Coleoptera

Corpi di scarafaggio

In comune con altri insetti, ci sono tre parti principali nel corpo di un coleottero: la testa, il torace (la parte centrale) e l'addome (la parte posteriore). Sulla testa, i coleotteri hanno antenne (antenne), occhi e una bocca. Le gambe e le ali del coleottero sono attaccate al torace. L'addome di un coleottero di solito non ha parti speciali all'esterno, ma ha l'intestino del coleottero all'interno. Come altri insetti, i coleotteri non hanno ossa interne, ma hanno invece un esoscheletro duro all'esterno del corpo. L'esoscheletro è fatto di piastre dure di chitina.

Ali

I coleotteri differiscono dagli altri insetti volanti perché le loro ali anteriori si sono evolute in coperture dure, o elitre. Le ali posteriori sono usate per volare. Sono sottili e sono tenute sotto le elitre quando sono a riposo. I coleotteri sollevano le loro elitre per volare. Alcune specie di veri insetti hanno una disposizione simile.

Non tutti i coleotteri possono volare. Alcuni coleotteri non hanno ali posteriori e alcuni non possono sollevare le ali anteriori. Alcuni coleotteri non hanno affatto le ali. Alcuni coleotteri senza ali assomigliano a larve e sono chiamati "larviformi". Un esempio è la famiglia Phengodidae, le lucciole, dove le femmine sono larviformi per tutta la loro vita.

Gambe

Le zampe dei coleotteri li aiutano a camminare, correre, nuotare e scavare. Tutti i coleotteri hanno sei zampe. Ogni zampa è composta da diverse parti. Ogni zampa termina con due o cinque piccoli segmenti chiamati tarsi. L'ultimo tarso (il singolare di tarsi) di ogni "piede" di coleottero ha uno o due artigli alla sua estremità. La maggior parte dei coleotteri usa le zampe per camminare o correre. Alcune zampe di coleottero sono piatte e hanno lunghi peli. Questi tipi di zampe si trovano sui coleotteri acquatici. I coleotteri che spesso scavano nel terreno hanno zampe piatte con spine o corna ai bordi. Le zampe piatte con corna sono chiamate zampe fossorie. Alcuni coleotteri hanno grandi zampe posteriori, simili a quelle delle cavallette, che aiutano il coleottero a saltare. I coleotteri pulciosi sono un esempio di coleottero saltatore.

Vista e olfatto

I coleotteri hanno occhi composti, il che significa che i due grandi occhi lucidi sulla testa sono in realtà fatti di molte parti più piccole. A volte i due occhi sono divisi a metà in modo che sembri che ci siano quattro occhi. Una famiglia di coleotteri, quella dei coleotteri turbinati, ha gli occhi divisi in modo che quando nuotano possono vedere sopra e sotto l'acqua allo stesso tempo. Alcuni coleotteri hanno occhi extra semplici (di solito due) chiamati ocelli. Gli ocelli si trovano sulla parte superiore della testa del coleottero.

I coleotteri usano le loro antenne per annusare le cose. I coleotteri usano le loro antenne anche per sentire le cose intorno a loro. Le antenne dei coleotteri non sono tutte uguali. Alcune antenne sono lunghe e sottili, mentre altre sono corte e larghe. Le antenne sottili sono chiamate antenne filiformi, mentre le antenne larghe all'estremità sono chiamate antenne clavate.

La bocca

La bocca di un coleottero è molto diversa da quella di una persona. La maggior parte dei coleotteri ha due mandibole dure nella parte anteriore della bocca che sono un po' come i denti. Le mandibole aiutano il coleottero a mangiare schiacciando e tagliando il cibo. In alcuni coleotteri, le mandibole assomigliano a grandi tenaglie. I coleotteri hanno anche quattro "dita" intorno alla bocca che spingono il cibo nella bocca del coleottero. Queste dita sono chiamate palpi.

