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02/03/2017 1
Dinamiche di popolazione e possibilità di eradicazione di insetti alieni
Pio Federico Roversi
02/03/2017 2
La biodiversità genetica e la biodiversità funzionale sono dominate da Artropodi e Nematodi
02/03/2017 4
Le organizzazioni del settore agricolo stimano perdite per il sistema agroalimentare italiano dovute ad organismi alieni nocivi dell’ordine di 1 miliardo di euro
( valore superiore ad un 1/6 del totale delle esportazioni delsettore primario - fonte CREA)
02/03/2017 6
Dinamica di popolazione
Consideriamo il numero di individui che compongono una popolazione e le modalità e le cause delle variazioni di questo numero
le popolazioni sono costituiteda individui ma hanno
caratteristiche che non possonoessere riferite ai singoli
caratteristiche genetiche
caratteristiche numeriche estrutturali
• distribuzione spaziale• densità• natalità• mortalità• distribuzione per età• potenziale biotico• dispersione• forme di accrescimento
02/03/2017 7
Dinamica di popolazione
La DENSITA’ di una popolazioneVARIA NEL TEMPO anche negliecosistemi naturali meno alteratipoiché nella popolazione siverifica:
la nascita di nuovi individui
la morte di altri individui
fenomeni di dispersione da e versola popolazione in esame
Perché la DENSITA’ cambia ?
02/03/2017 8
Dinamica di popolazione
La DENSITA’ varia:nell’ambito di un ciclo biologico
OSCILLAZIONI
tra generazioni campionate allostesso stadio di sviluppo
FLUTTUAZIONI
N
stadio di sviluppo
uovalarve
pupe adulti
N
tempo
1995
19961997
1998
02/03/2017 9
tempo
2
Considerate una coppia di INSETTIin un ambiente dove la specie può fare 4 generazioni all’anno
La prima femmina deporrà 1000 uova
Con una sex-ratio 1:1 nella generazione seguente avremo 500 femmine che deporranno 1000 uova (totale 500.000)
Nella quarta generazione le uova saranno diventate ……………… 125 miliardi
> 100 miliardi
1° gen. 2° gen. 3° gen. 4° gen.
1000uova
500.000uova
250.000.000uova
125.000.000.000uova
Quanto può variare la DENSITA’ di un INSETTO ?
02/03/2017 10Pio Federico Roversi© CRA-ABP
La Tigre e il ………………… Lombrico
The Tiger and the Earthworm …..
….. When the number is important
02/03/2017 11
specie K selezionate
Sono legate ad ambienti stabili nei qualiè fondamentale per le specie evolveremeccanismi idonei al mantenimento di
livelli di densità costanti e tali daimpedire l’esaurimento delle risorse
disponibili
Le specie di questo gruppo investono:
meno nei processi riproduttivi (meno figli);meno nella dispersione (elevata territorialità);più nella longevità (vivono più a lungo);più nelle dimensioni (sono di dimensioni più grandi).
02/03/2017 12
specie r - selezionate
Tipiche di ambienti instabili, dove èimportante riprodursi in gran numeroallo scopo di utilizzare le risorse che
si rendono disponibili
Le specie di questo gruppo investono:
•esaltando i processi riproduttivi (elevato numero di figli);•potenziando le capacità di dispersione (elevata mobilità);•meno nella longevità (breve durata della vita);•meno nelle dimensioni (in genere sono di piccole dimensioni).
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Invasioni Biologiche
Sono considerate il maggiore pericolo per la tutela della biodiversità mondiale dopo la
distruzione degli habitat e hanno un impatto enorme in termini ecologici ed economici
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A. Introduzione di una specie in un nuovo areale
A. Colonizzazione del nuovo ambiente
A. Naturalizzazione
A. Diffusione incontrollata
Invasioni Biologiche
02/03/2017 15
Invasioni BiologicheIntroduzione di una specie in un nuovo areale
Le Invasioni Biologiche non sono un fenomeno recente causato solo dall’uomo, ma l’incremento esponenziale di merci e persone sta determinando un altrettanto imponente aumento di Introduzioni accidentali di organismi e microrganismi in ambienti e continenti diversi .
02/03/2017 1602/03/2017 16
I Coleotteri del Genere Aethina, legati per lo più per la loro alimentazione a fiori e frutti, comprendono circa 100 specie la cui distribuzione interessa prevalentemente l’Asia tropicale, l’Australia e l’Africa subsahariana.
Alcune specie africane di questo Genere hanno evoluto stretti legami con vari Imenotteri Apoidei, colonizzandone i nidi.
P.F. Roversi CREA Entomologia Firenze
02/03/2017 1702/03/2017 17
Il commercio di legnami dall’Africa subsahariana comprende unflusso importante di materiali in arrivo nei porti italiani,rappresentato spesso da tronchi di grandi dimensioni integri osegati, con porzioni di corteccia.
