Che fine fanno gli insetti d’inverno

D’inverno non ronza una mosca, non canta una cicala, non ci sono falene che di notte costellano le luci dei lampioni o formiche che provano a colonizzarci la dispensa, e le punture di zanzara sono molto più rare. Sembra che gli insetti siano spariti, che il freddo li abbia sterminati tutti. Eppure non appena le giornate inizieranno ad allungarsi e a scaldarsi torneranno a farci compagnia, in modi più o meno molesti.

Ancora una volta, miliardi e miliardi di insetti avranno superato la loro prova più grande: sopravvivere al gelo invernale. Lo fanno in modi creativi e spesso sorprendenti. Gli insetti sono infatti ectotermi, cioè la loro temperatura corporea dipende da quella dell’ambiente esterno, e non possono regolarla internamente come facciamo noi o molti altri animali.

Verso la fine dell’estate e l’inizio dell’autunno la maggior parte delle vespe operaie e dei loro maschi muore a causa dell’arrivo del freddo e della minore disponibilità di cibo. Il nido che le vespe hanno costruito nella stagione calda viene abbandonato e restano in vita solo le regine nate da poco e che si sono accoppiate con i maschi, ma senza riprodursi. Lo sperma che hanno ricevuto viene conservato per mesi in un organo specializzato (spermateca) e sarà usato solo dopo l’inverno, per produrre una nuova colonia. Farlo durante l’inverno sarebbe controproducente perché richiederebbe molta energia in un periodo in cui ci sono poche possibilità di nutrirsi, senza contare il grande freddo.

La vespa fecondata, con il compito non indifferente di rigenerare un’intera colonia, rimedia un rifugio in un luogo protetto, sotto la corteccia di un albero, nella crepa di un muro o in qualche cavità naturale, e resta immobile per mesi grazie alla “diapausa”. Questa sorta di sospensione biologica è ciò che permette alle vespe e a migliaia di altre specie di insetti di sopravvivere all’inverno, per tornare a proliferare nella stagione calda.

Mentre leggete questo articolo, quindi, nell’emisfero settentrionale miliardi di insetti sono nascosti ovunque in uno stato di morte apparente e in attesa di tempi migliori.

A differenza del letargo, che è una risposta immediata a condizioni avverse come il freddo, la diapausa è una forma preventiva di protezione e ha una marcata componente genetica. Inizia infatti prima che si manifestino le condizioni avverse, soprattutto grazie al segnale premonitore più stabile e affidabile sull’arrivo della stagione fredda: la riduzione delle ore di luce. La variazione della temperatura è infatti soggetta a una maggiore quantità di fattori, visto che ci possono essere inverni più miti di altri. Attivare la diapausa quando il freddo è già arrivato potrebbe essere pericoloso se non proprio letale per alcuni insetti.

Varie specie di vespe, mosche e zanzare vanno in diapausa per ridurre il consumo di energia. Smettono di crescere e portano il loro metabolismo ai minimi termini, tanto che se le si osservano sembrano morte. Nelle settimane prima di entrare in questo stato, gli insetti cambiano il modo in cui assorbono le sostanze: accumulano grassi e proteine che saranno utili per superare l’inverno quando per mesi non mangeranno nulla. Poi si preparano a resistere al freddo e alle gelate.

Il loro organismo produce sostanze che proteggono dal gelo (come glicerolo e polioli) che riducono il punto di congelamento dei loro fluidi corporei. Queste sostanze evitano che si formino cristalli di ghiaccio dentro le cellule, che potrebbero danneggiare organi e tessuti. In alcuni casi si congelano i fluidi tra una cellula e l’altra, con un sottilissimo strato di ghiaccio che protegge le cellule.

