Studiare i Carabidi quali agenti di biocontrollo per le lumache e altri parassiti
Le lumache minacciano in tutto il mondo svariate colture, tra cui patate, frumento, cavoli, fragole e semi di soia. Questi parassiti provocano notevoli danni a livello economico, soprattutto nei paesi caratterizzati da climi miti e umidi. Le attuali misure di controllo sono costose e contraddistinte da vari svantaggi, come la tossicità verso organismi non-bersaglio e l’ambiente in senso più vasto, la non fattibilità per aree geografiche di maggiori dimensioni o l’efficacia solo contro alcune specie. Inoltre, trovandosi spesso le lumache in terreni che le proteggono dagli agenti di controllo, le singole applicazioni non hanno solitamente successo. Il progetto CaraSlug, sostenuto dal programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, ha studiato l’utilizzo dei Carabidi, una famiglia di coleotteri che si configurano quali predatori naturali delle lumache, come potenziali agenti di controllo biologico. «Sebbene i tassi di predazione delle lumache da parte dei Carabidi siano stati deludentemente bassi, i risultati sono stati più promettenti per altri parassiti, quali i bruchi e le larve di tipula», afferma Inga Reich, borsista Marie Skłodowska-Curie presso l’Università nazionale d’Irlanda a Galway, l’organizzazione che ha ospitato il progetto. È già stato pubblicato un articolo su «Insects» e ve ne sono altri tre in fase di elaborazione, che concentrano l’attenzione sulla predazione da parte dei Carabidi di prede alternative quali i Collemboli o i lombrichi.
I coleotteri messi alla prova
Oltre che per essere nemici naturali delle lumache, i Carabidi sono stati scelti da CaraSlug per la loro frequente abbondanza negli agroecosistemi e per il fatto che ne esistono diverse specie attive in diverse stagioni, un vantaggio in quanto le lumache possono risultare problematiche tutto l’anno. CaraSlug ha analizzato alcuni assembramenti di Carabidi in Oregon, negli Stati Uniti, in 10 campi coltivati a sementi da prato gestiti in modo differente, ovvero con o senza aratura del terreno e in presenza o assenza di vegetazione ai margini del campo. Ciò ha consentito al gruppo di ricerca di determinare quali fossero le opzioni di gestione dei campi migliori per la specie di Carabidi che si alimentava di lumache, nonché di bruchi e larve di tipula, anch’essi esaminati. Le attività di campionamento hanno avuto luogo con una cadenza bisettimanale per 15 mesi. I coleotteri sono stati catturati grazie all’utilizzo di trappole a caduta collocate su due file per ciascun campo, una in prossimità del margine e l’altra a 70 metri di distanza. In ogni fila erano presenti cinque punti di campionamento, ciascuno dei quali con quattro trappole a caduta e una trappola a rifugio per quantificare la prevalenza dei parassiti. In seguito al campionamento, i coleotteri sono stati uccisi con il ghiaccio secco e poi identificati in laboratorio. Dall’intestino dei coleotteri è stata effettuata un’estrazione di DNA, successivamente sottoposto a screening per rilevare la precedente assunzione di lumache e altri parassiti mediante il metodo della qPCR. Il DNA estratto è stato inoltre analizzato tramite la tecnologia di sequenziamento di prossima generazione (NGS) allo scopo di acquisire informazioni in merito alla dieta generale dei coleotteri. La predazione di parassiti è emersa, ma a tassi inferiori a quanto previsto. Le sperimentazioni nutrizionali sono state condotte con la specie di Carabidi più comune, chiamata Nebria brevicollis, che ha registrato una predazione principalmente di lumache in base ai test di qPCR effettuati. I coleotteri sono stati inizialmente sottoposti a digiuno per sette giorni, in seguito ai quali sono state loro offerte lumache giovani e uova di lumache e quattro giorni di tempo per alimentarsene. Nessuna delle prede messe a disposizione è stata consumata, a indicare che, probabilmente, i risultati dei test di qPCR hanno avuto un esito positivo a causa di necrofagia, piuttosto che di predazione. «Abbiamo scoperto che i coleotteri della specie Nebria brevicollis si alimentavano di altri parassiti, quali bruchi e larve di tipula, nel corso della loro proliferazione autunnale. Dato che questo periodo coincide con il momento in cui si piantano i semi da prato, i Carabidi potrebbero aiutare a ritardare la crescita della popolazione di questi parassiti sino a quando le colture diventano meno sensibili ai danni», spiega Reich.
Un’industria agroalimentare sostenibile
I pesticidi stanno danneggiando l’ambiente e la salute umana. CaraSlug intende contribuire al raggiungimento dell’ambizione comunitaria di realizzare un’industria agroalimentare sostenibile, nonché sviluppare un approccio alternativo al controllo degli organismi nocivi. Il gruppo di ricerca valuterà ulteriormente l’impatto esercitato dai coleotteri della specie N. brevicollis sulla fauna autoctona di invertebrati nei campi coltivati a sementi da prato in Oregon. I risultati del lavoro svolto in Irlanda al fine di determinare l’influenza delle colture intensive sulle lumache e sui Carabidi devono ancora essere completati. Questa ricerca, incentrata sulle larve, è stata ritardata dalla pandemia di coronavirus.
Parole chiave
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