore melanizzazione per proteggersi dai raggi UV e migliorare la termoregolazione. All’interno dello studio, i ricercatori menzionano il coleottero Oreina sulcate, il cui colore verde si intensifica a basse altitudini, mentre diventa più scuro e riflettente a quelle più elevate. Questo genere di variazioni fornisce preziose informazioni su come gli insetti potrebbero adattarsi ai futuri cambiamenti climatici, aiutando a prevedere le risposte adattative degli insetti stessi alle nuove condizioni ambientali.

Uno degli aspetti più interessanti della ricerca pubblicata su Ecology & Evolution, riguarda il tema della variabilità del colore legata ai fattori climatici, che può influenzare il comportamento e la fitness degli insetti. Per esempio, nella libellula Ischnura elegans, si è verificato un aumento dei conflitti sessuali legato al colore più scuro degli individui indotto da latitudini più elevate, mentre nelle ali della libellula Pachydiplax longipennis, una maggiore presenza di pigmento scuro ha aumentato le prestazioni di volo dei maschi a temperature più basse. Inoltre, nella Phymata americana si è verificato un tasso di successo maggiore nell’accoppiamento a una temperatura più bassa per gli insetti di colore scuro. I cambiamenti di colore causato dai fattori ambientali possono influenzare anche i segnali che gli insetti usano per accoppiarsi, come accade nella farfalla Colias philodice eriphyle, che sceglie più volentieri maschi con più melanina.

Gli autori dello studio, nella parte conclusiva del paper, sottolineano che gli effetti del cambiamento climatico sul colore degli insetti possono avere un impatto sulle funzioni fisiologiche, sulla comunicazione intra e interspecifica e sulla selezione sessuale. Tutte queste alterazioni possono contribuire, in molti casi, al declino globale di moltissime specie di insetti. Per comprendere meglio questi effetti, sarà necessario indagare su più fronti e con diverse tecniche, inclusi studi genomici, analisi fotografiche e l'uso di esemplari conservati nei musei. A tal proposito, 3Bee sviluppa tecnologie di monitoraggio della biodiversità all'avanguardia. Queste rappresentano un presupposto essenziale per valutare e analizzare la diffusione di moltissime specie sul territorio europeo e comprendere quali percorsi di rigenerazione e/o protezione delle stesse attuare.