(Calliphora vomitoria)
Con l’inquietante nome scientifico di Calliphora vomitoria, la comune mosca blu bottiglia è forse il nostro impollinatore gestito più insolito (Figura 8.6). Anche descrivere la mosca blu della bottiglia come un “impollinatore gestito” è allungare la definizione del termine, poiché la mosca è solo un impollinatore incidentale, e le sue pratiche di gestione sono minime. Eppure, per alcune operazioni di riproduzione delle piante, la mosca blu bottiglia è un’alternativa efficace e importante all’impollinazione delle api.
Come membro dei Calliphoridae, o famiglia delle mosche, la mosca blu bottiglia è spesso considerata un fastidio. I suoi cibi associati – carne putrefatta e sterco – danno all’insetto la reputazione di diffondere malattie. Tuttavia, queste abitudini alimentari servono anche a mantenere il mondo pulito e a riciclare i nutrienti. Lo stadio larvale delle mosche utilizza le proteine di questi alimenti per lo sviluppo. Le mosche adulte consumano anche una piccola quantità di questi alimenti come fonte di proteine per lo sviluppo delle uova mature all’interno delle loro ovaie. La fonte primaria di carburante per l’attività di volo nelle mosche adulte, tuttavia, è lo zucchero, come quello presente nel nettare dei fiori. È questo requisito alimentare che può essere sfruttato per l’impollinazione delle piante gestite.
Attualmente l’uso di mosche blu bottiglia gestite è stato limitato principalmente ai programmi di allevamento di verdure, in particolare i membri della famiglia delle carote, tra cui carota, pastinaca, aneto e sedano.
A circa 1⁄2 pollice di lunghezza (12,7 millimetri), la mosca blu bottiglia è leggermente più grande della mosca comune casa (Musca domestica). Le mosche blu hanno vistosi occhi rossi e antenne corte e smussate. La testa e il torace sono di un colore grigio indefinito e l’addome è blu metallico. Mentre hanno macchie di peli corti che coprono il loro corpo, le mosche non hanno alcuna struttura speciale di raccolta del polline, né raccolgono attivamente il polline. Mentre alcuni granelli di polline si attaccano inavvertitamente a loro mentre si nutrono di nettare, le mosche blu non sono ottimizzate per il movimento su larga scala del polline.
Anche a differenza delle api, le mosche non costruiscono o forniscono nidi per la loro prole. Come risultato, le mosche non hanno alcun istinto speciale di ritorno e non tornano a fiori o luoghi specifici. Il loro uso come impollinatori gestiti è quindi limitato a gabbie, stanze schermate o serre sigillate che impediscono la fuga (Figura 8.7). Tipicamente questi scenari di impollinazione coinvolgono programmi di allevamento specializzati che utilizzano piccoli lotti di piante isolate. In questi tipi di situazioni di confinamento, le api possono diventare imbronciate e rifiutarsi di foraggiare, o avere bisogno di fonti di cibo supplementari. In situazioni di confinamento ravvicinato, le mosche possono anche essere preferite alle api a causa dei problemi di puntura. Inoltre, a seconda del periodo dell’anno, alcune specie di api possono non essere disponibili o possono richiedere l’incubazione artificiale e la manipolazione del ciclo di vita per la comparsa degli adulti. Le mosche, d’altra parte, sono facilmente disponibili da strutture professionali di allevamento per tutto l’anno. Queste mosche allevate dagli insetti hanno un costo molto basso e sono in genere allevate in condizioni sanitarie per prevenire la diffusione di malattie infettive. Le mosche acquistate sono di solito spedite come pupe pronte per l’emergenza, a volte in scatole di spedizione riscaldate, che fungono da incubatrici (vedi barra laterale).
Le procedure di allevamento delle mosche blu bottiglia sono ben stabilite. Le popolazioni di adulti in cattività sono mantenute in gabbie schermate. Questi adulti possono essere procurati da produttori affermati o raccolti in natura. Le condizioni della stanza di allevamento sono tipicamente mantenute a circa 78°F (~25°C) e dal 30 al 40% di umidità relativa. Un ciclo giornaliero di 14 ore di luce e 10 ore di buio sembra essere preferibile.
Le mosche adulte ricevono acqua in ogni momento attraverso rotoli dentali di cotone che raccolgono acqua da un serbatoio chiuso. Una fornitura di miele è anche mantenuta in ogni momento, e viene cambiata due volte alla settimana, se necessario, per prevenire il deterioramento.