Altro

I coleotteri non respirano; invece hanno dei buchi chiamati spiracoli nei lati del loro corpo che portano alla trachea, che agisce come i polmoni. I coleotteri non hanno sangue, ma hanno qualcosa di simile al sangue, chiamato emolinfa. È di colore verde. Questo perché la loro molecola di emoglobina ha un atomo di rame al centro, mentre la nostra ha un atomo di ferro.

Parti di uno scarabeo


Le ali posteriori di un coleottero sono trasparenti. Questo coleottero usa le sue ali posteriori per volare. Le dure ali anteriori sono sollevate.


Le dure ali anteriori del coleottero nascondono le ali posteriori.


Scarabeo che scava nel disco di un fiore mentre si nutre. Sudafrica

Come crescono i coleotteri

I coleotteri iniziano come uova che una femmina depone. Alcuni coleotteri possono deporre migliaia di uova durante la loro vita. Una larva esce quando un uovo si schiude. La maggior parte delle larve di coleottero non assomigliano ai coleotteri adulti. Una larva di coleottero mangia e diventa più grande finché non si trasforma e diventa una pupa. Quando la pupa si apre, esce un coleottero adulto, a volte chiamato imago. Questo modo di crescere è chiamato metamorfosi completa.

I coleotteri mangiano di più quando sono larve. Alcune larve di coleottero mangiano l'esterno delle piante; altre mangiano l'interno delle piante. Alcune larve di coleottero sono predatori, il che significa che vanno a caccia di altri insetti da mangiare. Altre larve di coleottero mangiano cose morte, come piante e animali morti.

Non tutte le larve di coleottero hanno lo stesso aspetto. Alcune larve di coleottero sono piatte e si muovono molto velocemente. Per descrivere queste larve, gli scienziati usano la parola descrittiva campodeiforme. Alcune larve di coleottero hanno un aspetto simile a vermi duri con piccole gambe. Queste hanno una forma elateriforme. Le larve di coleottero a click hanno un nome speciale: wireworms. Altre larve di coleottero sono corte e molto spesse e sono chiamate larve. In alcuni coleotteri, le larve cambiano forma dopo qualche tempo. Le larve di coleottero blister iniziano a muoversi velocemente, come le larve campodeiformi, ma finiscono per essere lente e spesse.

Un esempio di larva scarabaeiforme

Cosa fanno gli scarafaggi

Cibo

I coleotteri mangiano molte cose diverse tra cui piante vive, piante in decomposizione, animali vivi o morti e feci animali. Alcuni coleotteri possono mangiare sia piante che animali, mentre altri mangiano solo un tipo di cibo. I coleotteri che possono mangiare solo un tipo di cose sono detti essere specifici dell'ospite. Molti coleotteri delle foglie e i coleotteri delle corna sono specifici dell'ospite.

Protezione

I coleotteri sono animali difficili per le loro dimensioni. Sono meccanicamente resistenti (le elitre), e hanno una varietà di strategie per evitare di essere attaccati da predatori o parassitoidi. Queste includono la mimetizzazione, il mimetismo, la tossicità e la difesa attiva.

Alcuni coleotteri vivono in luoghi difficili da trovare per i predatori. Alcuni coleotteri, come i coleotteri dalle lunghe corna, vivono in gallerie all'interno dei rami degli alberi. Solo i predatori speciali che sono abbastanza piccoli da usare le gallerie dei coleotteri dalle lunghe corna possono mangiare i coleotteri dalle lunghe corna.

Altri coleotteri non vivono in luoghi speciali ma hanno colori o forme che li rendono difficili da trovare. Quando i coleotteri sono colorati in modo che i predatori non possano vederli, questo si chiama mimetismo. Alcuni coleotteri delle foglie sono verdi in modo che non possano essere visti quando sono su foglie verdi. Alcuni coleotteri hanno colori molto complessi in modo da sembrare escrementi di uccelli.

A volte i coleotteri usano il colore per avvertire i predatori (colorazione di avvertimento). Alcuni coleotteri hanno strisce nere e gialle in modo da sembrare simili alle api e alle vespe. Alcuni coleotteri si comportano anche in modo simile alle api per confondere i predatori.

