Un bruco è una giovane farfalla o falena che è appena uscita dal suo uovo. Un bruco è una specie di larva. Quando è più grande, il bruco si trasformerà in una pupa (conosciuta anche come crisalide), e poi più tardi la pupa si trasformerà in una farfalla.
I bruchi di solito hanno tre paia di piccole, ma evidenti, gambe vere nella parte anteriore e fino a 5 paia di false gambe carnose nella parte posteriore.
I bruchi si trovano comunemente a nutrirsi di foglie, ma si trovano anche all’interno di steli e rami vivi o sulle radici delle piante e sul legno morto.
La maggior parte dei bruchi sono di colore verde o marrone e sono relativamente senza peli, anche se in molte famiglie i bruchi sono molto pelosi e spesso dai colori vivaci. Alcune specie sono parassiti di piante in crescita, tappeti, lana, tessuti organici e prodotti alimentari conservati.
I bruchi sono un’importante fonte di cibo per gli uccelli e altri invertebrati e molte specie aiutano animali e piante morte a decomporsi.
Anatomia
La maggior parte dei bruchi hanno corpi tubolari e segmentati. Hanno tre paia di zampe vere sui tre segmenti toracici, fino a quattro paia di zampe sui segmenti centrali dell’addome, e spesso un solo paio di zampe sull’ultimo segmento addominale. Ci sono dieci segmenti addominali. Le famiglie di lepidotteri differiscono per il numero e la posizione delle zampe.
Come tutti gli insetti, i bruchi respirano attraverso una serie di piccole aperture lungo i lati del torace e dell’addome, chiamate spiracoli. Questi si ramificano nella cavità del corpo in una rete di trachee. Alcuni bruchi della famiglia Pyralidae sono acquatici e hanno branchie che permettono loro di respirare sott’acqua.
I bruchi hanno 4.000 muscoli (confrontare gli umani, con 629). Si muovono attraverso la contrazione dei muscoli dei segmenti posteriori che spingono il sangue in avanti nei segmenti anteriori allungando il tronco. Il bruco medio ha 248 muscoli solo nel segmento della testa.
Sensi
I bruchi non hanno una buona visione. Hanno una serie di sei piccoli occhielli o ‘stemmata’ su ogni lato della parte inferiore della loro testa. Questi possono probabilmente formare immagini ben focalizzate, ma scarsamente risolte. Muovono la testa da un lato all’altro probabilmente come mezzo per giudicare la distanza degli oggetti, in particolare delle piante. Fanno affidamento sulle loro antenne corte per aiutarli a localizzare il cibo.
Alcuni bruchi sono in grado di rilevare le vibrazioni, di solito ad una frequenza specifica. I bruchi della comune falena uncinata, Drepana arcuata (Drepanoidea) producono suoni per difendere i loro nidi di seta dai membri della loro stessa specie, raschiando contro la foglia in un duello acustico ritualizzato. Rilevano le vibrazioni condotte dalla pianta e non i suoni trasportati dall’aria. Allo stesso modo, i rulli di foglie di ciliegio Caloptilia serotinella difendono i loro rotoli. I bruchi tenda possono anche rilevare le vibrazioni alla frequenza dei battiti d’ala di uno dei loro nemici naturali.
Classificazione
I geometridi, conosciuti anche come inchworms o loopers, sono così chiamati per il modo in cui si muovono, sembrando misurare la terra (la parola geometride significa misuratore di terra in greco); la ragione principale di questa insolita locomozione è l’eliminazione di quasi tutti i prolegs tranne il clasper sul segmento terminale.
I bruchi hanno corpi morbidi che possono crescere rapidamente, come palloni, tra le mute. Solo la capsula della testa è indurita. Nei bruchi, le mandibole sono dure e affilate per masticare le foglie; nella maggior parte dei lepidotteri adulti, le mandibole sono molto ridotte o morbide. Dietro le mandibole del bruco ci sono gli spinnerets, per manipolare la seta.
Alcune larve dell’ordine degli Imenotteri (formiche, api e vespe) possono apparire come i bruchi dei lepidotteri. Questi si vedono principalmente nella famiglia dei Sawfly e mentre le larve assomigliano superficialmente ai bruchi, si possono distinguere per la presenza di prolegs su ogni segmento addominale. Un’altra differenza è che i bruchi dei lepidotteri hanno uncini o uncini sulle zampe, mentre questi sono assenti nelle larve di sawfly. Anche nei bruchi lepidotteri è la sutura a forma di Y rovesciata sulla parte anteriore della testa. Le larve di sawflies differiscono anche per avere ocelli prominenti sulla capsula del capo.
Difese
Molti animali si nutrono di bruchi perché sono ricchi di proteine; negativamente, i bruchi hanno sviluppato vari mezzi di difesa.
