Le madri degli scarabei stercorari proteggono la loro prole da un mondo che si riscalda scavando più in profondità

Se la serie tv”Lavori sporchi” copriva sia gli animali che gli esseri umani, probabilmente inizierebbe scarabei stercorari.Queste creature laboriose sono tra i più importanti riciclatori del mondo degli insetti.Mangiano e seppelliscono il letame di molte altre specie, riciclando i nutrienti e migliorando il terreno mentre procedono.

Gli scarabei stercorari si trovano su tutti i continenti tranne l'Antartide, nelle foreste, nelle praterie, nelle praterie e nei deserti.E ora, come molte altre specie, stanno affrontando gli effetti del cambiamento climatico.

Sono un ecologista che ha trascorso quasi 20 anni a studiare gli scarabei stercorari.La mia ricerca abbraccia gli ecosistemi tropicali e temperati e si concentra su come questi animali benefici rispondono ai cambiamenti di temperatura.

Gli insetti non utilizzano il calore generato internamente per mantenere la temperatura corporea.Gli adulti possono intraprendere azioni come spostarsi in aree più calde o più fredde.Tuttavia, gli stadi di vita più precoci, come le larve, sono spesso meno mobili e possono essere fortemente influenzati dai cambiamenti di temperatura.

Ma gli scarabei stercorari sembrano avere una difesa:Ho scoperto che gli scarabei stercorari adulti modificano i loro comportamenti di nidificazione in risposta ai cambiamenti di temperatura seppellendo le palline di covata più in profondità nel terreno, in modo da proteggere la prole in via di sviluppo.

Campioni di riciclo

È facile scherzare su questi insetti indaffarati, ma raccogliendo e seppellendo il letame, gli scarabei stercorari forniscono molti benefici ecologici.Riciclano i nutrienti, aerano il terreno, ridurre le emissioni di gas serra derivanti dall’allevamento del bestiame e ridurre le popolazioni di parassiti e parassiti che danneggiano il bestiame.

Gli scarabei stercorari sono anche importanti dispersori secondari di semi.Lo sterco di altri animali, come orsi e scimmie, contiene semi che gli scarabei seppelliscono sottoterra.Ciò protegge i semi dall'essere mangiati, li rende più propensi a germogliare e migliora la crescita delle piante.

Ci sono più o meno 6.000 specie di scarabei stercorari in tutto il mondo.La maggior parte si nutre esclusivamente di sterco, anche se alcuni si nutrono di animali morti, frutta in decomposizione e funghi.

Alcune specie usano stelle e persino la Via Lattea per navigare lungo sentieri rettilinei.Una specie, lo scarabeo stercorario dalla testa di toro (Ontofago toro), è il l’insetto più forte del mondo, in grado di trainare oltre 1.000 volte il proprio peso corporeo.

Questa forza è utile per il comportamento più noto degli scarabei stercorari:raccogliere letame.

Laminazione e tunneling

Le immagini più popolari degli scarabei stercorari li mostrano mentre raccolgono il letame e lo arrotolano in palline per allontanarlo.In effetti, alcune specie sono rulli e altre lo sono tunneller che scavano nel terreno sotto uno strato di sterco, portano lo sterco nel tunnel e lo compattano in un ciuffo o sfera, chiamata palla di covata.La femmina depone quindi un uovo in ciascuna palla di covata e riempie il tunnel con la terra.I rulli fanno lo stesso una volta che hanno portato la loro palla di sterco lontano dalla concorrenza.

Quando l'uovo si schiude, la larva si nutre dello sterco della covata, pupe ed emerge come un adulto.Così va avanti metamorfosi completa – dall’uovo alla larva, dalla pupa all’adulto – all’interno della palla di covata.

Le temperature più calde producono coleotteri più piccoli

I genitori degli scarabei stercorari non si prendono cura della loro prole, ma i loro comportamenti di nidificazione influenzano la generazione successiva.Se una femmina posiziona una palla di covata più in profondità nel sottosuolo, la larva nella palla di covata sperimenta temperature più fresche e meno variabili rispetto a quanto sarebbe più vicina alla superficie.