I coleotteri hanno una vasta gamma di difese chimiche, per lo più ottenute dalle piante che le loro larve mangiano. Queste sostanze chimiche li rendono di cattivo gusto quando i predatori li mangiano. I coleotteri blister sono così velenosi che se un cavallo ne mangia solo alcuni, il cavallo può morire. I coleotteri bombardieri spruzzano un liquido caldo e velenoso contro gli aggressori. I coleotteri femmina emettono un composto di cianuro quando vengono molestati. Le coccinelle hanno anche dei colori che avvertono i predatori del loro cattivo sapore. Gli insetti che hanno un sapore sgradevole usano colori di avvertimento che gli uccelli imparano ad evitare. Inoltre, altre specie che sono gustose copiano quei colori di avvertimento. Questo è un tipo di mimetismo ed è abbastanza comune negli insetti.

I coleotteri molto grandi a volte combattono contro i predatori. I coleotteri che combattono spesso usano le loro mandibole per ferire i loro predatori.

Riproduzione

I coleotteri si riproducono sessualmente e quasi tutti passano attraverso una metamorfosi completa. Alcuni coleotteri hanno un comportamento complesso per ottenere un compagno. Si usano i feromoni, e specie diverse usano feromoni diversi. Prima della riproduzione, alcuni coleotteri maschi a volte combattono per rivendicare una femmina. Questo accade soprattutto con i coleotteri cervi: i maschi combatteranno usando le loro lunghe mandibole. Più spesso, il coleottero maschio e la femmina passano attraverso una lunga routine prima dell'accoppiamento. I dettagli differiscono in ogni specie - e questo è il punto. È essenziale che l'accoppiamento avvenga tra coleotteri della stessa specie.

Alcuni coleotteri danno una cura speciale alle loro uova o larve. Alcuni scarabei, chiamati scarabei stercorari, arrotolano palle di sterco (feci) e le mettono in un buco nel terreno. La femmina depone le sue uova nello sterco. Quando le uova si schiudono, le larve mangiano lo sterco che la madre ha fornito loro.

Evoluzione del coleottero

Nel 2009, un coleottero fossile è stato trovato nel Pennsylvanian di Mazon Creek, Illinois. Questo ha fatto risalire l'origine dei coleotteri a 318-299 mya. Fossili di questo periodo sono stati trovati in Asia e in Europa, per esempio nei letti fossili di ardesia rossa di Niedermoschel vicino a Mainz, in Germania. Altri fossili sono stati trovati a Obora, nella Repubblica Ceca e a Tshekarda nei Monti Urali, in Russia. Le prime scoperte dal Nord America in Oklahoma sono state pubblicate nel 2005 e nel 2008.

Dopo l'evento di estinzione del Permiano-Triassico, il record fossile degli insetti è povero, ma ci sono alcuni coleotteri del Triassico inferiore. Nel sito di Babiy Kamen nel bacino di Kuznetsk, ci sono molti fossili di coleotteri, compresi esemplari interi degli infraordini Archostemata (per esempio Ademosynidae, Schizocoleidae), Adephaga (per esempio Triaplidae, Trachypachidae) e Polyphaga (per esempio Hydrophilidae, Byrrhidae, Elateroidea).

Durante il Giurassico (da 210 a 145 mya), ci fu un drammatico aumento del numero di famiglie di coleotteri, compreso lo sviluppo e la crescita di specie carnivore ed erbivore. I coleotteri stercorari e i coleotteri erbivori che vivono sulle conifere erano comuni nel periodo giurassico. L'evoluzione delle piante da fiore nel Cretaceo ha portato al vasto numero di specie di coleotteri che ci sono oggi.