Oltre all’acqua e al miele, le mosche adulte richiedono una fonte di cibo supplementare per promuovere la deposizione delle uova. Una ricetta usata dall’USDA-ARS North Central Region Plant Introduction Station (NCRPIS) ad Ames, Iowa consiste in 35 millilitri di sciroppo di mais mescolato con 10 grammi di uovo secco in polvere e 1 cucchiaino di alphacel (un prodotto di cellulosa per alimenti). Questi ingredienti sono mescolati per formare una pasta appiccicosa che viene fornita alle mosche in una capsula di Petri e coperta con uno schermo a rete di plastica come piattaforma di alimentazione. Le femmine adulte depongono le loro uova su una fonte di cibo larvale, tipicamente organi di manzo come piccoli pezzi di fegato crudo, approssimativamente 3 pollici x 3 pollici (7,6 x 7,6 centimetri). Per fornire un’ulteriore superficie di deposizione delle uova, il fegato può essere inciso profondamente con un coltello. Viene poi messo in una capsula di Petri e collocato nella gabbia contenente mosche adulte. Il NCRPIS raccomanda di posizionare questa capsula Petri in una zona ombreggiata o coperta all’interno della gabbia di allevamento per incoraggiare ulteriormente la deposizione delle uova. Le uova sono leggermente più lunghe di un millimetro e una mosca femmina può deporre fino a 200 uova alla volta. Il tempo di schiusa richiede circa un giorno a temperature interne calde.
Dopo 24 ore il pezzo di fegato viene rimosso dalla gabbia di allevamento e trasferito in una seconda capsula Petri contenente una fonte di cibo larvale che è meno incline al deterioramento. Il NCRPIS utilizza una dieta contenente 180 grammi di farina di sangue, 120 grammi di uova essiccate, 120 grammi di latte essiccato, 6 grammi di acido sorbico e 6 grammi di parabene metile. Gli ultimi due ingredienti agiscono come conservanti. Questi ingredienti secchi sono premiscelati, e produrranno circa tre litri di cibo larvale finito.
Per preparare il cibo larvale, 54 grammi di agar viene mescolato con 1,8 litri di acqua distillata e cotto in un microonde fino a quando la soluzione diventa di colore oro e gorgoglia dal fondo. Questo viene poi versato lentamente in un grande frullatore da laboratorio contenente 2,25 litri di acqua distillata (che serve come agente di raffreddamento). Questa miscela viene frullata insieme e poi si aggiungono gli ingredienti secchi. Dopo un’ulteriore miscelazione, si aggiungono 3 millilitri di soluzione di acido propionico/fosforico. Questa soluzione acida agisce come fungicida nel prodotto finale, riducendo il deterioramento durante l’alimentazione delle larve. Estrema cura dovrebbe essere presa quando si maneggia questo e tutti gli altri ingredienti, e dovrebbero essere indossati adeguati dispositivi di protezione come guanti, occhiali e grembiuli.
Dopo alcuni minuti di miscelazione, questo viene versato in piastre di Petri, coperte con carta assorbente pulita e lasciate asciugare. L’asciugatura può richiedere fino a un’ora. Dopo che la dieta è solida, e non rimane umidità, può essere coperta con un sacchetto di plastica e conservata in frigorifero. Per permettere alla soluzione acida di combinarsi con gli altri ingredienti, non dovrebbe essere somministrata alle larve prima che siano trascorse 24 ore dalla preparazione. Dovrebbe anche essere riscaldata a temperatura ambiente prima di essere trasferita nella gabbia di allevamento.
Prima della preparazione è essenziale che tutte le pentole, i piani di lavoro e gli utensili siano sterilizzati con una soluzione di candeggina debole.
Dopo circa 24 ore appaiono le prime larve. Queste larve si sviluppano poi attraverso tre stadi di crescita, chiamati istari. Ogni stadio è separato da un evento di muta. In questa fase le larve sono bianche con uncini neri in bocca che vengono utilizzati per strappare la carne durante l’alimentazione. Vengono secreti anche degli enzimi che aiutano a rompere le fonti di cibo durante il processo di alimentazione.
Dopo la schiusa i piccoli primi istari iniziano a strisciare alla ricerca di altro cibo. Durante questa fase il fegato crudo è posto direttamente sopra la fonte di cibo larvale prodotto in un piatto più piccolo – dopo che le larve si spostano verso il cibo prodotto, il fegato originale può essere rimosso. Ulteriori alimenti fabbricati sono forniti secondo necessità. Il cibo ammuffito dovrebbe essere scartato.
Le larve di alimentazione sono mantenute in contenitori ben schermati. Nella ricerca del cibo e delle aree di impupamento, le larve possono arrampicarsi in tutto il contenitore dove scopriranno ogni potenziale foro di fuga.
Dopo una settimana o più di alimentazione, le larve iniziano l’impupamento. In natura, le larve della mosca scavano nel terreno e rimangono coperte da bozzoli marroni mentre si sviluppano in adulti. Queste pupe possono rimanere dormienti durante l’inverno durante il tempo freddo; tuttavia, in condizioni calde, emergeranno come mosche adulte mature in due o tre settimane.
