Zanzare e zampironidell'apparato boccale

 

Piero Sagnibene

Puntualmente ogni estate si ripresenta l’inevitabile tormento delle zanzare. Mio nonno, che credeva nel fissismo biblico, si domandava ogni volta: “Ma Dio non poteva farne a meno di inventarsi le zanzare? Oppure lo ha fatto per dispetto?”.

Anni dopo riuscii a capire perché i cosiddetti “zampironi”, che lui utilizzava contro le zanzare, non funzionavano. Questi “zampironi” sono delle spirali che bruciano lentamente emettendo un fumo che dovrebbe abbattere le zanzare; sono fatti di segatura impastata con colla nella quale vengono immesse piretrine, jasmoline, cineroloni.

 

 

Quel fumo ha un effetto knock-down, una rapidissima azione per contatto, per cui la zanzara viene stordita e cade in terra; poi, però, riesce ad acquattarsi in un angolino, a riprendersi e a ricominciare a pungere, perché possiede enzimi ossidanti che riescono a degradare rapidamente quelle sostanze. Pare che questo sistema, il fumo tossico, non abbia ancora un’efficacia soddisfacente, nonostante siano stati aggiunti all’impasto sesamine, pireronilcicloniene, sulfossido, BHT, tutti sinergizzanti che esaltano l’attività dei piretrinici fino a 30 volte, bloccando (forse) le ossidasi enzimatiche cellulari delle zanzare.

 

 

 

 

 

 

I piretrinici sono insetticidi di antichissimo uso. Già prima dell’epoca romana venivano utilizzati in Mesopotamia con il nome di “polvere persiana”, un polvere ricavata dalla macinazione dei capolini delle Composite del Genere Chrysantemum (Pyretrum). Il Chrysantemum cinerarifolium, ad esempio, veniva appositamente coltivato nell’antica Persia a questo scopo.

 

La piretrina e le altre sostanze del crisantemo riescono a fronteggiare abbastanza i parassiti della pianta, ma pare che riescano poco a debellare la fastidiosa, e pericolosa, zanzara. Vi è una sorta di guerra tra i chimici che si occupano di insetticidi e la resistenza biologica che l’evoluzione ha conferito alla zanzara. Il lettore può rendersi conto di quante e diverse manipolazioni del tossico sono state elaborate per ottenere insetticidi efficaci dalla evoluzione delle formule qui rappresentate (che rappresentano solo una parte abbastanza esigua di tutte le manipolazioni).

 

 

 

 

 

 

 

  

Tra l’altro, risultavano inutili i rimedi popolari per tenere lontane le zanzare (basilico, citronella, agli sul comodino, ecc.) perché la zanzara, che individua la sua vittima molto più per via olfattiva che visiva, pare sia abile a discriminare tra gli odori quelli di suo interesse, cioè le sostanze odorose emesse dalla vittima (dette cairomoni, cioè utili alla specie ricevente). Nel caso della vittima umana, l’attrattivo sarebbe l’acido lattico prodotto dal metabolismo muscolare, ma anche altre sostanze a più bassa tensione di vapore, come l’aminoacido l-lisina, gli estrogeni, ecc. Sono attrattivi anche il vapore acqueo, la CO₂ (che sembra essere un attivatore) e soprattutto la temperatura della pelle umana (circa 34°C), oltre il suo colore (pelli e sagome scure attirano di più la zanzara). Per l’avvicinamento la zanzara utilizza le correnti d’aria prodotte dalla persona; l’avvicinamento avviene a zig-zag in quanto vi è anemotassi (orientamento contro vento) e cambio di direzione quando il gradiente di attrazione diminuisce (chemiocinesi). Si è inoltre riscontrata l’esistenza di un feromone aggregante emesso dalla stessa zanzara che richiama le altre. Sui chemiorecettori dell’insetto, durante la puntura, agisce l’ATP delle piastrine ematiche.
D’altra parte, se pensiamo ad una probabile storia naturale della zanzare, possiamo prefigurarci quali capacità ed attrezzature biologiche essa ha dovuto sviluppare, evolutivamente parlando, per poter risolvere nel modo più efficiente il problema alimentare, spillando sangue e liquidi vitali ad animali di ogni genere. Nelle loro forme primitive i Ditteri sono presenti sulla Terra dal Permiano(299-251 m.y.a.), per cui le zanzare hanno potuto perforare la spessa pelle coriacea dei dinosauri o le giunture tra le loro durissime squame, come fanno tuttora le zanzare che tormentano i coccodrilli.

