Impiego della micro-tomografia ad alta risoluzione per lo studio di insetti nocivi delle piante: il caso del Punteruolo Rosso delle palme

Gli insetti invasivi, alieni o da quarantena rappresentano una seria minaccia a scala mondiale e pongono problematiche complesse per le risorse agrarie quanto per quelle forestali. Le ricadute dei danni inflitti riguardano aspetti economici, paesaggistici e sociali. Fra questi insetti fitofagi, il Rhynchophorus ferrugineus (Olivier 1790), coleottero curculionide meglio noto come Punteruolo Rosso delle palme e diffusosi oltre i suoi habitat endemici a partire dagli anni ’80 del secolo scorso, è responsabile negli ultimi decenni della morte di palme economiche (Phoenix dactylifera) ed ornamentali (Phoenix canariensis) senza precedenti in numerose parti del mondo. Ad oggi infatti, nonostante le misure adottate e gli ingenti sforzi messi in atto per fronteggiare questa emergenza, il coleottero è ancora inarrestabile. In questo contesto la ricerca di base in entomologia gioca un ruolo chiave, spesso negletto. Infatti, la conoscenza accurata e mirata dell’interazione fra insetti infestanti e pianta ospite, ad esempio della loro capacità di trasmettere simbionti o dei loro meccanismi riproduttivi, è di fondamentale importanza proprio per l’elaborazione di efficaci strategie di controllo o gestione. Negli ultimi anni, la micro-tomografia computerizzata di raggi X ad alta risoluzione (HR micro- CT) si sta affermando come tecnica d’eccellenza per lo studio morfologico ed anatomico di un gran numero di insetti. Infatti, da un lato le dimensioni tipiche di questi organismi, in genere variabili da alcune centinaia di micron a qualche centimetro, dall’altra la presenza di esoscheletro ed altre strutture sclerotizzate (che in quanto più dense garantiscono un forte contrasto rispetto ai restanti tessuti più molli), consentono di acquisire dettagli ad altissima risoluzione (pixel size di circa 0,5 μm), ottenendo ricostruzioni ed immagini altamente descrittive. In aggiunta, la micro-CT consente di analizzare i campioni preservandone completamente l’integrità, a differenza delle tecniche più tradizionali che prevedono invece una distruzione più o meno parziale del campione, come per la preparazione di vetrini per microscopia ottica o microscopia elettronica. Questa peculiarità garantisce la possibilità di descrivere le strutture interne senza dover sezionare fisicamente l’organismo, riducendo le operazioni di preparazione del campione e il rischio di creare artefatti. Infine, l’analisi tomografica può essere molto utile per effettuare un’indagine preliminare non distruttiva del campione, sul quale poi effettuare successive indagini distruttive (ad esempio individuare i piani migliori per effettuare sezioni, etc.).In questo contributo, l’applicazione della micro-CT per lo studio dell’ultimo tratto dell’apparato riproduttore della femmina del punteruolo rosso ha consentito di verificare la posizione a riposo all’interno della Base Vaginale di una coppia di tasche rivestite di cuticola, sub-coniche e precedentemente identificate forzandone l’eversione [1], oltre alla possibilità di formulare nuove ipotesi sulla loro funzione. Infatti, l’analisi tomografica in 3D ha mostrato la presenza in queste tasche di un ingentissimo numero di nematodi. Tali organismi, potrebbero essere trasmessi alla pianta ospite durante l’ovodeposizione, suggerendo un ulteriore ruolo del punteruolo come vettore degli stessi. Queste analisi hanno inoltre fornito immagini anatomiche di notevole dettaglio, che rappresentano un ragguardevole passo in avanti rispetto all’attuale stato dell’arte (Fig. 1). Tale tecnica si è rivelata estremamente efficace per lo studio del punteruolo rosso e potrà essere impiegata in futuro per lo studio di altri insetti di interesse agrario e forestale.