Schlechtendalia chinensis e la galla chinensis

Caratteristiche

L’afide Schlechtendalia chinensis, membro della sottofamiglia Pemphiginae, è una specie considerata benefica per via dei suoi grandi valori economici e medicinali.

Questo insetto induce la formazione di grandi galle con una camera singola sulla sua pianta ospite (Rhus chinensis, noto come sommacco Cinese). Da questa escrescenza vengono estratte alcune sostanze chimiche che sono da sempre usate come ingredienti della medicina tradizionale cinese per trattare varie condizioni tra cui tosse, diarrea, sudorazione notturna, dissenteria e sanguinamento interno.

Le galle (Fig.1) sono strutture che forniscono un microambiente adatto alla crescita e allo sviluppo dell’afide, dando come vantaggio anche la protezione contro possibili predatori e condizioni ambientali sfavorevoli. Quella prodotta da S. chinensis è una galla dalla conformazione “cornuta” o a diamante ed è il risultato di una crescita anomala del tessuto del rachide delle stipole delle foglie nel Ruhs chinensis.

Questo afide ha un ciclo di vita molto complesso: mostra una gamogenesi per ovoviviparità su due ospiti alternativi. Per questo motivo l’areale di distribuzione di questo parassita è ristretto in una specifica area.

Galla chinensis (Fonte: IMAHERB BIOTECH)
Figura 1- Galla chinensis [Fonte: IMAHERB BIOTECH]

Descrizione parassita

Regno:Animali
Phylum:Arthropoda
Classe:Insecta
Ordine:Hemiptera
Famiglia:Aphididae
Genere:Schlechtendalia Lichtenstein, 1883
Specie:Schlechtendalia chinensis (Bell, 1851)
Tabella 1 – Filologia Schlechtendalia chinensis

La Schlechtendalia chinensis possiedono sei linee dorsali parallele e hanno un totale di 56 placche di ghiandole di cera. Questo si verifica in tutti gli stadi ad eccezione della fondatrice appena schiusa. Però, anche se non ci sono ghiandole di cera sul dorso del fondatrice al primo stadio, le ghiandole appaiono una volta che entra nel secondo stadio.

Una piastra delle ghiandole di cera è composta da 2-22 depressioni poligonali, ognuna delle quali corrisponde a una cellula secretoria coperta da cuticola. Le ghiandole cerose di questo afide sono formate da cellule secretorie epidermiche e la loro struttura varia nei diversi stadi. Questi cambiamenti potrebbero essere una sorta di adattamento ai mutevoli microambienti in cui vivono questi afidi.

L’identificazione di questo parassita avviene prevalentemente attraverso il riconoscimento della conformazione a “diamante” della galla.

Ciclo biologico

Schlechtendalia chinensis (Fig. 2) da Ottobre a Marzo si trova sul suo ospite secondario, e cioé sul muschio Plagiomnium maximowiczii, dove farà una generazione per partenogenesi.

All’inizio di Aprile, con l’avvento della primavera e l’inizio della stagione delle piogge, la popolazione di S. chinensis genera afidi alati. Infatti, in questo modo, ha inizio la migrazione dall’ospite invernale (il muschio P. maximowiczii) a quello primario (l’albero R. chinensis).

Gli afidi alati, dopo aver raggiunto l’albero ospite, depositeranno le uova sessuali maschili e femminili nelle fessure dei rami. Questa generazione sessuale, dopo l’accoppiamento, produrrà una singola fondatrice. Quest’ultima si nutrirà della stipula e indurrà la produzione una galla chiusa.

Da Maggio ad Ottobre la fondatrice si riproduce per tre generazioni per partenogenesi, producendo altre galle. Alla fine di Ottobre, con l’avvento della stagione secca, la S. chinensis produce una generazione alata. Le galle, rompendosi, permettono agli afidi di volare verso l’ospite secondario.

Ciclo biologico di  Schlechtendalia chinensis (Fonte: Cecilia Panzetti)
Figura 3 – Ciclo biologico di Schlechtendalia chinensis [Fonte: Cecilia Panzetti]

Danni

Quest’afide è maggiormente studiato per i benefici che apporta con la produzione della Galla chinensis. Di conseguenza, i danni causati al Rhus chinensis sono considerati non un problema economico. L’insetto causa uno sbilanciamento fitormonale nella pianta e la induce a coordinare il metabolismo primario e secondario per produrre delle galle.

Piante ospiti

La pianta ospite primaria, come già detto è Rhus chinensis (Fig. 3), meglio conosciuto come sommacco Cinese. Questa pianta fa parte della famiglia delle Anacardiacee, in particolare nel genere Rhus

È un albero deciduo con un’altezza tra i 2 e i 12 metri e la sua chioma aperta ed espansa può avere un diametro tra i 6 e i 18 cm. Le foglie sono composte e lunghe tra i 5 e 12 cm con 7-13 foglioline dentate e il picciolo è “alato” con delle stipule. Nel periodo da agosto a settembre produce fiori giallo pallido di circa 4 mm, che vengono raccolti in grandi “pannocchie” arrotondate lunghe circa 15-30 cm. I frutti sono drupe ricche di tricomi raccolte in grappoli che in autunno raggiungono la maturazione ed assumono un colore rosso.