Tronchi di Clorophora (Iroko) provenienti dal Camerun
P.F. Roversi CREA Entomologia Firenze
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Legname d'importazione non soggetto a controlli obbligatori di cui alle normative nazionali e comunitarie :
Un recente esempio è riferito a partite di tronchi di Iroko con corteccia provenienti dal Camerun, intercettati a Livorno nel mese di dicembre 2015 con infestazioni di vari Insetti, Cerambicidi in particolare, ma ………….
Phryneta leprosa (Fabricius)
………. anche esemplari di una specie di Nitidulidae.
Introduzione di una specie in un nuovo areale
02/03/2017 19
In Italia esistono 52 Punti di ingresso ufficiali sul territorio
nazionale (porti e aeroporti), dei quali 16 permanenti con
personale ispettivo e 36 attivi su chiamata.
02/03/2017 2002/03/2017 20
Importazioni di legno e legname nel 2015
m3 totali importati 37.473.559
tonn totali importate 877.010
(Fonte: elaborazioni Centro Studi Federlegno Arredo Eventi SpA/FederlegnoArredo su dati Istat)
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Scenario nazionale importazione legna da ardere.
(Fonte: elaborazioni Centro Studi Federlegno Arredo Eventi SpA/FederlegnoArredo su dati Istat)
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Scenario nazionale dell'importazione di legname da lavoro
(Fonte: elaborazioni Centro Studi Federlegno Arredo Eventi SpA/FederlegnoArredo su dati Istat)
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Invasioni Biologiche
Colonizzazione del nuovo ambienteNaturalizzazione
Scolitide indigeno
Phloeosinus aubei
Scolitide alieno
Phloeosinus armatus
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Invasioni Biologiche
DiffusioneLeptoglossus occidentalisCimice americana delle conifere
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Il 70% degli insetti introdotti accidentalmente in Europa negli ultimi dieci anni attaccano piante.L'80% di questi insetti sono insetti che attaccano piante arboree.Nel complesso negli ultimi 10 anni sono state introdotte 385 specie di insetti alieni dannosi ad alberi.
(Roques, 2015)
02/03/2017 27
Prevenzione e Contrasto delle Invasioni Biologiche
• Prevenire le Introduzioni accidentali di specie nocive
• Eradicare i focolai delle specie accidentalmente introdotte
• Contenere le popolazioni di specie non più eradicabili al di sotto della «Soglia di Danno».
02/03/2017 2802/03/2017 28
Le dimensioni dei flussi commerciali che attraversano l’Italia e il susseguirsi di segnalazioni di ritrovamenti nel materiale di importazione o in prossimità di porti e aeroporti di Insetti da «Quarantena» o comunque potenzialmente dannosi, evidenziano il ruolo dei Servizi Fitosanitari Regionali e Centrale.
I ritrovamenti di nuclei di Aethina tumida sottolineano l’importanza di un coordinamento tra le istituzioni che si occupano di tutela del Patrimonio apistico e i Servizi Fitosanitari che operano nei punti d’ingresso del nostro Paese.
P.F. Roversi CREA Entomologia Firenze
Prevenzione delle Invasioni Biologiche
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Centinaia di eradicazioni sono staterealizzate nel mondo con successoma la storia delle eradicazioni inizianel Massachusetts (1890) negli USAcon un costoso fallimento, iltentativo di eliminare lapopolazione della farfalla di originePaleartica Lymantria dispar dall’areadi Boston.
Contrasto delle Invasioni Biologiche - Eradicazioni
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• Le eradicazioni hanno tante più possibilità di successo quanto più tempestivamente vengono individuati i focolai d’infestazione della specie aliena.
• Le possibilità di eradicazione dipendono da biologia, potenziale biotico, comportamento e plasticità ecologica della specie aliena.
• L’eradicazione di una specie aliena richiede di conoscere e utilizzare al meglio le finestre di vulnerabilità dell’organismo.
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• In China Anoplophora chinensis distrutti 80 milioni di piante di arancio.
• Negli USA Anoplophora glabripennis spesi 369 million di dollari per le attività di eradicazione.
• Nella sola Lombardia sono stati spesi ad oggi oltre 20 milioni di Euro per le attività di eradicazione, tuttora in corso.
Anoplophora chinensis e A. glabripennis (Tarli asiatici)
Eradicazioni
02/03/2017 3232
AcerAesculusAlnusBetulaCarpinusCitrusCornusCorylusCotoneasterCrataegusFagusLagerstroemia
LiquidambarMalusPlatanusPopulusPrunusPyrusQuercusRhododendronRosaSalixSorbusUlmus
Piante attaccate dal Tarlo Asiatico in Europa
A. chinensis
02/03/2017 33
Gestione ambientale e controllo direttoNel 2008 rinvenuta nella Città di Roma.
