Come le larve di Drosophila suzukii costruiscono una nicchia adatta al loro sviluppo

Negli insetti olometaboli, la scelta del sito di ovideposizione da parte dell’adulto deve essere coerente con le esigenze di sviluppo delle larve. Nel caso di Drosophila suzukii, le femmine possiedono un ovopositore ingrandito e seghettato, un adattamento morfologico che consente loro di deporre le uova all’interno dei frutti in fase di maturazione, un substrato solitamente inaccessibile ad altre specie di Drosophila.

Questa capacità ha permesso a D. suzukii di colonizzare numerose tipologie di frutti durante la loro fase di maturazione. Grazie a questo adattamento fisico, D. suzukii può deporre le uova su svariati substrati come frutti caduti, danneggiati o in decomposizione. Tuttavia, si è notato che le femmine mostrano una netta preferenza per i frutti intatti.

Questa scelta presenta però una sfida nutrizionale per le larve. A differenza di D. melanogaster, che si sviluppa in frutti in decomposizione ricchi di lieviti e altri microrganismi proteici, le larve di D. suzukii vengono deposte in un ambiente chiuso, con polpa soda, ricco di zuccheri ma povero di proteine.

Strategie di adattamento larvale

Curiosamente, sebbene gli adulti preferiscano substrati ricchi di carboidrati per l’ovideposizione, le larve crescono più rapidamente su substrati ricchi di proteine o con un bilancio nutrizionale più equilibrato. In teoria, questa discrepanza tra la scelta dell’adulto e le esigenze della larva potrebbe risultare svantaggiosa, ma D. suzukii riesce comunque a completare il proprio sviluppo nei frutti in maturazione.

Per comprendere come ciò sia possibile, i ricercatori dell’Istituto Max Planck e dell’Istituto Leibniz (Jena, Germania) hanno studiato lo sviluppo delle larve di D. suzukii nei mirtilli. Quello che è emerso è che le larve del primo stadio si impegnano in un processo di modifica attiva dell’ambiente, per renderlo più favorevole al proprio sviluppo.

Figura 1: Schema dello sviluppo di Drosophila suzukii

Ricordando che i principali aspetti negativi di un frutto in maturazione sono la consistenza soda della polpa e il basso contenuto proteico del frutto, vediamo nel dettaglio la tecnica usata dalle larve per sopravvivere.

Costruzione della nicchia

Innanzitutto, il potente apparato boccale permette alle larve di scavare gallerie nella polpa. Scavando, le larve ammorbidiscono la polpa, creando una rete di gallerie sempre più complessa. Questo comportamento facilita non solo l’accesso fisico al substrato, ma anche la trasformazione del frutto in una risorsa nutriente.

Inoltre, le larve traggono beneficio dalla presenza di una comunità microbica attiva all’interno del frutto. Le gallerie possono facilitare l’ingresso e la diffusione dei microbi trasportati dalla femmina durante l’ovideposizione. E’ stato osservato che le larve spesso scavano tunnel che ritornano al punto di origine—verosimilmente il sito di deposizione delle uova, e quindi fonte di inoculo microbico.

Durante lo scavo, le larve ingeriscono polpa e defecano all’interno delle gallerie, contribuendo così alla diffusione dei microbi nei tessuti del frutto. La presenza di composti fermentativi come acido acetico, acetoino e alcol isoamilico nei frutti infestati sono segnali evidenti di attività microbica, che si traduce in fonte proteica per le larve.

Conclusioni

Sebbene alcuni microbi, come i batteri acetici, possano essere dannosi in certe condizioni, i dati raccolti indicano che i prodotti della fermentazione—compreso l’acido acetico—sono attrattivi per le larve e potrebbero guidarle verso le aree di maggiore attività microbica durante lo scavo.

Nel complesso, lo studio suggerisce che le larve di D. suzukii non si limitano a sopravvivere nel substrato preferito dalla madre: lo trasformano attivamente. Attraverso comportamenti di scavo e alimentazione, modificano l’ambiente fisico e nutrizionale del frutto, rendendo ospitale un habitat altrimenti inadatto.

Questo comportamento rappresenta un chiaro esempio di costruzione della propria nicchia ecologica, in cui l’organismo altera il proprio ambiente per adattarlo alle proprie esigenze ecologiche e fisiologiche.

Fonte: Shaping the environment – Drosophila suzukii larvae construct their own niche, Diego Galagovsky,Ana Depetris-Chauvin,Grit Kunert,Markus Knaden,Bill S. Hansson, iScience. Elsevier, 20 December 2024 https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(24)02566-5

Fonte immagini: Galagovsky et al. 2024; WSU Fruit Tree 

Melissa Venturi
Università di Bologna

Italian Berry - Tutti i diritti riservati