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I nematodi: organismi semplici ma efficaci
I nematodi sono animali appartenenti ad un gruppo molto vasto che comprende circa 20000 specie diverse. Si tratta di ‘vermi cilindrici‘: la loro anatomia è molto semplice ma non si può dire lo stesso della loro capacità di adattamento.
Questi animali si sono differenziati molto partendo da una condizione marina iniziale. Dopo milioni di anni, si sono adattati a vivere in un gran numero di ambienti, tra cui all’interno del suolo: qui si diffondono soprattutto in presenza di umidità, perché senz’acqua non sono in grado di muoversi.
Nematodi parassiti e predatori
All’interno del suolo sono presenti centinaia di specie differenti di nematodi, con caratteristiche e dimensioni l’una molto diversa dall’altra.
Esistono nematodi fitoparassiti (ovvero parassiti delle piante), che sono in grado di penetrare all’interno delle radici; esistono naturalmente anche parassiti degli animali (tra i quali, purtroppo, è incluso l’uomo); esistono addirittura parassiti di altri nematodi, che riescono a penetrare nella cuticola (un’equivalente della nostra pelle) di nematodi più grandi.
Che cosa sono i NEP e come possono aiutarci
I NEP, sigla che sta per Nematodi Entomo-Patogeni, sono specializzati nel parassitismo degli insetti. In particolare, questi vermi cilindrici sono in grado di riconoscere e infettare molti insetti infestanti dannosi per le coltivazioni, tra cui il maggiolino e l’oziorrinco.
Da sinistra: un maggiolino e un oziorrinco.
Vivendo anch’essi nel terreno, come i nematodi, questi insetti e le loro larve possono essere infettati dai nematodi, i quali operano un vero e proprio controllo biologico della popolazione.
Già negli anni ’90 gli scienziati si chiedevano se non ci fosse un modo per utilizzare i nematodi per contrastare la diffusione degli insetti nocivi per le piante, in modo da non dover ricorrere ai pesticidi.
Effettivamente, i NEP sono assolutamente specializzati nell’attacco ai soli insetti target e questa loro qualità li rende preziosi per la lotta biologica, senza causare, apparentemente, effetti collaterali all’ambiente.
Inoltre, le larve di maggiolino e quelle di oziorrinco vivono sottoterra e per questo sono difficili da raggiungere con i trattamenti, mentre i nematodi possono disinfestare il terreno spontaneamente ed in modo naturale.
L’impego effettivo dei NEP: una scoperta recente
A partire dal 2014, i ricercatori hanno perfezionato la tecnica di applicazione dei NEP. I nematodi che hanno dato i risultati migliori nella lotta biologica appartengono a due famiglie: Steinernematidae e Heterorhabditidae.
Questi nematodi possono essere inseriti in acqua all’interno dei serbatoi usati per i trattamenti con atomizzatore, dal momento che non superano la dimensione di 20 micron.
Con l’atomizzatore possono essere irrorati direttamente nel suolo, nella concentrazione di circa 2,5 milioni di individui per ettaro.
Questo rilascio inondativo può controllare efficacemente le popolazioni di insetti nocivi negli agrumi, nei mirtilli rossi, nei tappeti erbosi e negli alberi da frutto.
Naturalmente, il campo dev’essere infestato dalle larve o dagli adulti del maggiolino o dell’oziorrinco, altrimenti questi nematodi non sopravvivono e anzi potrebbero entrare in competizione con i nematodi già presenti nel suolo.
Il ciclo vitale dei NEP
A causa della loro importanza economica, il ciclo vitale dei NEP è ben studiato.
Il ciclo inizia con un giovane nematode, che penetra nella cavità corporea dell’insetto, di solito attraverso aperture naturali del corpo o aree in cui la cuticola è più sottile.
Dopodiché, il nematode ha bisogno di uccidere l’insetto per potersene nutrire e per riprodursi al suo interno. Per ottenere ciò, gli viene in aiuto un batterio, che il nematode ‘coltiva‘ nel proprio intestino. Questo batterio, del genere Xenorhabdus per gli Steinernematidae e Photorhabdus per gli Heterorhabditidae, causa la morte dell’ospite entro 24-48 ore.
Insieme, i nematodi e i batteri si nutrono dell’ospite e si riproducono per diverse generazioni all’interno del suo cadavere, maturando fino a diventare adulti. Senza questo mutualismo, nessun nematode sarebbe in grado di agire come entomopatogeno, perché da solo non potrebbe causare la morte dell’insetto. Inoltre, il batterio dei nematodi apporta proteine anti-immunitarie che lo aiutano a superare le difese dell’ospite.
I cicli vitali dei NEP si completano in pochi giorni: questo significa che nell’arco di alcune settimane il numero di nematodi sarà cresciuto esponenzialmente a spese del numero di insetti nocivi.
Possibili effetti collaterali dei NEP e interazioni con altri nematodi
Dal punto di vista dell’efficacia, l’uso dei NEP come pesticidi è all’avanguardia: ma come si comportano i nematodi rilasciati nell’ambiente, una volta che gli insetti bersaglio sono stati eliminati?
Gli studiosi sono preoccupati da questa domanda, perciò hanno monitorato l’evoluzione della popolazione di NEP in sperimentazioni a pieno campo.
Da queste prove hanno scoperto che i nematodi sono capaci di auto regolare la loro diffusione, perché riescono a riconoscere gli insetti che sono già stati infettati da altri nematodi.
Inoltre, è stato scoperto che i nematodi entomopatogeni possono anche modificare la diversità delle specie di altri nematodi: con l’introduzione di NEP in alcuni casi si è verificata anche una riduzione di nematodi fitoparassiti (quindi nocivi), ma il meccanismo per cui questo avvenga rimane sconosciuto.
Naturalmente, ciò è benefico per i sistemi agricoli ma, dal momento che si tratta di un effetto imprevisto, è lecito chiedersi se non ci possano essere anche possibili conseguenze negative.
Risultati attuali e sviluppi futuri
L’applicazione dei NEP al momento è tutt’altro che conclusa: al contrario, siamo solo all’inizio della sua piena potenzialità.
Ad esempio, alcuni ricercatori hanno utilizzato questi nematodi anche nella difesa fogliare: purtroppo con scarsi risultati, perché i NEP non resistono a lungo all’esposizione solare intensa, soprattutto a causa dei raggi UV.
Ma ciò non sta scoraggiando la ricerca: infatti, nuove sperimentazioni verranno presto finanziate negli Stati Uniti ed in Nord Europa.
Una maggiore conoscenza dei fattori che influenzano le popolazioni di NEP e dell’impatto che hanno per le altre comunità ecologiche, aumenterà probabilmente la loro efficacia come agenti di controllo biologico.