Rhus chinensis (Fonte: University of Delware)
Figura 3- Rhus chinensis [Fonte: University of Delware]

L’interesse per questa pianta presente nelle regioni temperate e tropicali del mondo è dato dal fatto del suo lungo utilizzo da parte dei praticanti della medicina popolare in Asia.

L’ospite secondario, Plagiomnium maximowiczii (Fig. 4), è un muschio della famiglia delle Brachytheciaceae che cresce nelle foreste asiatiche ad un’altitudine di 1000-3000 metri. Lo si può trovare in dense colonie attaccate alla base di tronchi d’albero bagnati, pareti rocciose, pendii e muri di terra, spesso formando un singolo ciuffo. Le foglie sono arrotondate o ovate, fortemente concave e densamente imbricate.

Plagiomanium maximowiczii (Fonte: Digital museum Hiroshima)
Figura 4 – Plagiomanium maximowiczii [Fonte: Digital museum Hiroshima]

Condizioni ambientali

Per Schlechtendalia chinensis il legame tra i due ospiti è molto importante. Dato che gli alberi di Rhus chinensis sono distribuiti in un ampio areale asiatico, l’ospite che determina l’areale di distribuzione di quest’afide è il muschio Plagiomnium maximoviczii. Quest’ultimo può vivere solo in ambienti con alta ombra e umidità.

Inoltre, le galle rappresentano l’habitat principale di questo afide. Infatti, il motivo per cui hanno bisogno del muschio come ospite di transizione è che R. chinensis è un albero deciduo e la perdita delle foglie nel periodo invernale comporterebbe una riduzione di nutrienti per la galla e di conseguenza per gli afidi.

Sull’ospite secondario, il muschio Plagiomnium maximoviczii, il microclima è invece instabile e l’umidità fluttua tra il 45% e il 100%, mentre la luce varia dai 150 ai 500 lux a seconda delle diverse condizioni ambientali. Queste condizioni non sono ottimali per quest’afide ed infatti il tasso di sopravvivenza della generazione sul muschio è meno 3%. Anche se non fornisce sicurezza dai rischi ambientali, la Schlechtendalia chinensis può trovare un habitat simile a quello della galla: buio e umido.

Per questo motivo, in natura, questi afidi sono principalmente distribuiti nelle regioni intorno alle latitudini a 25 °-35 ° di latitudine nord dove ci sono entrambi gli ospiti, in particolare lo si può riscontrare in Cina. Solitamente sono ambienti con alta umidità e in specifiche regioni con precipitazioni superiori a 1200 mm/anno con un’umidità relativa maggiore dell’80%. Durante la stagione delle piogge e della migrazione primaverile quest’afide preferisce però vivere sotto la corteccia degli alberi, piuttosto che avere come target il suo ospite secondario (che inzuppandosi ridurrebbe la vita dell’insetto).

Inoltre, è stato osservato che la Schlechtendalia chinensis è lucifuga e nel periodo da Maggio a Settembre, in cui c’è il periodo con maggiore durata e intensità di luce, cerca riparo nell’ospite secondario.

Condizioni ambientali nella galla

Le condizioni ambientali più interessanti rimangono quelli all’interno della galla. Infatti, i parametri ecologici all’interno di essa sono poco conosciuti. Da alcuni studi è stato osservato che il microclima all’interno delle galle è relativamente stabile, con quasi il 100% di umidità e 30-50 lux di luce. La cosa interessante è che le condizioni interne alla galla sono indipendenti dalle condizioni ambientali esterne.

Le colonie di migliaia di Schlechtendalia chinensis producono composti organici volatili (COV) e melata all’interno delle galle. In particolare sono stati studiati 26 COV all’interno della galla, con una componente principale di acido acetico.

La melata è, invece, ricca di zuccheri e può fornire nutrienti per la crescita microbica, seppure questa puö essere arrestata dall’ambiente acido. In particolare per alcuni batteri simbionti del genere Buchnera spp.

Curiosità

Da sempre sono stati riconosciuti effetti curativi correlati alla Galla chinensis, in particolare nella medicina cinese. Infatti, veniva e viene utilizzata per scopi preventivi e terapeutici su vari disturbi. Ad esempio dissenteria, cancro rettale, cancro intestinale, diabete mellito, infiammazioni, etc.

Recentemente, la ricerca scientifica ha iniziato a separare le prove dalla “credenza popolare”, raggiungendo alcuni risultati molto interessanti. Infatti è stato osservato che i composti di Rhus chinensis, tra cui la galla prodotta da Schlechtendalia chinensis, possiedono delle proprietà mediche. In particolare forti attività: antivirali, antibatteriche, antitumorali, epatotprotettive, antidiarroiche, antiossidanti e in vitro hanno dato risultati nel caso di demineralizzazione del fluoruro e l’inibizione dell’attività di HIV-1.

Anche nel settore della fitoiatria è stato osservato l’effetto micotico di questa galla, in particolare contro il Microdochium majus, ma la ricerca anche in questo campo è in continuo sviluppo.

Inoltre, le sue proprietà non si limitano solo nel settore medico o fitoiatria, ma vengono utilizzate anche nell’industria mineraria. Infatti, alcune applicazioni del settore utilizzano delle sostanze chimiche delle galle di S. chinensis per estrarre metalli rari.

Fonte

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