Noi umani sopravviviamo ai geli gelidi dell'inverno con cappotti caldi, stufe e cioccolata calda. Gli insetti, tuttavia, hanno alcune strategie più creative nelle loro maniche. Che si tratti di proteine speciali che agiscono come l'antigelo nella tua auto, fluidi corporei arricchiti con alcool anziché acqua o che si preparano per viaggi a lunga distanza verso climi più caldi, sembra che questi insetti resistenti abbiano sviluppato le proprie risposte ai problemi biologici che pone l'inverno .
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Probabilmente hai sentito parlare di uno dei modi più comuni in cui gli insetti riescono a superare questa stagione più buia e fredda: il viaggio nel tempo. "O scappano nello spazio, il che significa che migrano, o scappano nel tempo, il che significa che diventano inattivi", afferma Scott Hayward, un biologo invertebrato dell'Università di Birmingham. "La stragrande maggioranza diventa effettivamente dormiente".
Per sopravvivere alla carenza invernale di cibo e calore, i mammiferi come orsi e scoiattoli tendono ad andare in letargo. Mentre il letargo viene spesso considerato un sonno profondo, in realtà è uno stato di dormienza biologicamente distinto: gli animali in letargo si riforniscono di cibo e riducono il loro metabolismo attraverso processi che non sono ancora completamente compresi. I ricercatori della NASA stanno anche studiando tecniche che potrebbero indurre il letargo negli esseri umani, per aiutare gli astronauti a superare lunghi anni di viaggi nello spazio.
Gli insetti hanno la loro versione di questo potente strumento: la diapausa. Analogamente al letargo, gli insetti che si preparano a entrare in diapausa cercheranno di solito di cercare una sorta di riparo dal freddo, afferma Hayward, che ha condotto ricerche approfondite sulla dormienza degli insetti e sulla sopravvivenza in ambienti estremi. Ciò significa spesso scavare sottoterra (considera il fatto che, in inverno, centinaia di insetti potrebbero essere dormienti a pochi centimetri sotto i tuoi piedi), ma può anche significare trovare riparo in tronchi d'albero o sotto le rocce.
Alcuni insetti, come il raccoglitore di mais europeo, sono riusciti a frustrare gli agricoltori e incuriosire gli entomologi trovando il modo di vivere fuori terra in inverno. Questo famigerato parassita del mais vanta un'estrema tolleranza al freddo, ancor più delle specie in letargo. Gli studi hanno scoperto che le larve di trivellatore possono persino sopravvivere per essere raffreddate per diversi minuti a -40 gradi F. Il trivellatore si solleva all'interno di stocchi di mais o pannocchie di mais ed è in grado di sopravvivere anche quando l'acqua all'interno del suo corpo (anche se non all'interno delle sue cellule) congela.
Altri insetti si accumulano nell'antigelo. In Antartide, il moscerino antartico incapace di volare produce grandi quantità di zuccheri nelle sue cellule, abbassando il punto di congelamento dei liquidi. Allo stesso tempo, il moscerino consente al terreno gelido circostante di estrarre quasi ogni goccia d'acqua nel suo corpo. "L'insetto diventa completamente disidratato", afferma Hayward. "Quindi, non può congelare." Questo aiuta l'insetto minuscolo, che è sia l'unico insetto che il più grande animale terrestre in quel continente, a resistere del tutto al congelamento.
La falena artica dell'orso lanoso trascorre circa il 90 percento della sua vita in uno stato congelato. Il bruco falena compie anche questa impresa producendo zucchero, in particolare l'alcool glicerolo. Allo stesso modo in cui la vodka può essere conservata nel congelatore e rimanere liquida, questi liquidi non si congelano, preservando i tessuti delle larve di falena e permettendole di sopravvivere a temperature che scendono fino a -70 gradi F. Lo scarabeo Upis dell'Alaska può resistere a temperature fino a -100 gradi F scioccanti, producendo una speciale "molecola antigelo".
Ma la maggior parte degli insetti non è così tenace. Intorno - 30 gradi F è un limite tipico per molte specie, dice Hayward. Ecco perché molti insetti hanno gamme limitate ad aree più tropicali del mondo che non subiscono mai temperature gelide, come l'Amazzonia piena di insetti o i paesi ricchi di zanzare in Africa, Sud America e Asia.
Le larve di alesatrici di mais europee possono sopravvivere all'inverno congelato all'interno di gambi di mais. (WILDLIFE GmbH / Alamy Stock Photo) Il riscaldamento globale, tuttavia, potrebbe presto cambiare quella massima e minacciare le popolazioni di insetti in tutto il mondo. Mentre la Terra si riscalda in generale, gli insetti si stanno spostando verso i poli per colonizzare aree più calde di prima nei mesi estivi. Eppure molti di questi insetti non hanno la capacità di sopravvivere agli inverni più freddi che si trovano in queste regioni.
"Dove non possono farlo, non possono stabilirsi", afferma Hayward. Nel frattempo, verso l'equatore, le temperature più calde interrompono i cicli di diapausa di altri insetti.
Sebbene la diapausa sia un adattamento per sopravvivere all'inverno, la temperatura non è il fattore principale che la scatena. Invece, i giorni più brevi prima dell'inverno aiutano a segnalare ai corpi degli insetti che è ora di prepararsi per la dormienza. Con il passare dei giorni più caldi in autunno, i corpi degli insetti si confondono. Pensando erroneamente che è primavera o estate, spesso finiscono per interrompere il processo di diapausa per iniziare a cercare cibo o compagni, il che li rende impreparati quando l'inverno colpisce davvero, dice Hayward.
Perché dovrebbe interessarsi all'uomo? Considera la nota situazione dei bombi, un impollinatore vitale per molte specie di piante e colture agricole. Già alle prese con la perdita di habitat e pesticidi, le popolazioni di api stanno combattendo anche il cambiamento delle stagioni. Le temperature di riscaldamento causano non solo gli autunni successivi, ma anche le primavere precedenti, che possono confondere un membro molto importante dell'alveare: la regina.
Le api regine sono gli unici alveari che in genere entrano in diapausa. In genere si svegliano una volta all'anno, in primavera, e partono per creare una nuova colonia. Ma con la primavera che inizia spesso prima, tuttavia, gli alveari stanno raggiungendo le dimensioni in cui nascerà una nuova regina e tenteranno di fondare una nuova colonia prima che inizi l'inverno, piuttosto che all'inizio della primavera. La loro progenie viene quindi lasciata a lottare per trovare fiori su cui nutrirsi nel pieno dell'inverno e devono affrontare le temperature che non si sono evolute per gestire.
"Hai livelli massicci di mortalità", afferma Hayward, "e [allora] hai ottenuto un numero minore di impollinatori l'anno successivo".
Ci sono una miriade di altri modi in cui gli insetti si sono sviluppati per combattere il freddo. Ma quando il gioco si fa duro, alcuni insetti non diventano più duri: se ne vanno e basta. La farfalla monarca, ad esempio, è famosa per la sua strategia di svernamento colorata e sbalorditiva: prendere centinaia e centinaia dei suoi migliori amici e dirigere migliaia di miglia verso l'equatore per evitare le basse temperature.
"Esistono davvero un numero incredibilmente vario di modi in cui sopravvivono all'inverno", afferma Hayward.