Ciò è importante perché le temperature durante lo sviluppo possono influenzare la sopravvivenza della prole e altri tratti, come la dimensione corporea dell’adulto.Se le temperature sono troppo calde, la prole muore.Al di sotto di quel punto, si verificano temperature più calde e variabili coleotteri dal corpo più piccolo, che può influenzare il successo riproduttivo della prossima generazione.

I maschi più piccoli non possono competere come i maschi più grandi, e le femmine più piccole hanno una capacità riproduttiva inferiore rispetto alle femmine più grandi.Inoltre, coleotteri dal corpo più piccolo rimuovere meno sterco, quindi forniscono meno benefici agli esseri umani e agli ecosistemi, come il ciclo dei nutrienti.

Coleotteri nella serra

Il cambiamento climatico lo è rendendo le temperature più variabili in molte parti del mondo.Ciò significa che gli insetti e altre specie devono gestire non solo temperature più calde, ma anche maggiori cambiamenti di temperatura giorno dopo giorno.

Per esaminare come gli scarabei stercorari adulti hanno risposto ai tipi di sbalzi di temperatura associati ai cambiamenti climatici, ho progettato mini-serre a forma di cono che potessero contenere oltre secchi da 7 galloni sepolti nel terreno fino all’orlo.Will Kirkpatrick, uno studente universitario del mio laboratorio, ha condotto le prove sul campo.

Abbiamo posizionato casualmente uno scarabeo arcobaleno femmina fecondato, Fanaeus vindice, in ciascun secchio della serra e nello stesso numero di secchi scoperti che fungono da controlli.Utilizzando registratori di dati di temperatura posizionati a quattro profondità nei secchi, abbiamo verificato che le temperature del suolo nei secchi “serra” erano più calde e più variabili rispetto alle temperature del suolo nei secchi scoperti.

Abbiamo dato agli scarafaggi sterco di mucca fresco a giorni alterni per 10 giorni e abbiamo permesso loro di preparare palline di covata.Poi abbiamo scavato attentamente nei secchi e registrato il numero, la profondità e la dimensione delle palline di covata in ciascun secchio.

Scavando più a fondo

Abbiamo scoperto che le madri di coleotteri negli ambienti in serra creavano complessivamente più covate, che queste erano più piccole e che queste femmine seppellirono le loro covate più in profondità nel terreno rispetto alle madri coleottero nei secchi di controllo.Le palle di covata nelle serre finivano comunque in aree leggermente più calde di quelle nei secchi di controllo, ma non così calde come se le madri degli scarabei non avessero alterato i loro comportamenti di nidificazione.

Tuttavia, scavando più in profondità, gli adulti hanno completamente compensato la variazione di temperatura.Non è stata riscontrata alcuna differenza nella variazione di temperatura sperimentata dalle palline di covata nei secchi della serra e nei secchi di controllo.Ciò riflette il fatto che le temperature del suolo diventare sempre più stabile con la profondità man mano che il terreno diventa sempre più isolato dalle variazioni della temperatura dell'aria sopra di esso.

I nostri risultati suggeriscono anche un possibile compromesso tra la profondità di sepoltura e le dimensioni delle covate.Le madri coleottero che scavavano più in profondità proteggevano la loro prole dai cambiamenti di temperatura ma fornivano meno sterco nelle palle di covata.Ciò significava meno nutrimento per lo sviluppo della prole.

Il cambiamento climatico potrebbe ancora influenzare gli scarabei stercorari adulti in modi che non abbiamo testato, con conseguenze per la prossima generazione.Nel lavoro futuro, prevediamo di posizionare le polpette di covata Fanaeus vindice e altre specie di scarabei stercorari nella serra e controllano i secchi alla profondità alla quale sono stati sepolti in modo da poter vedere come la progenie dello scarabeo si sviluppa e sopravvive.

Finora, però, i miei colleghi e sono incoraggiati a scoprire che questi industriosi coleotteri possono alterare il loro comportamento in modi che potrebbero aiutarli a sopravvivere in un mondo in cambiamento.