Ogni specie sfrutta la diapausa in modo diverso a seconda del proprio ciclo vitale. Oltre alle vespe, alcune specie di zanzare entrano in diapausa da adulte e fecondate, mentre altre svernano sotto forma di uova o di larve in ambienti protetti. Se restano al caldo, per esempio nei sottovasi o negli umidificatori dei termosifoni domestici, possono fare a meno della diapausa e per questo capita ogni tanto di trovarne in casa anche a gennaio o febbraio.

Ci sono poi specie di falene che passano l’inverno allo stadio di pupa, quindi nella loro fase di transizione da larva a insetto adulto. La crisalide, cioè l’involucro protettivo, isola dal freddo mentre la futura falena arresta quasi completamente il proprio sviluppo che sarà ripreso con i primi caldi primaverili.

Per le mosche, invece, ogni inverno è una strage.

La maggior parte degli individui adulti muore, mentre entrano in diapausa le nuove nate in stadi larvali oppure di pupa, a seconda della specie. Questi stadi sono più resistenti al freddo e garantiscono la crescita in primavera di una nuova generazione, molto attiva e feconda che in pochissimo tempo ripristinerà la popolazione di mosche. Formiche e api fanno ancora diversamente.

Gli alveari sono monarchie assolute dove comanda una regina, che si accoppia una sola volta in tutta la sua vita attraverso un volo nuziale con più maschi, appena diventa adulta in primavera o al più tardi all’inizio dell’estate. Usa parte dello sperma per fondare la colonia e conserva il resto nella spermateca per anni, cosa che le permette di deporre migliaia di uova nella sua vita. Da queste nasceranno tantissime operaie sterili e pochi maschi e femmine fertili, che potranno portare alla formazione di nuove colonie.

Nell’alveare c’è sempre da fare, quindi buona parte delle api che producono miele (mellifere) non va in diapausa, ma rallenta la propria attività e si raggruppa per disperdere meno calore possibile. Invece di volare in giro alla ricerca di fiori che tanto non troverebbero, le api producono un ammasso intorno alla regina e la tengono al caldo contraendo ripetutamente i muscoli che solitamente usano per battere le ali. Il miele prodotto quando faceva caldo è la loro fonte di energia. In questo modo nell’alveare si possono mantenere i 20-30 °C anche quando fuori fa molto freddo.

Le formiche sono parenti delle api (sono entrambe imenotteri) e hanno comportamenti simili. C’è una regina che d’estate ha il suo volo nuziale prima di perdere le ali e che conserva lo sperma ricevuto per anni. Trovato il luogo adatto, fonda una nuova colonia deponendo le uova da cui nasceranno le operaie. In inverno la produzione viene rallentata o sospesa, con la colonia che mantiene uno stato di bassa attività. Anche in questo caso non c’è diapausa e le formiche si rintanano nelle parti più profonde del formicaio sottoterra, dove la temperatura è mite e non c’è il rischio di congelamento. Alcune specie di formiche producono le sostanze antigelo per proteggere i loro liquidi corporei in modo da prevenire la formazione dei cristalli di ghiaccio.

In Alaska le larve di un coleottero (Cucujus clavipes puniceus) sopravvivono a temperature fino a quasi -60 °C. La larva della falena artica (Gynaephora groenlandica) vive sull’isola di Ellesmere in Canada e resiste in natura fino a -70 °C, trascorrendo solo un decimo della propria vita in uno stato non congelato sfruttando la breve estate artica.

Che sia diapausa o quiescenza, rallentare le attività e il metabolismo permette a insetti che solitamente vivono poche settimane o mesi di prolungare la propria vita, in modo da garantire la prosecuzione delle loro popolazioni. In media, le generazioni che superano l’inverno vivono più a lungo rispetto alle generazioni estive che si susseguono con maggiore frequenza. In un certo senso, ci sono molti più insetti vivi nella stagione calda che in quella fredda, con un veloce recupero non appena finisce l’inverno.

