La straordinaria capacità degli insetti di sopravvivere all’immersione

Il grande scarabeo tuffatore (Dytiscus marginalis) sotto la superficie dell'acqua. Grande scarabeo cacciatore che nuota usando due zampe sott'acqua. Insetto colorato. Sfondo verde.
Il grande scarabeo tuffatore è, senza sorpresa, bravo a tuffarsi. (Martin Pelanek / Shutterstock.com)

Se ti sei mai trovato ad assistere a un ragno emergere dallo scarico della vasca da bagno o hai visto un insetto particolarmente spaventoso scivolare giù nel water durante un momento di panico, potresti esserti chiesto se gli insetti siano in grado di sopravvivere a tali situazioni acquatiche estreme.

La verità è che molti insetti sono sorprendentemente abili nel rimanere vivi anche dopo lunghi periodi completamente sommersi, sebbene con differenze tra le varie specie. Ad esempio, i calabroni sono noti per la loro capacità di trattenere il respiro per un tempo sorprendente, fino a una settimana!

Uno studio condotto nell’aprile del 2024, ispirato da un incidente sperimentale che ha quasi portato alla morte una popolazione di regine di calabroni, ha rivelato che l’81% dei calabroni orientali comuni (Bombus impatiens) testati è sopravvissuto indenne dopo essere stato completamente immerso in acqua per sette giorni consecutivi.

Sebbene lo studio abbia suscitato alcune critiche di natura etica, ciò che è stato osservato accade naturalmente in queste specie di insetti, che si sono adattate nel corso dell’evoluzione per resistere a tali condizioni estreme.

Le regine dei calabroni, ad esempio, hanno sviluppato un adattamento speciale che consente loro di rimanere nelle loro tane anche durante l’inverno, quando il rischio di inondazioni è più elevato. Questa capacità è stata osservata in molte specie che abitano aree soggette a inondazioni stagionali, offrendo un vantaggio adattativo significativo per gli insetti che vivono in tane sotterranee e devono resistere a bassi livelli di ossigeno.

Un articolo del 2006 che esaminava i comportamenti migratori degli insetti nelle pianure alluvionali europee ha rivelato che il 70% delle specie di piante e cicaline ha svernato nelle pianure alluvionali e ha resistito all’immersione. Al contrario, la maggior parte dei ragni e dei coleotteri terricoli ha preferito migrare lontano dalle zone alluvionali, insieme alle forme larvali di molte specie, indicando una minore capacità di resistenza all’immersione in queste specie.

Ma cosa rende gli insetti così abili nel resistere all’immersione e nel sopravvivere in condizioni di basso ossigeno? La chiave risiede nel loro sistema respiratorio unico.

A differenza di mammiferi, uccelli e rettili che respirano attraverso un sistema combinato di respirazione e circolazione, gli insetti hanno un sistema respiratorio e circolatorio separato. Respirano attraverso aperture chiamate spiracoli presenti nel torace e nell’addome, che si collegano a una rete di trachee che trasportano e scambiano ossigeno e anidride carbonica in tutto il corpo.

Gli insetti più attivi, come quelli capaci di volare, hanno un maggiore fabbisogno di ossigeno rispetto alle specie più sedentarie e rilasciano anidride carbonica come prodotto di scarto. Queste differenze respiratorie consentono agli insetti di essere estremamente efficienti nell’utilizzo dell’ossigeno e di effettuare uno scambio discontinuo di gas aprendo e chiudendo gli spiracoli.

Questo meccanismo di scambio discontinuo di gas consente agli insetti di riciclare l’ossigeno nelle trachee, eliminando la necessità di assumere ossigeno fresco per lunghi periodi e permettendo loro di sopravvivere in ambienti a basso ossigeno, come quando vengono completamente sommersi in acqua.

Nonostante i vantaggi di questo particolare sistema respiratorio, si ritiene che sia anche una delle ragioni per cui le dimensioni degli insetti dipendano dalla disponibilità di ossigeno nell’ambiente. Gli insetti più grandi, infatti, hanno trachee interne più lunghe e richiedono un ambiente più ricco di ossigeno per garantire un adeguato apporto di ossigeno fino alle estremità delle trachee.

Quindi, se ti chiedi se un ragno sopravviverà a un viaggio improvvisato intorno al sifone, la risposta potrebbe sorprenderti. Forse è meglio metterlo delicatamente all’esterno, per evitare spiacevoli sorprese!

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