In che modo le piante non native stanno contribuendo al declino globale degli insetti

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Per anni, Doug Tallamy ha lanciato l'allarme sulla grave minaccia che le piante introdotte dall'estero rappresentano per gli insetti nativi. Trasformando le comunità vegetali autoctone in cosiddetti nuovi paesaggi sempre più dominati da specie esotiche di cui molti insetti non possono nutrirsi, ipotizzava l'entomologo dell'Università del Delaware, mettono in pericolo non solo gli insetti ma anche gli uccelli e altri animali che dipendono dagli insetti per la sopravvivenza.

Non tutti hanno salutato la tesi a braccia aperte. L'effetto delle piante introdotte sulla biodiversità autoctona è stato uno dei problemi più controversi in ecologia, rispetto al controllo delle armi, all'aborto e ad altri "problemi urgenti nella cultura americana contemporanea" di Peter Del Tredici, ricercatore senior presso l'Arnold Arboretum di Harvard . "Negli ultimi decenni", 19 importanti ecologisti, tra cui Del Tredici, hanno scritto in un commento del 2011 sulla rivista Nature, "le specie 'non native' sono state diffamate per aver portato all'estinzione le amate specie 'native' e generalmente inquinanti 'naturali 'ambienti …' Natività 'non è un segno di idoneità evolutiva o di una specie che ha effetti positivi. "

Decine di studi recenti, tuttavia, hanno fornito prove che supportano l'ipotesi fortemente contestata di Tallamy. In un articolo pubblicato online il 18 novembre sulla rivista Ecological Entomology, Tallamy e due coautori esaminano la ricerca sostenendo l'affermazione che il diffuso spostamento di comunità vegetali autoctone da piante non autoctone in agricoltura, agroforestazione e orticoltura è una causa chiave del declino degli insetti.

Gli insetti sono stati colpiti da una serie di minacce, dalla distruzione dell'habitat e dalla deforestazione al cambiamento climatico.

La questione delle piante non autoctone è diventata di recente urgente quando la portata dell '"apocalisse degli insetti" è diventata chiara. Negli ultimi anni, il declino degli insetti è stato documentato in tutto il mondo, inclusi l'Europa occidentale e settentrionale, il Nord America, i paesi neotropicali come Costa Rica e Porto Rico e persino l'Alto Artico. In una revisione completa di 73 rapporti storici pubblicati su Biological Conservation, gli scienziati hanno scoperto che negli ecosistemi terrestri, lepidotteri (farfalle e falene), imenotteri (api e loro parenti stretti) e coleotteri (coleotteri), nonché quattro principali gruppi di insetti acquatici come Odonata (libellule e damigelle), hanno subito cali drammatici. Inoltre, non sono crollate solo specie specializzate con requisiti ecologici limitati, come la dipendenza da un piccolo numero di piante, ma anche molte specie comuni e generaliste. Uno studio campione d'incassi del 2017 che ha rivelato uno scioccante calo del 76% della biomassa di insetti volanti in 27 anni nelle aree protette in Germania ha catapultato la difficile situazione degli insetti nella coscienza pubblica.

Secondo i ricercatori, la scomparsa globale degli insetti è iniziata all'alba del 20 ° secolo, ha subito un'accelerazione negli anni '50 e '60 e ha raggiunto proporzioni allarmanti a livello globale negli ultimi due decenni. I rapporti di un "armageddon degli uccelli" in corso che rispecchia l'apocalisse degli insetti suggeriscono che gli uccelli insettivori sono stati danni collaterali nel crollo delle popolazioni di insetti in tutto il mondo.

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Gli scienziati affermano che gli insetti sono stati colpiti da una serie di continue minacce, dalla distruzione dell'habitat, alla deforestazione, ai cambiamenti climatici e all'inquinamento luminoso all'aumento dell'agricoltura industriale. Uno studio ampiamente pubblicizzato pubblicato lo scorso anno su PLOS ONE calcola che l'agricoltura statunitense è 48 volte più tossica per gli insetti rispetto a 25 anni fa, con i pesticidi neonicotinoidi che rappresentano il 92% dell'escalation letale; lo studio rileva che "questo aumento del carico di tossicità è coerente con la riduzione delle popolazioni di insetti utili e di uccelli insettivori osservata negli ultimi anni". Eppure una minaccia che ha attirato poca attenzione, e che più di due dozzine di esperti internazionali non hanno menzionato nelle loro raccomandazioni per soluzioni alla crisi degli insetti, è la sostituzione delle piante autoctone con vegetazione non autoctona in corso in tutto il mondo.

Le coda di rondine di zebra dipendono interamente dagli alberi di papaia, che hanno foglie che sono l'unica fonte di cibo delle larve delle farfalle.
Per gentile concessione di Douglas Tallamy

Il documento di Tallamy mira a correggere la svista. L'entomologo David Wagner dell'Università del Connecticut, che ha esaminato il documento, lo ha definito un "contributo molto necessario" alla letteratura sulla conservazione degli insetti. Ha aggiunto che "fa un lavoro particolarmente lodevole nell'esporre la base debole di molti argomenti che alcuni hanno utilizzato per affermare che le piante non autoctone non sono una minaccia per la biodiversità, che considero una sciocchezza".

