Le ali delle farfalle, meraviglia dell’evoluzione

Le farfalle, così come le falene, sono apprezzate soprattutto per le loro ali, lo sanno per fino i muri! Queste si presentano sotto un innumerevole combinazione di forme e di disegni. Talvolta ci si sofferma su ciò che appare, senza andar ad esplorare l’elemento “ala” in tutti i suoi aspetti. Le domande sul perché i lepidotteri abbiano bisogno di queste straordinarie strutture possono sembrare banali e scontate ma, in realtà, riservano risposte davvero interessanti.

Già 350 milioni di anni fa, nel periodo Carbonifero, gli insetti iniziavano la fortuita conquista dell’aria attraverso la pratica del volo. Le osservazioni effettuate sulla base di fossili indicano che 40 milioni di anni fa esistevano farfalle simili, dal punto di vista morfologico, a quelle che possiamo ammirare attualmente. In particolare, il fossile di Prodryas persephone, in ottimo stato di conservazione, mostra addirittura delle vere e proprie code alari. Nel corso di generazioni e generazioni processi come l’evoluzione e la speciazione hanno dato vita a tutta la straordinaria varietà di specie di Lepidotteri che possiamo ammirare in giro per il mondo.

Il forte contrasto di disegni del maschio di Trogonoptera brookiana, specie originaria della Malesia.

Per le farfalle il concetto di volo rappresenta la possibilità di coprire grandi distanze, consentendogli di reperire fonti di cibo in breve tempo. Non di meno, grazie al volo, le farfalle possono aumentare le possibilità di trovare un partner e quindi garantire la continuità della specie. Le ali, in infinite combinazioni di forme e di colori, oltre a svolgere un ruolo di locomozione importantissimo, sono anche un fondamentale strumento di comunicazione visiva, sia per gli esemplari della stessa specie che per eventuali predatori. Ogni specie ha un suo schema di disegni che la identifica dalle altre, salvo rari casi in cui le differenze sono riscontrabili a livello della morfologia degli organi genitali.

L’insieme dei disegni, composti da una miriade di minuscole scaglie, può essere considerata come una sorta di carta di identità, utile per distinguere gli individui all’interno di un dato areale.

I colori visibili sulle ali sono il risultato della selezione naturale che, nel corso delle generazioni, ha “affinato” certe combinazioni di disegni a scapito di altre. Il quadro che abbiamo oggi sul mondo dei Lepidotteri, seppur incompleto, ci fornisce ottimi esempi di adattamento. Ricordiamoci che stiamo parlando di insetti inoffensivi, privi di pungiglione e incapaci di mordere (non avendo un apparato boccale masticatore, ma bensì succhiatore). Quindi, come unica forma di difesa, possono contare solamente sulle proprie ali. Alcuni disegni sono utili per mimetizzarsi nell’ambiente circostante, altri hanno una funzione di avvertimento per eventuali predatori.

Differenze nella colorazione di Morpho peleides. Da sinistra: maschio, femmina e lato inferiore.

In molte farfalle del genere Morpho la superficie superiore delle ali è di un colore che va dall’azzurro cielo al blu intenso, con spettacolari riflessi metallici. Il lato inferiore presenta invece tonalità scure, con serie di macchie ocellari su fondo bruno. Durante il volo la Morpho mostra colori abbaglianti che attirano altri esemplari della stessa specie, o dello stesso genere. Quando richiude le ali, una volta posata nel fitto della foresta, risulta perfettamente mimetizzata ed invisibile nella vegetazione. Le macchie a forma di occhio hanno la funzione di disorientare il predatore che, per istinto, sarà portato a colpire una porzione dell’ala piuttosto che il corpo della farfalla. Quest’ultima sarà ancora in grado di volare via, seppur con una porzione d’ala strappata.

La superficie delle ali è quasi sempre molto estesa rispetto al corpo. Il tutto è proporzionato in relazione alla forza della muscolatura e al tipo di volo dell’animale. Esistono ali dalla forma stretta e molto allungata, così come ne esistono di tondeggianti e molto ampie. Un elemento degno di nota in molte specie è costituito dalle code, veri e propri prolungamenti delle ali che possono essere a forma di clava o di coltello. In specie nostrane come il macaone (Papilio machaon) e il podalirio (Iphiclides podalirius) tali eselementi sono ben evidenti.

L’estrema lunghezza delle code del maschio di Argema mittrei, falena originaria del Madagascar.

In alcune specie le code servono per confondere i predatori, come nei Licenidi del genere Thecla. Code molto vistose, in alcune specie, possono avere un ruolo nel corteggiamento e nell’accoppiamento. Il genere Papilio vanta una impressionante varietà di specie, e molte di queste sono provviste di code. Curiosamente possiamo trovare casi in cui vi sono due specie simili, una con le code e una senza. Entrambe si sono evolute per essere come le vediamo oggi e, apparentemente, entrambe non traggono ne vantaggio ne svantaggio dalla loro esistenza.

Dal punto di vista strutturale, per i Lepidotteri, vale la stessa idea che c’è dietro alla costruzione di un aquilone. Di per se, un telo leggero ma resistente ha bisogno di una struttura robusta ed elastica per sfruttare al meglio la densità dell’aria. Le ali dei Lepidotteri sono formate dall’unione di due membrane, superiore ed inferiore, rinforzate da una ramificazione di nervature. La loro disposizione è utile agli studiosi per la classificazione delle varie famiglie. Quando una farfalla esce dalla crisalide, le sue ali sono piccole e accartocciate. Una volta trovato un appoggio sicuro, questa inizia a pompare l’emolinfa nelle nervature, che consentono alle ali di dispiegarsi. Completato il processo, le nervature saranno pronte per sostenerla durante il volo.

Ala posteriore del papilionide Acraea issoria, originaria del sud-est asiatico.

Le ali sono sviluppate affinché possano garantire le migliori prestazioni in fatto di aerodinamica. Anche le scaglie che le ricoprono hanno una certa funzione in tal senso. Infatti, una perdita eccessiva di scaglie può creare delle irregolarità nel flusso d’aria che corre lungo le superfici alari. Ciò è penalizzante poiché si traduce in una maggior fatica per mantenersi in volo, con conseguente dispendio di energie.

Durante la vita di una farfalla vi è la certezza assoluta che un certo numero di scaglie verrà persa; può accadere al momento della rottura dell’involucro della crisalide, o durante qualche strisciata contro dei fili d’erba; i fattori sono tantissimi. In questi casi si tratta di gocce nel mare, se teniamo conto del numero complessivo di scaglie che si trovano su ciascuna ala. Nei volatori più poderosi e vissuti si possono distinguere dei veri e propri graffi, dovuti appunto allo strisciamento con rami o foglie. Predatori come rettili e volatili possono causare seri danni, portando via intere porzioni d’ala.

Afferrare le ali delle farfalle con le dita è senz’altro una pratica deleteria per animali così delicati. Tutti conoscono la famosa “polverina” che, a livello popolare, viene considerata come quell’elemento fondamentale per il volo delle farfalle. In realtà le povere bestiole possono subire una rottura delle nervature che, di fatto, può pregiudicare se non addirittura annullare la possibilità di volare, e quindi di sopravvivere.

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