Apparenza
Molti bruchi hanno colori criptici e assomigliano alle piante di cui si nutrono e possono anche avere parti che imitano parti di piante come le spine. Le loro dimensioni variano da un minimo di 1 mm a circa 3 pollici. Alcuni hanno l’aspetto di oggetti presenti nell’ambiente come gli escrementi degli uccelli. Molti si nutrono racchiusi in gallerie di seta, foglie arrotolate o scavando tra le superfici delle foglie. I bruchi di Nemoria arizonaria che crescono in primavera si nutrono di amenti di quercia e appaiono verdi. La covata estiva invece appare come ramoscelli di quercia. Lo sviluppo differenziale è legato al contenuto di tannino nella dieta.
I bruchi adottano misure di autodifesa più aggressive. Questi bruchi hanno setole spinose o lunghe setole simili a peli sottili con punte staccabili che irritano la pelle o le mucose. Tuttavia, alcuni uccelli, come i cuculi, ingoiano anche i bruchi più pelosi. Le difese più aggressive sono le setole associate a ghiandole velenifere, chiamate peli urticanti; un veleno tra i più potenti prodotti chimici difensivi di qualsiasi animale è prodotto dalla falena della seta sudamericana del genere Lonomia. È un anticoagulante abbastanza potente da causare un’emorragia umana fino alla morte (vedi Lonomiasis). Questa sostanza chimica viene studiata per potenziali applicazioni mediche. La maggior parte dei peli urticanti, tuttavia, ha un effetto che va da una lieve irritazione a una dermatite.
Le piante hanno sviluppato veleni per proteggersi dagli erbivori e alcuni bruchi hanno sviluppato contromisure e mangiano le foglie di queste piante tossiche. Oltre a non essere colpiti dal veleno, lo sequestrano nel loro corpo, rendendoli altamente tossici per i predatori. Queste sostanze chimiche vengono anche portate negli stadi adulti. Queste specie tossiche, come la falena cinabro (Tyria jacobaeae) e i bruchi monarca (Danaus plexippus), di solito si fanno pubblicità con strisce vivaci o colorate in nero, rosso e giallo, i colori pericolosi (vedi aposematismo). Qualsiasi predatore che tenta di mangiare un bruco con un meccanismo di difesa aggressivo imparerà ed eviterà i tentativi futuri.
Alcuni bruchi rigurgitano succhi digestivi acidi contro i nemici che attaccano. Molte larve di papilionidi producono cattivi odori da ghiandole estrudibili chiamate osmeteria.
I bruchi possono eludere i predatori usando un filo di seta e lasciandosi cadere dai rami quando vengono disturbati.
Alcuni bruchi ottengono protezione associandosi alle formiche. Le farfalle Lycaenid sono particolarmente note per questo. Comunicano con le loro formiche protettrici tramite vibrazioni e mezzi chimici e tipicamente forniscono ricompense in cibo.
Alcuni bruchi sono gregari; si ritiene che grandi aggregazioni aiutino a ridurre i livelli di parassitizzazione e predazione. Gli ammassi amplificano il segnale della colorazione aposematica, e gli individui possono partecipare al rigurgito di gruppo o alle manifestazioni.
Comportamento
I bruchi sono stati chiamati “macchine da mangiare”, e mangiano le foglie con voracità. La maggior parte delle specie cambiano la loro pelle quattro o cinque volte mentre i loro corpi crescono, e alla fine si impupano in una forma adulta. I bruchi crescono molto rapidamente; per esempio, un verme del tabacco aumenta il suo peso di diecimila volte in meno di venti giorni. Un adattamento che permette loro di mangiare così tanto è un meccanismo in un midgut specializzato che trasporta rapidamente ioni al lume (cavità midgut), per mantenere il livello di potassio più alto nella cavità midgut che nel sangue.
La maggior parte dei bruchi sono esclusivamente erbivori. Molti sono limitati a una sola specie di pianta, mentre altri sono polifagi. Alcuni, tra cui la falena dei vestiti, si nutrono di detriti. La maggior parte dei bruchi predatori si nutre di uova di altri insetti, afidi, cocciniglie o larve di formiche. Alcuni sono cannibali, e altri predano bruchi di altre specie (per esempio l’Eupithecia delle Hawaii). Alcuni sono parassiti di cicale o saltatori di foglie. Alcuni bruchi hawaiani (Hyposmocoma molluscivora) usano trappole di seta per catturare le lumache.
Molti bruchi sono notturni. Per esempio, i “cutworms” (della famiglia Noctuidae) si nascondono alla base delle piante durante il giorno e si nutrono solo di notte. Altri, come le larve della falena zingara (Lymantria dispar), cambiano i loro modelli di attività a seconda della densità e dello stadio larvale, con un’alimentazione più diurna nei primi istanti e nelle alte densità.