 

 

 

 

 

 

 

 

  

Le zanzare sono Ditteri (Diptera, LINNAEUS 1758); i Ditteri sono detti così perché in apparenza sembra che abbiano due sole ali; in realtà essi hanno trasformato le loro ali posteriori in una specie di efficientissimo giroscopio (i bilancieri) che permette loro prestazioni in volo davvero straordinarie, se pensiamo, ad esempio, al più formidabile ed inimitabile volatore: la mosca domestica.
Sono insetti olometaboli, con un ciclo vitale uovo- 4 larve-pupa-adulto. Finora conosciamo poco più di 120.000 specie di ditteri, ma si pensa debbano essere molte di più.

 

La zanzara è un dittero Nematocero, da nema = filo e kera = antenna (Nematocera, SCHINER- 1862) che si distingue a prima vista dall’altro Sottordine, i Brachiceri, per le antenne lunghe, filiformi e/o piumose. Inoltre è un dittero Culicide (Culicidae, MEIGEN 1818) e solo i maschi hanno antenne piumose. I Culicidi sono senza ocelli e generalmente sono anfibiotici (emimetaboli), con larve acquatiche. Possiedono un particolare e complicato organo uditivo (organo di Johnston) nel secondo articolo dell’antenna che si presenta rigonfio. L’organo di Johnston dei maschi è infatti principalmente deputato alla percezione del ronzio emesso dalle ali della femmina in volo. L’organo stridulante delle zanzare è posto alla base delle ali. Un aspetto interessante è la differente frequenza del ronzio, che diminuisce passando dai maschi alle femmine mature ed a quelle immature. I maschi sarebbero in grado di percepire solo la frequenza del ronzio prodotto dalle femmine mature, evitando perciò le interferenze reciproche fra maschi e, nel contempo, l'interferenza con l'attività delle femmine immature.

 

I maschi non succhiano sangue, tant’è che gli stiletti dell’apparato perforante si riducono a volte fino a scomparire. Le femmine sono ematofaghe e, generalmente, hanno bisogno di un pasto di sangue e prelevano da altri animali i fluidi vitali ricchi di proteine necessarie per la produzione del tuorlo e la maturazione delle uova. Sono dotate di un potente apparato il grado di perforare la pelle dei vertebrati, ottenuto dalla trasformazione dei pezzi boccali degli insetti più primitivi. Nelle femmine tutti i pezzi dell’apparato boccale si sono fortemente allungati. Il labbro superiore ha una accentuata cavità ventrale e funziona come canale di suzione dei liquidi alimentari; nella ipofaringe decorre un sottilissimo canale che porta la saliva; il labbro inferiore è divenuto una sorta di guaina che contiene gli stiletti a riposo nella sua scanalatura dorsale, e che si piega a gomito, senza penetrare; nell’atto di succhiare sangue il labbro superiore, l’ipofaringe, le due mandibole e le due mascelle, che sono tutti stiliformi, penetrano nella pelle della vittima.
L’apice del labbro inferiore è munito di due piccoli labelli che hanno una importante funzione sensitiva nella ricerca di punti adatti alla perforazione. La saliva iniettata sembra volgere azione rubefacente, aumentando l’afflusso di sangue e così diminuendo il tempo di suzione; in tal modo l’insetto è meno esposto al rischio di soccombere alla reazione della vittima; inoltre genera una reazione allergica che si manifesta sotto forma di irritazione cutanea di gravità variabile secondo il grado di sensibilità dell'individuo.
L’Addome è formato da 10 segmenti (uriti); nel maschio il nono ed il decimo urite vanno a formare complicate armature genitali (ipogidio). L’ipogidio, nelle prime 24 ore dallo sfarfallamento, subisce una curiosa rotazione di 180° per cui l’urotergite (parte dorsale) del nono segmento si sposta ventralmente, mentre l’urosternite (parte ventrale) del decimo segmento si sposta dorsalmente.
L’accoppiamento, che dura pochi secondi, avviene solitamente in volo e dopo che la zanzara si è nutrita col primo pasto di sangue, a parte le specie autovigeniche, come la Culex molestus, che può ovificare anche prima del primo pasto di sangue. La Culex pipiens depone circa 200 uova, ad ogni deposizione, che restano aggregate a forma di barchetta e prive di galleggiante; da notare che la scelta del luogo adatto alla ovideposizione è data non soltanto da stimoli termo-igrometrici, ma anche da feromoni aggreganti emessi dalle larve o dalle pupe, o addirittura dalle stesse uova, come accade per la Culex pipiens, le cui ovature emettono goccioline contenenti 6-acetossi-5-esadecanolide che induce le femmine a deporre le uova. Le uova possono dare larvette dopo poche ore di immersione e richiedono raccolte d’acqua anche piccolissime, come, ad esempio una guaina fogliare, e sono preferite le acqua a forte inquinamento organico. Le larve respirano aria atmosferica (acquaiole), si dispongono sotto il pelo dell’acqua grazie alla presenza di un sifone respiratorio. Lo stadio di pupa dura 2-3 giorni.