Eradicazioni
02/03/2017 3636
Foto: SFR - Lazio
Foto: SFR - Lazio
Foto: SFR - Lazio
Foto: SFR - Lazio
A. chinensis
02/03/2017 38
Contrasto delle Invasioni Biologiche
• Laddove non è possibile controllare efficacemente la specie aliena, la strategia può essere quella di guidare i cambiamenti ecologici modificando noi stessi l’ambiente.
• Contenimento delle popolazioni della specie aliena al di sotto della soglia di danno cercando di ricostruire un nuovo equilibrio.
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Matsucoccus feytaudi (Cocciniglia del Pino marittimo)
Arrivato dalla Francia meridionale agli inizi degli anni '80, dopo aver devastato 120.000 ettari di pinete, in pochi anni ha decimato le pinete di Pino marittimo di Liguria e Toscana innescando incendi e degradazione degli ambienti con imponenti fenomeni erosivi.
02/03/2017 40
✓Molti ecosistemi sono caratterizzati da una intrinseca fragilità Sistema
instabile
Sistema stabile
02/03/2017 4202/03/2017 42
Il piccolo Coleottero degli alveari
CREA-DC ©
• Raccolto e descritto quasi 150 anni fa in Sud Africa.
• Diffuso nell’Africa sub-Sahariana dove rappresenta di rado un problema serio limitandosi a prendere il sopravvento solo su colonie molto indebolite.✓ Nel 1998 segnalato negli USA.✓ Nel 2000 ha raggiunto l’Egitto.✓ Nel 2002 reperito in Canada e Australia.✓ Nel 2007 individuato ed eradicato in Messico.✓ Nel 2012 Guatemala.✓ Nel 2014 Italia …. A 2 km dal Porto di Gioia
Tauro.
Contrasto delle Invasioni Biologiche
02/03/2017 4302/03/2017 43
(Fonte: elaborazioni Centro Studi Federlegno Arredo Eventi SpA/FederlegnoArredo su dati Istat)
I campioni di Aethina tumida prelevati dai focolai italiani in Calabria e Sicilia presentano elevata somiglianza con campioni del Camerun.
02/03/2017 44tempo
2
Considerate una coppia di Aethina tumida, un maschio e una femmina in un ambiente dove la specie può fare 4 generazioni all’anno
La prima femmina deporrà 1000 uova
Con una sex-ratio 1:1 nella generazione seguente avremo 500 femmine che deporranno 1000 uova (totale 500.000)
Nella quarta generazione le uova di Aethina tumida saranno diventate ……………… 125 miliardi
100 miliardi
1° gen. 2° gen. 3° gen. 4° gen.
1000uova
500.000uova
250.000.000uova
125.000.000.000uova
Quanto può variare la DENSITA’ di un INSETTO ?
02/03/2017 45tempo
2
Immaginiamo che muoia il 80 % delle uova: cosa succederà nel modello ?
La prima femmina deporrà 1000 uova
Con una sex-ratio 1:1 nella 2° generazione avremo 100 femmine che deporranno 1000 uova (totale 100.000)
Nella quarta generazione le uova di Aethina tumida saranno diventate ……………… 1 miliardo.
1.000.000.000
1° gen. 2° gen. 3° gen. 4° gen.
1000uova
100.000uova
10.000.000uova
1.000.000.000uova
Quanto può variare la DENSITA’ di un INSETTO ?
02/03/2017 46tempo
2
Se muore il 99 % delle uova: cosa succederà nel modello ?
La prima femmina deporrà 1000 uova
Con una sex-ratio 1:1 nella generazione seguente avremo 5 femmine che deporranno 1000 uova (totale 5.000)
Nella quarta generazione le uova di Aethina tumida saranno diventate ……………… 125 mila.
200.000
1° gen. 2° gen. 3° gen. 4° gen.
1000Uova(5 femm.)
5.000Uova(25 femm.)
25.000Uova(125 femm.)
125.000uova
Quanto può variare la DENSITA’ di un INSETTO ?
02/03/2017 4702/03/2017 47
1. Può essere spostato a lunga distanza tra continenti diversi con materiale apistico, sciami in stive o container e importazioni di frutta e altri materiali.
2. Sulle brevi e medie distanze gli adulti possono spostarsi in volo.
3. Il suo ciclo biologico prevede ovideposizione e sviluppo nelle colonie di api, trasformazione in adulti nel terreno e volo alla ricerca di nuove fonti alimentari.
4. La specie non sembra strettamente legata alle sole colonie di Api.
5. Ha una elevata fecondità e può svolgere un numero variabile di generazioni.
6. Arrivata in Italia da anni.
• Eradicazione o Contenimento ?