Mark Davis, un ecologo al Macalester College, ha una visione diversa. Sottolinea che anche Tallamy ei suoi coautori ammettono che possono solo estrapolare l'impatto delle piante non autoctone sulle popolazioni di insetti da studi a breve termine eseguiti su scala locale perché non sono stati ancora effettuati studi a più lungo termine su scala paesaggistica. . "In altre parole", dice Davis, "non ci sono ancora prove che le piante non autoctone riducano l'abbondanza di insetti sul paesaggio generale".

La prima intuizione di Tallamy che le piante non autoctone abbiano contribuito a decimare le popolazioni di insetti si basava su decenni di ricerca che mostrava che molti insetti, in particolare le specie fitofaghe o che si nutrono di piante che rappresentano la maggior parte della diversità degli insetti, dipendono da un numero limitato di piante per la sopravvivenza. Dagli anni '60, gli scienziati hanno attribuito questa cosiddetta specializzazione della pianta ospite a diversi fattori, tra cui la necessità di nutrire gli insetti per sviluppare modi per aggirare le difese delle piante, come la produzione di composti chimici che sarebbero fatali per altre specie. Di conseguenza, la dieta della maggior parte degli insetti è limitata a una singola famiglia di piante e più le specie sono vicine ai tropici, più è probabile che i loro menu siano limitati. Più del 90% degli insetti erbivori nelle foreste pluviali della Papua Nuova Guinea, ad esempio, può utilizzare solo piante di un singolo genere o un gruppo di specie strettamente correlato.

Le restrizioni dietetiche di farfalle e falene sono state studiate più di quelle di altri gruppi di insetti le cui popolazioni stanno precipitando. Cinque anni fa, quando gli scienziati hanno esaminato l'ampiezza della dieta degli insetti mangiatori di piante in tutto il mondo, hanno scoperto che il 69% delle specie di bruco può svilupparsi su una sola famiglia di piante. Date tali diete limitate, Tallamy ei suoi coautori scrivono, è logico che "lo spostamento di piante autoctone da parte di specie non autoctone può avere effetti profondi sulle popolazioni di insetti fitofagi ovunque".

Quando le piante ospiti native diminuiscono o scompaiono, le popolazioni di insetti mangiatori di piante si restringono e diventano meno diversificate.

In effetti, la ricerca ha dimostrato ripetutamente che quando le piante ospiti autoctone diminuiscono o scompaiono da un'area, le popolazioni di insetti erbivori si restringono e diventano meno diversificate. Un'analisi di 76 studi sulla salute dei bruchi su piante native e introdotte ha rilevato che, con poche eccezioni, i bruchi erano più grandi e avevano maggiori probabilità di sopravvivere se allevati sulle loro piante ospiti native. E nelle comunità vegetali invase da specie non autoctone, lo studio ha rilevato che l'abbondanza e la diversità di farfalle e falene erano significativamente ridotte.

Tuttavia, ci sono state delle eccezioni. In una piccola percentuale di casi, gli insetti erbivori hanno adottato piante introdotte come fonti di cibo, soprattutto se appartengono allo stesso genere o alla stessa famiglia dei loro ospiti nativi. Nell'esempio più celebre, si è scoperto che il 34% delle specie di farfalle della California nutriva o deponeva le uova su piante non autoctone.

Poiché non tutti gli studi hanno dimostrato effetti negativi, continua la lunga controversia sul fatto che le piante introdotte siano dannose per gli insetti nativi. L'ecologo Richard Hobbs, ricercatore senior presso la School of Biological Sciences dell'Università dell'Australia Occidentale, afferma che "l'ipotesi che le specie non possano adattarsi alle nuove risorse è sempre più messa in discussione". Egli osserva che "gli studi indicano che le specie non native possono avere impatti positivi, neutri o negativi, e non è così semplice come presumere che le specie non native siano semplicemente cattive".

L'entomologo Douglas Tallamy (in alto) dell'Università del Delaware e gli studenti confrontano l'uso di insetti sugli olmi cinesi e americani.
Per gentile concessione di Douglas Tallamy

Secondo Tallamy, tuttavia, i casi positivi sono rari e "devi considerare gli effetti negativi e positivi". Indica kudzu, un dilagante invasore degli Stati Uniti orientali che è stato trovato per sostenere lo skipper dalle macchie d'argento, una farfalla nativa. Ciò ha portato alcune persone a concludere che le piante invasive non autoctone non sono tutte cattive. "Con un'invasione di kudzu puoi ottenere lo skipper macchiato d'argento", risponde Tallamy, "ma perdi letteralmente migliaia di specie" che dipendono dalle piante autoctone che il kudzu ha sostituito.