Nella struttura di allevamento, dopo una settimana di alimentazione attiva sul cibo larvale fabbricato, la vermiculite viene aggiunta al pavimento della gabbia di allevamento formando uno strato profondo circa 1 pollice (2,54 centimetri). La pupazione comincerà quando le larve scavano nella vermiculite. Dopo altri cinque giorni questa vermiculite viene raffreddata per 24 ore in un frigorifero a 40°F (4,4°C). Le pupe sono poi separate dalla vermiculite usando una serie di vassoi schermati.
Una volta separate dalla vermiculite, le pupe possono essere aggiunte direttamente alle gabbie di impollinazione per emergere entro diversi giorni (Figura 8.9) la singola mosca femmina può deporre fino a 2.000 uova durante la sua vita, che è tipicamente circa un mese. Il rapporto tra i sessi di queste uova è di solito 50:50. Il tasso di sviluppo ed emergenza è molto dipendente dalla temperatura, con temperature da 75° a 80°F (24° a 27°C) che producono una maturazione rapida.
Se i tempi di fioritura sono ritardati, o se le mosche adulte non sono necessarie immediatamente, le pupe possono essere conservate per diverse settimane a 40°F (4,4°C) per ritardare l’emergenza. Per ogni giorno di conservazione a freddo, l’emergenza può essere ritardata di diversi giorni.
Le mosche blu della bottiglia sono diffuse in tutto il Nord America; tuttavia, queste procedure di allevamento possono richiedere modifiche a seconda delle condizioni locali. In particolare, i climi a bassa umidità possono aumentare la mortalità delle pupe in condizioni di stoccaggio. In queste situazioni, possono essere necessarie ulteriori fonti di umidità per prevenire l’essiccazione dei bozzoli dormienti.
Impollinazione della mosca: La prospettiva di un selezionatore di piante
Quando Rob Kane (Figura 8.8) iniziò a selezionare carote per l’USDA-Agriculture Research Service a Madison, Wisconsin, le api erano l’impollinatore preferito. Ma c’erano dei problemi.
Per evitare la contaminazione del polline da parte di carote selvatiche o carote della varietà sbagliata, le piante sono coltivate in gabbie schermate. “Le api sembravano sempre depresse o affamate nelle gabbie”, dice Rob. “Passavano un sacco di tempo a sventolarsi per tenersi fresche durante il caldo, e non lavoravano davvero i fiori”. Per complicare ulteriormente le cose, gli assistenti sul campo di Rob avevano paura di essere punti dalle api, così i compiti di manutenzione all’interno delle gabbie, come il diserbo, erano spesso ignorati. Un singolo nuc di api (un alveare in miniatura), affittato da un apicoltore locale costava 80 dollari. Con dozzine di grandi gabbie schermate che avevano bisogno di singoli nucs, i costi si sommavano rapidamente.
Il dipartimento di Rob aveva una piccola struttura seminterrata per l’allevamento di mosche domestiche (Musca domestica), che venivano usate per l’impollinazione nella serra durante i mesi invernali. Le piccole mosche domestiche, anche se adeguate, erano anche meno che ideali, specialmente per le grandi gabbie all’aperto durante l’estate, quando un sacco di polline deve essere spostato rapidamente tra le piante.
Quando Rob ha provato le mosche blu da un fornitore esterno, è rimasto impressionato. “Vedi tutte quelle mosche che lavorano quel fiore”, dice Rob indicando un singolo fiore di carota coperto da quasi una dozzina di mosche. “Questo è quello che un uomo dei semi vuole vedere”. Le mosche blu bottiglia più grandi hanno numerosi vantaggi: hanno un’affinità naturale per i fiori ombrelliferi come la carota; non pungono; sono disponibili su richiesta tramite spedizione notturna dal fornitore; e sono poco costose. “Penso che una volta abbiamo calcolato che il costo è di circa quattro mosche al centesimo”, dice.
Proprio come altri impollinatori, le mosche blu hanno i loro limiti. “Bisogna tenerle d’occhio quando fa molto caldo e dar loro un po’ d’acqua. La loro durata di vita sul campo è di circa 10 giorni, poi bisogna rifornirle. Di solito ne aggiungiamo solo una manciata alla settimana alle grandi gabbie di 12 piedi x 12 piedi o 12 piedi x 24 piedi durante la fioritura”. (3,7 metri x 3,7 metri o 3,7 metri x 7,3 metri) A parte questo, le mosche non richiedono manutenzione, permettendo a Rob di concentrarsi sul suo vero compito: produrre carote migliori.
Contattare Rob Kane
Tecnico di ricerca in scienze agrarie
USDA-ARS Vegetable Crops Research Unit