Lo strano caso dell’insetto stecco: anfigonia e partenogenesi.

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1 Lo strano caso dell’insetto stecco: anfigonia e partenogenesi

2 La riproduzione sessuata
La riproduzione dell’insetto stecco è sessuata ed ovipara: la femmina, giunta a maturità, produce uova.

3 L’uovo Le uova dell’insetto stecco sono uno strabiliante esempio di varietà di forme. Eccone accanto alcuni esempi: sembrano semi sia per il colore (omocromia) che per la forma (omormorfismo) ; anche le uova infatti presentano il mimetismo criptico.

4 L’uovo Le uova di insetto stecco sono anche un esempio di ingegneria: l’opercolo permette l’uscita delle neanidi, il micropilo è orientato presso la spermateca per l’entrata dello sperma. Una femmina, a seconda della specie cui appartiene, può deporre dalle 150 alle 1000 uova e l’incubazione può durare mesi o anni opercolo piastra del micropilo micropilo

5 Le uova sono deposte singolarmente e inserite in substrati

6 Le uova sono deposte singolarmente e inserite in substrati

7 Le uova vengono deposte singolarmente e spesso lanciate al suolo.
Sequenza fotografica

8 Dalle uova nascono neanidi: i fasmidi sono infatti insetti eterometaboli

9 Il dimorfismo sessuale nei fasmidi è evidente
Femmina Maschio Maggiori dimensioni Dimensioni minori Non vola In alcune specie vola Ovopositore - Strutture di difesa Antenne più corte in alcune specie Antenne lunghe in alcune specie

10 Il dimorfismo sessuale
In Bacillus rossius Il maschio non è dotato di ali e non ha le antenne più lunghe della femmina. Si distingue dalla femmina per la taglia più piccola e dagli organi genitali. Apparato riproduttore Insetto stecco maschio

11 Il dimorfismo sessuale: il maschio
Presenza di piastra subgenitale che copre l’edeago

12 Il dimorfismo sessuale: la femmina
Piastra subgenitale a barca 3 paia di valve interne o esterne

13 Determinazione del sesso
In molti Insetti si ha un sistema simile a quello dei mammiferi, con femmine XX e maschi XY, ma con un meccanismo diverso. Nei Mammiferi la presenza di Y determina il maschio. Negli Insetti invece è determinante il numero delle X, con l'Y ridotto a "segnaposto": gli X0 sono maschi e gli XXY femmine.

14 La riproduzione sessuata anfigonica
Giunti a maturità sessuale, maschio e femmina si accoppiano e gli spermi del maschio fecondano l’uovo. La fecondazione è perciò interna. Le due cellule aploidi fondendosi generano un embrione diploide.

15 La riproduzione sessuata anfigonica
Per la loro modesta mobilità, per le abitudini notturne e l’esiguo numero di maschi gli incontri non sono frequenti, perciò non c’è corteggiamento, né lotta tra maschi per l’accoppiamento.

16 La riproduzione sessuata anfigonica
L’accoppiamento in genere è lunghissimo. La femmina conserva gli spermi nella spermateca. 16

17 La riproduzione per partenogenesi
La risposta evolutiva alla difficoltà di accoppiamento è stata la partenogenesi, infatti, in mancanza di fecondazione, la femmina si riproduce attraverso uova NON fecondate.

18 La riproduzione per partenogenesi
Nonostante l’assenza di fecondazione, la partenogenesi viene considerata una riproduzione sessuata in quanto l’uovo che si sviluppa deriva da una linea germinale ben differenziata. Alcuni autori definiscono la partenogenesi una riproduzione unisessuale, in quanto presenta i gameti, ma non fecondati.

19 La riproduzione per partenogenesi
Il vantaggio della partenogenesi risiede nel risparmio energetico e di tempo per le specie che lo presentano. Il processo evidentemente non comporta aumento di variabilita' genetica, pertanto lo si riscontra in specie che vivono in condizioni ambientali piuttosto stabili o quando le condizioni ambientali risultano particolarmente favorevoli (abbondanza di cibo, temperatura costante, bassa densita' ecologica, etc.).

20 La partenogenesi può essere
La partenogenesi è un fenomeno complesso che può essere classificato in base al sesso degli individui generati La partenogenesi può essere Sesso prodotto Esempi Arrenotoca Solo maschi Api Telitoca Solo femmine Insetti stecco Deuterotoca Entrambi i sessi Alcune specie di farfalle

21 La partenogenesi può essere
1. Accidentale ed è presente in specie che si riproducono per via anfigonica, ma che occasionalmente possono riprodursi partenogeneticamente e si distingue in -occasionale se si presenta solo in alcune popolazioni di una data specie quando si verificano condizioni particolari. La femmina può deporre uova anfigoniche, ma, se non incontra il maschio, produce uova partenogenetiche dalle quali si svilupperanno solo femmine, come nei fasmidi - da parassitosi, come avviene in molti pesci da acquario come i lebistes

22 La partenogenesi può essere
2. Geografica può essere continua, ma limitata a certe popolazioni. Nei Fasmidi, il Bacillus rossius presenta molte popolazioni partenogenetiche in Italia e nella penisola Balcanica

23 La partenogenesi può essere
3.Facoltativa quando è la madre a determinare la fecondazione o meno dell’uovo. Nel caso dell’ape domestica la partenogenesi comporta la produzione di soli maschi, mentre le femmine vengono prodotte per anfigonia. L'ape regina viene fecondata un’unica volta in occasione del volo nuziale e conserva gli spermatozoi l’intera vita (4-5 anni)

24 La partenogenesi facoltativa delle api
Dopo pochi giorni la regina inizia a deporre in piccole celle e se apre la spermateca le uova vengono fecondate e si sviluppano in femmine, altrimenti nascono maschi. E’ stato suggerito che la diversa grandezza delle celle serva a favorire l’apertura o meno della spermateca.

25 La partenogenesi può essere
4. Obbligatoria e si distingue in -Indefinita quando si presenta in specie totalmente incapaci di riprodursi per via anfigonica per assenza di maschi -Ciclica con alternarsi di generazioni anfigoniche e partenogenetiche, come nella Dafnia pulex o di piccoli Artropodi spesso fitoparassiti. Dafnia

26 La partenogenesi obbligatoria ciclica
In primavera/estate le specie a partenogenesi ciclica si riproducono per partenogenesi diploide, dando diverse generazioni di femmine: una popolazione di sole femmine è in grado di occupare una nicchia ambientale in un tempo molto più rapido di una con maschi (i maschi non fanno figli da soli) perché tutti gli individui sono fertili, quindi il numero aumenta esponenzialmente. Poiché questa modalità di riproduzione comporta una diminuzione di variabilità genetica, Rotiferi verso la fine dell'autunno ritornano a comparire i maschi, grazie a una partenogenesi aploide. In questo modo verso l'inverno le popolazioni ritornano all'anfigonia che garantisce il massimo di rimescolamento genetico.

27 Partenogenesi aploide
Nella partenogenesi aploide (o generativa), la meiosi è normale e l’individuo che si sviluppa partenogeneticamente rimane apolide; è questo il caso dei fuchi nelle api (Apis mellifica) 27

28 Il fenomeno della partenogenesi è stato scoperto nel 18° secolo da Charles Bonnet e agli inizi del 900 iniziarono i primi esperimenti di partenogenesi artificiale.

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