Effetti economici
I caterpillari causano molti danni, principalmente mangiando foglie. Il bollworm del cotone causa enormi perdite. Altre specie mangiano le colture alimentari. I bruchi sono stati l’obiettivo del controllo dei parassiti attraverso l’uso di pesticidi, controllo biologico e pratiche agronomiche. Molte specie sono diventate resistenti ai pesticidi. Le tossine batteriche come quelle del Bacillus thuringiensis, che si sono evolute per colpire l’intestino dei lepidotteri, sono state usate in spray di spore batteriche, estratti di tossine e anche incorporando geni per produrle all’interno delle piante ospiti. Questi approcci sono sconfitti nel tempo dall’evoluzione dei meccanismi di resistenza negli insetti.
Le piante evolvono meccanismi di resistenza per essere mangiate dai bruchi, compresa l’evoluzione delle tossine chimiche e delle barriere fisiche come i peli. Incorporare la resistenza della pianta ospite (HPR) attraverso l’allevamento delle piante è un altro approccio utilizzato per ridurre l’impatto dei bruchi sulle piante coltivate.
Alcuni bruchi sono usati nell’industria. L’industria della seta si basa sul bruco del baco da seta.
Salute umana
I peli del bruco sono noti per essere causa di problemi di salute umana. I peli dei bruchi a volte hanno veleni al loro interno e le specie di circa 12 famiglie di falene o farfalle in tutto il mondo possono infliggere gravi lesioni umane che vanno dalla dermatite orticaria e asma atopica all’osteocondrite, coagulopatia da consumo, insufficienza renale ed emorragia intracerebrale. Le eruzioni cutanee sono le più comuni, ma ci sono stati incidenti mortali. Lonomia è una causa frequente di morte in Brasile con 354 casi riportati tra il 1989 e il 2005. La letalità varia fino al 20% con la morte causata più spesso dall’emorragia intracranica.
I peli del bruco sono anche noti per causare cherato-congiuntivite. I peli affilati all’estremità dei peli del bruco possono essere conficcati nei tessuti molli e nelle membrane mucose come gli occhi. Una volta entrati in tali tessuti, possono essere difficili da estrarre, spesso esacerbando il problema mentre migrano attraverso la membrana.
Questo diventa un problema particolare in un ambiente interno. I peli entrano facilmente negli edifici attraverso i sistemi di ventilazione e si accumulano negli ambienti interni a causa delle loro piccole dimensioni, che rendono difficile la loro espulsione. Questo accumulo aumenta il rischio di contatto umano negli ambienti interni.
Immagini per bambini
-
Un bruco della farfalla Monarca (Danaus plexippus) che si nutre di una foglia di Asclepias incarnata in un giardino privato a Lancaster, Pennsylvania.
-
Dryas iulia
-
Caterpillar di Great Orange Tip che assomiglia al serpente verde comune della vite Ahaetulla nasuta.
-
-
-
-
Sphinx ligustri
-
Caterpillar of Papilio machaon
-
Il bruco saddleback ha pelo urticante e colorazione aposematica.
-
Caterpillari legati insieme in un “treno”
-
Un bruco della tignola zingara
-
Puntura del bruco della tignola dell’anatra su uno stinco ventiquattro ore dopo l’apparizionequattro ore dopo la comparsa nel sud della Louisiana. Il marchio rossastro copre un’area di circa 20 mm nel suo punto più largo per circa 70 mm di lunghezza.
-
Larve di Craesus septentrionalis, una mosca sega che mostra 6 paia di pro- gambe.
-
Un’illustrazione del 1907 di Arthur Rackham del bruco che parla ad Alice in Alice’s Adventures in Wonderland
-
L’illustrazione di William Blake di un bruco che guarda un bambino dal suo libro illustrato For Children The Gates of Paradise. Questa copia proviene dalla copia D attualmente detenuta dalla Biblioteca del Congresso.
-
Caterpillar della falena dell’euforbia, vicino a Binn, Vallese, Svizzera a circa 2 km di altezza.
-
Caterpillar della falena gomma imperatore.
-
Un bruco della falena del pioppo (una specie comune di bruco nel Regno Unito).
-
Formica che cura un bruco licaenide.
-
Ciclo vitale del bruco dalla gobba rossa (Schizura concinna ).
-
Bruco tenda della foresta (Malacosoma disstria)
-
Camuffamento: apparentemente con otto occhi, solo due sono reali. Foto in un albero di eucalipto, San Paolo, Brasile
-
Caterpillar della falena Polyphemus (Antheraea polyphemus), Virginia, Stati Uniti
-
Caterpillar del Belize
-
Pupe del cavolo