Farfalle: ciclo di vita e metamorfosi

Il ciclo di vita di farfalle e falene è costituito da quattro fasi principali: uovo; bruco (o larva); crisalide (o pupa); adulto. Ognuno di questi stadi vitali ha una stretta correlazione con le cosiddette "piante nutrici", ovvero le piante su cui l'adulto depone le uova, di cui si cibano le larve e dove spesso si fissano nella fase di crisalide. Il ciclo vitale delle farfalle è estremamente affascinante e verte sul complesso fenomeno della metamorfosi: nello stadio adulto infatti, le farfalle sono completamente diverse dalle proprie forme giovanili dal punto di vista morfo fisiologico. Ciò che si pensa è che la metamorfosi si sia sviluppata nelle farfalle per consentire loro di sfruttare in maniera più razionale le risorse ambientali e suddividere i compiti tra larva e adulto, limitando la competizione tra individui della stessa specie. Ma cosa accade esattamente nelle diverse fasi della metamorfosi di una farfalla? Vediamolo insieme.

Le femmine dei lepidotteri (l’ordine a cui appartengono le farfalle e le falene) spesso richiedono specifiche piante nutrici su cui deporre le uova. Una farfalla depone in genere 200-500 uova e variano per forma e dimensione a seconda della specie. La maggior parte delle specie si schiude in quattro o cinque giorni, mentre altre possono impiegare anche tre settimane. Le uova sono rivestite da un involucro resistente, contenente le sostanze nutritive che consentono lo sviluppo e la nascita della larva. La forma delle uova delle farfalle è generalmente sferica o semisferica, ma possono avere anche una forma cilindrica, fusiforme, sottile o allungata. Il loro profilo è spesso irregolare o angoloso e possono essere ricche di escrescenze o solchi. Il guscio è spesso caratterizzato da incisioni o motivi in rilievo, che si ripetono in maniera regolare. Per esempio, le uova rigate sono tipiche delle Ninfalidi.

Quando le uova si schiudono, i bruchi iniziano a nutrirsi e a crescere. Il primo pasto è di solito il guscio dell'uovo, che fornisce loro importanti sostanze nutritive. In seguito, iniziano a mangiare la pianta nutrice. Quasi tutti i bruchi si nutrono di foglie, ma alcuni mangiano anche steli, radici, frutti, semi, baccelli e fiori. Vi sono specie di lepidotteri che si nutrono di una sola pianta nutrice chiamati monofaghi (interazione specie-specifica) mentre altri detti oligofaghi hanno uno spettro alimentare più ampio (allargato a più specie vegetali della stessa famiglia). Le specie monofaghe si nutrono solo della pianta nutrice e non si spostano su piante adiacenti anche se si ritrovano senza cibo. Mangiando, il loro corpo si espande e la cuticola, un esoscheletro poco elastico, diventa tesa, inizia a spaccarsi e infine si stacca, portando alla luce la nuova formata. Questo processo prende il nome di muta e si ripete in media quattro/cinque volte durante la crescita della larva.

Raggiunto lo sviluppo massimo e completate tutte le mute, il bruco si trasforma in crisalide: si rinchiude in un involucro duro e rigido all'interno del quale subisce molte trasformazioni fino a diventare farfalla. Le crisalidi si fissano generalmente alla pianta nutrice, ma alcune preferiscono nascondersi, per esempio tra le pietre o nell'erba. Caratterizzate da una colorazione mimetica, le crisalidi iniziano a rompersi quando le condizioni ambientali e la temperatura sono ottimali, permettendo la fuoriuscita della forma adulta. Appena uscita, la farfalla non può volare immediatamente perché ha le ali ancora umide e accartocciate: si posiziona quindi a testa in giù per favorire la loro completa espansione grazie alla pressione data dalla circolazione dell’emolinfa corporea. Quando le ali sono asciutte, la farfalla adulta spicca il volo e da qui ricomincia il ciclo di vita. La durata della vita di una farfalla adulta può variare da alcuni giorni fino a 11 mesi.

La metamorfosi comporta cambiamenti radicali nella forma del corpo e nello stile di vita delle farfalle. Sembrerebbe quindi improbabile che le associazioni apprese o i ricordi formati allo stadio larvale possano essere accessibili alla forma adulta. Tuttavia, un recente studio della Georgetown University ha dimostrato che la memoria associativa nei lepidotteri può sopravvivere alla metamorfosi. Il cervello e il sistema nervoso dei bruchi vengono drasticamente riorganizzati durante lo stadio pupale e non era chiaro se la memoria potesse sopravvivere a cambiamenti così drastici. I risultati dello studio mostrano che la conservazione della memoria dipende dalla maturità del cervello dei bruchi in via di sviluppo: i bruchi che hanno imparato a evitare un odore di età inferiore alle tre settimane, non ricordano tale informazione da adulti, mentre in quelli più “anziani”, condizionati nell'ultimo stadio larvale, l’informazione acquisita permane anche nella forma adulta.

I risultati dello studio della Georgetown University hanno anche implicazioni ecologiche ed evolutive, in quanto la conservazione della memoria attraverso la metamorfosi potrebbe consentire a una farfalla o a un altro insetto di deporre le uova sulla specifica pianta nutrice di cui si era alimentata quando era larva, un comportamento che potrebbe influenzare la selezione dell'habitat e infine portare allo sviluppo di una nuova specie. Le farfalle rappresentano un tesoro prezioso per la biodiversità globale, ma purtroppo stanno diminuendo in maniera drastica a causa di alcune attività umane, tra cui agricoltura intensiva e deforestazione. Secondo l'ISPRA, il 9% di api e farfalle è a rischio estinzione e addirittura alcune delle specie, classificate come a rischio critico nella IUCN Red List, sono quasi completamente estinte. Per proteggere la biodiversità è importante incentivare la creazione di aree con habitat favorevoli e fioriture stagionali, come le Oasi della Biodiversità di 3Bee.