Altri insetti preferiscono non avere nulla a che fare col freddo e non appena le giornate iniziano ad accorciarsi si preparano per migrare verso luoghi dove fa più caldo. La migrazione di insetti più famosa di tutte è probabilmente quella delle farfalle monarca, che ogni anno intraprendono un viaggio che può coprire fino a 4mila chilometri per spostarsi da Canada e Stati Uniti verso il Messico. In autunno gli individui adulti volano verso sud dove si fermano per svernare, producendo poi nuove generazioni in primavera che tornano a nord. Ogni sciame è composto da centinaia di migliaia di farfalle e può percorrere centinaia di chilometri in pochi giorni.

Una specie di libellula (Pantala flavescens) detiene il record per la migrazione più lunga documentata: alcuni suoi individui volano tra l’India e l’Africa attraversando l’oceano Indiano, con traversate di oltre 5mila chilometri in mare aperto senza possibilità di sosta. La vanessa del cardo (Vanessa cardui), un’altra farfalla, migra ogni anno dall’Europa all’Africa settentrionale percorrendo quasi 4mila chilometri, che comprendono un sorvolo sul deserto del Sahara. Molte altre specie di mosche, locuste, falene e afidi migrano per sfuggire al freddo, riprodursi e aumentare le probabilità di prosecuzione delle loro popolazioni.

Questo addormentarsi, risvegliarsi e migrare di specie piccole o minuscole avviene intorno a noi da millenni, senza che ne siamo sempre consapevoli, ma rischia di essere profondamente modificato dal riscaldamento globale.

Anche se può sembrare controintuitivo, gli inverni più miti non favoriscono la sopravvivenza degli insetti. La temperatura più alta del normale fa sì che aumenti il loro metabolismo, quindi con un maggiore consumo di risorse e il rischio che le scorte di energia finiscano prima dell’arrivo della primavera, causando una morte per inedia. In alcune specie di mosche, un aumento di pochi gradi può comportare il 50 per cento di consumo in più. Un inverno mite può inoltre fare interrompere prima la diapausa, spingendo gli insetti a cercare sostanze nutritive dalle piante, che non hanno però ancora ripreso le loro attività.

Nelle zone dove nevica meno di una volta, ma continua a fare freddo, si riducono le possibilità per gli insetti di rifugiarsi al riparo sotto allo strato nevoso in attesa della primavera. Si è inoltre notato che gli insetti escono indeboliti dagli inverni miti, con una minore capacità di deporre uova e riprodursi. Una delle cause è la maggiore attività di funghi e batteri che riescono a proliferare grazie alle temperature anomale, approfittando delle difese immunitarie degli insetti che si riducono durante la diapausa o la quiescenza.

Molti coleotteri forestali, come il bostrico tipografo (Ips typographus), svernano sotto la corteccia o nel legno degli alberi, ma tollerano il freddo solo fino a un certo punto. I normali inverni rigidi e prolungati riducevano enormemente le loro popolazioni, limitando la quantità di individui che arriva a primavera. Ora in molte foreste dell’emisfero settentrionale gli inverni sono miti e questo fa sì che sopravvivano molti più coleotteri, che bloccano il passaggio della linfa negli alberi facendone morire grandi quantità in pochi anni.

Come buona parte degli altri animali, nel corso della loro evoluzione anche gli insetti hanno mostrato di avere una formidabile capacità di adattamento e di saper trasformare periodi prolungati di freddo e senza cibo in un’opportunità per garantire la prosecuzione delle loro specie. E vale per tutti, comprese le cicale nonostante la famosa favola di Esopo dove la loro presunta pigrizia viene contrapposta alle virtù delle formiche, alacri e previdenti nel fare provviste d’estate per l’inverno. Come abbiamo visto la maggior parte delle formiche passa l’inverno nella quiescenza senza la necessità di avere grandi scorte, proprio come fanno le cicale che vivono rintanate nelle profondità del terreno a volte non solo per un inverno, ma per anni, prima di riemergere e frinire al caldo sole estivo.