Le trappole per l'alimentazione basate sul gusto possono tenere lontani i parassiti come il coleottero del pioppo. Credito:Dr Pentzold / progetto ChemoSense
Si stima che gli insetti erbivori siano responsabili della distruzione di un quinto della produzione agricola totale mondiale ogni anno, ma un nuovo, un approccio naturale ai pesticidi che opponga loro le preferenze gustative e olfattive degli insetti potrebbe aiutare a ridurre questo tributo.
"Le trappole per l'alimentazione basate sul gusto che utilizzano prodotti naturali potrebbero essere un metodo ecologico, in futuro un'alternativa economica e sostenibile agli insetticidi sintetici, ' ha affermato il dottor Stefan Pentzold dell'Istituto Max Planck per l'ecologia chimica di Jena, Germania.
Lui e il suo team stanno esaminando quali recettori del gusto utilizza il coleottero del pioppo per riconoscere il suo cibo preferito, le foglie dei pioppi, e come questo influenza il suo comportamento alimentare, nell'ambito del progetto ChemoSense finanziato dall'UE. Le risposte potrebbero portare a nuove strategie di gestione dei parassiti nella silvicoltura e nell'agricoltura.
"Nonostante il loro ruolo essenziale nell'assunzione di cibo da parte degli insetti, sopravvivenza e riproduzione, relativamente poco si sa sui recettori del gusto, soprattutto nei coleotteri, ' Egli ha detto. "Ciò è sorprendente data la loro importanza come parassiti agricoli e forestali, la loro distribuzione globale e l'enorme numero di specie di insetti erbivori.'
Preferenze
insetti, come tutti gli animali, hanno preferenze per il cibo che preferiscono e possono distinguere un gusto dall'altro. Ma come decidono se una pianta è gustosa o no?
"Questo è piuttosto complesso e spesso dipende dalla composizione chimica della pianta e dal fatto che un insetto sia un generalista, un insetto che si nutre di molte specie di piante diverse, o uno specialista, che si nutre di pochissime specie vegetali, — disse il dottor Pentzold.
Per esempio, anche se le foglie di pioppo scoraggiano molti insetti generalisti a causa delle loro sostanze tossiche e dal sapore amaro, lo specialista del coleottero del pioppo trova gustose queste sostanze e le ingerisce per difendersi dai predatori, dice il dottor Penztold.
Gli insetti usano le zampe coperte di peli, apparato boccale e antenne per assaggiare il cibo prima di mangiare. Attraverso questi peli di gusto, gli insetti possono percepire la composizione chimica delle loro piante preferite.
A molti insetti non piace il cotone alla lavanda e questo ha ispirato gli scienziati a creare un pesticida basato sulla pianta del deserto. Credito:"Achillea fragrantissima" di Bibliotheca Alexandrina è concesso in licenza con CC-BY-NC-SA 3.0
"Le sostanze gustose (qualsiasi sostanza che stimola il senso del gusto) nella foglia possono diffondersi nei peli del gusto attraverso un poro e raggiungere i recettori del gusto all'interno dell'insetto, ' ha spiegato il dottor Pentzold. «Se la sostanza è riconosciuta, un segnale viene trasmesso al cervello dell'insetto dove avviene il controllo finale che dice ai muscoli dell'apparato boccale "mangiami" o "non mangiarmi".'
Però, alcuni insetti hanno le papille gustative in posti strani, rendendo questo processo ancora più complesso. "Abbiamo scoperto che i recettori del gusto del coleottero del pioppo non sono presenti solo negli organi esterni ma anche negli organi e nei tessuti interni, come l'intestino e l'emolinfa (l'equivalente insetto del sangue), — disse il dottor Pentzold. "Sarà affascinante se questi agiranno come sensori di nutrienti, dicendo all'insetto "Ho fame" o "Sono sazio".'
Oltre al gusto, gli insetti si affidano all'olfatto per trovare cibo e compagni, ed evitare predatori o persino piante. Una di queste piante è la pianta medicinale del deserto Achillea fragrantissima , comunemente noto come cotone lavanda.
Dottor Osnat Malka, capo scienziato della società agritech israeliana EdenShield, disse:"Molti insetti non amano questa pianta del deserto, che ha un odore molto forte e sostanze tossiche naturali, e scegli invece di andare in altri stabilimenti.'
EdenShield sta sviluppando un'alternativa verde ai pesticidi a base di estratti della pianta nativa trovata nel deserto della Giudea. La speranza è, questo repellente per insetti naturale aiuta gli agricoltori a proteggere i loro raccolti dai parassiti nelle serre senza danneggiare l'ambiente o la salute umana.
"Mosche bianche e tripidi sono i parassiti più comuni in agricoltura e nelle serre, ' ha spiegato il dottor Malka. "Sono molto piccoli, quindi possono entrare facilmente nelle serre e, come generalisti, possono nutrirsi di diversi tipi di piante.'
Il prodotto chiamato GateKeeper, finanziato dal programma specializzato dell'UE per i piccoli, imprese altamente innovative, è uno spray a base di estratti vegetali naturali che viene utilizzato all'ingresso delle serre per tenere lontani e lontani questi parassiti dalle colture. Anche se alcuni entrano ancora, il loro numero si riduce notevolmente.
"Gli insetti preferiscono non entrare in queste serre, principalmente perché non amano l'odore e preferiscono altre alternative. Nei nostri esperimenti, quando a questi insetti viene data una scelta, preferiscono andare in serra senza questo composto vegetale, ' ha spiegato il dottor Malka.
Crede che questi prodotti potrebbero essere una nuova classe di sostanze ecologiche per il controllo degli insetti nocivi. "Penso che dobbiamo cambiare il nostro atteggiamento e vedere come la natura gestisce questi insetti, quindi perché scelgono una pianta e non un'altra pianta, e usarla a nostro vantaggio, ' ha detto il dottor Malka.