 

Le zanzare sono al primo posto tra gli animali che ogni anno provocano il maggior numero di morti; seguono gli uomini al secondo posto. Su scala planetaria l’emergenza sanitaria è rappresentata da alcune malattie di larga diffusione i cui agenti patogeni sono trasmessi proprio da specie di zanzare Culicidi; i più diffusi, delle circa 2500 specie e 33 Generi, sono Anophels, Orthopodomyia, Aedes, Culiseta, Mansonia, Culex e ciascuno di essi è correlato a diverse gravi malattie. Va sottolineata la stretta correlazione tra la diffusione dei culicidi negli ambienti urbani d in quelli agrari dovuta all’inquinamento delle acque. Le loro larve, infatti, sono microfaghe, si nutrono di microscopiche alghe galleggianti e delle particelle organiche che catturano grazie alle spazzole boccali in continuo movimento. Laddove manca questo apporto, le larve manifestano cannibalismo. In acque non inquinate, quindi povere di materie organiche, il cannibalismo riduce la densità di popolazione delle larve, che vengono colpite anche dalla emissione di sostanze tossiche (es.acido metilnonadecanoico) da parte delle larve mature, sostanze che inibiscono lo sviluppo delle larve giovani. Inoltre acque inquinate falcidiano molti degli antagonisti naturali delle larve, soprattutto Rincoti acquaioli, Coleotteri e larve di libellule che in natura sono in grado di ridurre fortemente le popolazioni di zanzare in acqua.
Gli organismi vegetali e animali che vivono a carico delle larve e degli adulti di zanzare soni all’incirca 500 specie: virus, batteri, funghi, nematodi, numerosi altri insetti predatori acquatici delle larve e pesci larvivori. Nell’aria le zanzare sono fortemente predate da Odonati, Ditteri Asilidi ed Empiditi e, soprattutto da Chirotteri (un pipistrello può ingerire varie centinaia di zanzare in una sola sera). L’importanza medica dei Culicidi è enorme se si pensa a malattie quali la malaria (causata da protozoi del genere Plasmodium trasmessi dalle Anopheles) che miete milioni di vittime nelle aree tropicali, la febbre gialla e la Dengue (causata da ben 4 virus simili e trasmessa da persona a persona per il tramite delle zanzare), le filariosi,(dovute a Nematodi – Filarie – trasmesse da Culex ed Anopheles), le encefaliti quale quella di S. Luis, dovuta a virus trasmessi da Culex. Citiamo, solo per cronaca, la West Nile Disease (una zoonosi che ha ospiti intermedi negli ucelli), la Chikuncunya (malattia febrile acuta virale), malattie a carico degli animali domestici (ad esempio la Dirofilariasi del cane). L’incidenza delle malattie trasmesse dalle zanzare giunge fino al punto di determinare l'evoluzione, nella specie umana, di emopatie congenite quali l’anemia falciforme, la talassemmia, il favismo. Si tratta di malattie, a base ereditaria, che si sono diffuse in aree colpite dalla malaria come mezzo naturale di difesa. Sono divenute endemiche e sono diffuse con una elevata frequenza nel germoplasma della popolazione, anche dopo l'eradicazione del Plasmodium falciparum come è accaduto, ad esempio, per l’anemia mediterranea ed il favismo in alcune aree del Mediterraneo. Queste forme di anemia congenita si presentano come in forma grave di omozigosi recessiva, o lieve come eterozigosi; in questo ultimo caso dànno all’ammalato una maggiore resistenza al plasmodio della malaria.
I virus trasmessi da zanzare sono oltre 200, talvolta addirittura con possibilità di trasmissione transovarica. Infine il tormento estivo dovuto alle punture delle zanzare, contro le quali la tanto avanzata tecnica dell’uomo del 2000 non molto riesce a fare. In passato le zanzare venivano combattute intossicando le acque con insetticidi, soprattutto cloroderivati, e ottenendo come “danno collaterale” l’annientamento di interi ecosistemi acquatici. Va precisato che le zanzare non sono “veicoli” ma “vettori” degli agenti eziologici, in quanto questi svolgono una parte del loro ciclo vitale nel corpo della zanzara.
In natura le popolazioni dei Culicidi sono controllate e contenute da meccanismi biologici limitativi e da antagonismi naturali. L’inquinamento delle acque interne, l’incuria degli ambienti antropici, lo stato dei sistemi di smaltimento delle acque nere, l’inosservanza delle norme contro gli inquinamenti delle acque, ecc. sono le cause fondamentali della loro diffusione, che talvolta da luogo a vere e proprie esplosioni demografiche. È significativo che le sorgenti principali di zanzare cittadine sono le acque luride delle fognature, in particolare nei punti di ristagno, preferiti dalla Culex molestus.