Tipi di coleotteri

Sottordini

Ci sono quattro sottordini viventi di coleotteri:

• Adephaga: 40.000 specie registrate in 10 famiglie. Questo è un sottordine di coleotteri specializzati, il secondo sottordine più grande. I membri includono coleotteri di terra, coleotteri tigre, coleotteripredatori subacquei e coleotteri vorticosi. La maggior parte delle specie appartengono alla famiglia dei carabidi, o coleotteri di terra (Carabidae).
• Archostemata: Archostemata è il più piccolo sottordine di coleotteri, composto da meno di cinquanta specie conosciute in cinque famiglie. Gli Archostemata sono una stirpe antica con una serie di caratteristiche primitive. Sono simili nella morfologia ai primi coleotteri, che appaiono nel record fossile circa 250 milioni di anni fa.
• Myxophaga: Myxophaga è il secondo sottordine più piccolo dei Coleotteri con 65 specie di coleotteri da piccoli a minuti in quattro famiglie. I membri di questo sottordine sono acquatici e semi-acquatici e si nutrono di alghe.
• Polyphaga: Polyphaga è il più grande e vario sottordine di coleotteri. Il nome significa "mangiatori di molte cose". I Polyphaga hanno 144 famiglie in 16 superfamiglie. Hanno un'enorme varietà di specializzazione e adattamento, con oltre 300.000 specie descritte, o circa il 90% delle specie di coleotteri finora scoperte e nominate. Ci sono cinque infraordini:

• Bostrichiformia - compresi i coleotteri dei mobili e gli scarafaggi della pelle.
• Cucujiformia - include coleotteri donna, coleotteri a corna lunghe, tonchi, coleotteri a scacchiera e coleotteri delle foglie.
• Elateriformia - include coleotteri e lucciole
• Scarabaeiformia - comprende scarabei scarabei e cervi.
• Staphyliniformia - include coleotteri rove e coleotteri spazzini d'acqua.

Famiglie comuni

I diversi tipi di coleotteri possono essere divisi in gruppi chiamati famiglie. Ci sono molte famiglie di coleotteri. Le famiglie più grandi sono elencate qui.

• I coleotteri di terra (famiglia Carabidae) sono spesso neri e si trovano sotto le rocce. Mangiano altri insetti.
• I coleotteri delle foglie (famiglia Chrysomelidae) di solito mangiano all'esterno delle piante.
• I coleotteri dalle lunghe corna (famiglia Cerambycidae) hanno antenne molto lunghe. La maggior parte delle larve di coleottero dalle lunghe corna si nutrono all'interno delle piante.
• I curculionidi (famiglia Curculionidae) hanno lunghe facce che assomigliano alla proboscide di un elefante. I curculionidi mangiano le piante.
• Gli scarabei (famiglia Scarabaeidae) hanno antenne larghe all'estremità. Gli scarabei stercorari sono un gruppo di questa famiglia. Altri scarabei sono molto colorati e mangiano le piante.
• I coleotteri rove (famiglia Staphylinidae) hanno ali anteriori corte che non coprono l'addome. I coleotteri rove mangiano altri insetti.

Nomi popolari

I nomi popolari sono spesso fuorvianti; ecco perché i biologi usano nomi scientifici in latino. La gente chiama alcuni coleotteri con altri nomi. Le lucciole (chiamate anche cimici) sono in realtà coleotteri, così come le coccinelle, che i biologi chiamano coleotteri donna.

Coleotteri allo Staatliches Museum für Naturkunde Karlsruhe, Germania


I coleotteri Rove hanno ali anteriori corte (le parti rosse nella schiena di questo coleottero) che non coprono il loro addome.

Il più grande e il più piccolo

• Funghi Nanosella: il più piccolo a 0,35 mm.
• Titanus giganteus: il più grande con 12-20 cm di lunghezza.

Scarabei e persone

Alcuni coleotteri causano problemi agli agricoltori e alle persone nelle foreste perché mangiano i raccolti o gli alberi. Questi coleotteri sono chiamati parassiti. Un coleottero che danneggia i raccolti è il coleottero del Colorado; un altro è il Maize weevil. Uno che distrugge gli alberi è la piralide del frassino smeraldino.

Altri coleotteri aiutano le persone; le coccinelle (chiamate anche ladybirds e ladybugs) mangiano gli insetti che danneggiano i raccolti e gli alberi.

Le persone che studiano i coleotteri sono chiamate coleotteristi.