Note

Il fastidio delle zanzare ha oggi un protagonista di importazione ed ancora più efficace a tormentarci. Si chiama Culex pipiens molestus. Giunse in Italia in seguito alla importazione dalla Birmania di copertoni di ruote di automobili. Mentre la Culex pipiens pipiens è attiva d’estate, la molestus è attiva tutto l’anno. È una specie stenogama (si riproduce non in volo ma in ambienti molto piccoli), le basta anche un fondo di bicchiere con qualche dito di acqua per deporre le uova, è autovigenica (può deporre uova anche prima del primo pasto di sangue).

 

 

 

 

 

Il movimento, oramai planetario, di merci e di persone è causa di diffusione antropocora (dovuta all’uomo) delle zanzare. Una nuova zanzara di origine asiatica, la pubblicizzata “Zanzara tigre” (Aedes albopictus) si va diffondendo sul pianeta. A partire dalla prima segnalazione negli USA (1985) si è già ben radicata in almeno 866 contee di 26 Stati degli USA. Pare che anche questa zanzara abbia viaggiato dall’Asia al Brasile in copertoni di importazione. Si è diffusa in sette Stati brasiliani, in altri paesi dell’America. Nel 1993 si è insediata nel Messico e nella Repubblica Dominicana, Guatemala, Cuba, Bolivia, Salvador, Colombia, Nigeria, Isole Cayman ed è giunta fino in Europa. Sta ampliando la sua diffusione nella zona del Pacifico, Nuova Zelanda e zone settentrionali dell’Australia. In Italia è già presente, i pensa da circa 30 anni. Sembra davvero l’analogo della Culex molestus; anch’essa possiede una spiccata plasticità ecologica. Depone uova resistenti all’essiccamento ed al freddo, può sviluppare le larve in piccoli contenitori con poca acqua stagnante e punge una notevole varietà di vittime.