Anche tra coloro che considerano le piante non autoctone un problema significativo, c'è una certa divergenza di opinioni sul grado di minaccia che rappresentano. Wagner dell'Università del Connecticut, che ha descritto la difficile situazione degli insetti come "morte per mille tagli", dice "non c'è dubbio che le specie invasive e le piante ornamentali che piantiamo nei nostri giardini stiano mettendo a dura prova gli insetti". Sebbene siano "fattori di stress super importanti", secondo le parole di Wagner, i "tagli" veramente distruttivi sono l'intensificazione dell'agricoltura, la deforestazione e il cambiamento dell'uso del suolo. "Quelli sono semplicemente malvagi, cattivi", aggiunge, "e stanno rendendo difficile per le specie continuare a vivere con gli umani su questo pianeta".

Tallamy dice che nel 2001, quando iniziò a concentrarsi su questo argomento, "c'era molto nella letteratura sui problemi causati dalle specie invasive, ma distruggere la rete alimentare non era uno di questi". Quando si rese conto di quanto un'area fosse stata trasformata da piante non autoctone, fu colpito dal fatto che questo fosse un grosso problema. Quasi la metà della terra del pianeta è ora in qualche forma di agricoltura. Secondo la Banca mondiale, quasi il 45 per cento della terra nei 48 stati degli Stati Uniti inferiori è dedicata all'agricoltura di produzione, e questa cifra aumenta quando si tiene conto dell'area occupata da pascoli e fattorie di alberi. Secondo l'Organizzazione delle Nazioni Unite per l'alimentazione e l'agricoltura, Il 44% delle foreste piantate nel mondo include specie arboree non autoctone; molti sono fuggiti dalla coltivazione e ora dominano le vicine foreste native. Tallamy ei suoi coautori richiamano anche l'attenzione sul fatto che a causa in gran parte della forte preferenza per le piante esotiche nel paesaggio, le aree urbane sono piene di specie introdotte, e si stima che queste aree in rapida crescita potrebbero coprire fino al 20% della superficie abitabile della terra entro il 2030.

Circa il 96% degli uccelli terrestri nordamericani alleva i loro piccoli sugli insetti, quindi quando gli insetti diminuiscono, lo fanno anche loro.

L'orticoltura è stata uno dei principali proliferatori di piante invasive non autoctone in paesaggi naturali e dominati dall'uomo allo stesso modo. Gli studi dimostrano che dal 50 al 70% delle specie invasive e naturalizzate è arrivato nelle loro nuove terre attraverso il commercio di orticoltura. E Tallamy sottolinea che anche se queste piante ornamentali non diventano mai invasive, stanno comunque sostituendo la vegetazione autoctona che è fondamentale per la sopravvivenza della maggior parte degli insetti.

Nelle parole di un innovativo documento del 2018 della National Academy of Sciences scritto in collaborazione con Tallamy, "la diffusa preferenza per le piante non autoctone nell'industria orticola ha trasformato globalmente milioni di acri da potenziale habitat in 'deserti alimentari' per i nativi insetti, con la conseguenza involontaria di ridurre anche l'abbondanza e la distribuzione degli uccelli. " Il documento è stato il primo a fornire dati che dimostrano che il declino degli insetti ha effetti a cascata più in alto nella catena alimentare.

Per tre anni, l'autrice principale Desirée Narango, una borsista post-dottorato presso l'Università del Massachusetts, ad Amherst, e un team di assistenti sul campo hanno misurato cosa succede all'allevamento delle galline Carolina e dei bruchi che sono cibo essenziale per i loro pulcini nei sobborghi di Washington, DC Tra le loro scoperte c'è che gli uccelli genitori cercavano cibo sulle piante autoctone l'86% delle volte. I cantieri dominati dalle piante introdotte producevano il 75% in meno di biomassa di bruco rispetto ai paesaggi principalmente autoctoni ed avevano il 60% in meno di probabilità di allevare polli. I nidi che le chickade costruivano nei cortili con molte piante non autoctone contenevano 1,5 uova in meno rispetto ai nidi su proprietà dominate dai nativi.

Una Luisa Carolina trasporta un insetto da un tulipano nativo ai suoi nidiacei. Gli scienziati hanno scoperto che i nidi delle cince nei cortili suburbani dominati da piante non autoctone contengono 1,5 uova in meno rispetto a quelli nei cortili con numerosi nativi.
Per gentile concessione di Douglas Tallamy

Le cince sono state in grado di raggiungere il cosiddetto tasso di sostituzione – cioè produrre abbastanza pulcini ogni anno per sostituire gli adulti che soccombono alla vecchiaia e ai predatori – solo in cortili con meno del 30% di biomassa vegetale introdotta; sfortunatamente per gli uccelli, Narango ei suoi coautori hanno scoperto che, in media, il 56 per cento delle piante nei sobborghi di Washington, DC non sono autoctone. Sottolineano che se un comune uccello "adattato alla città" come la Luisa Carolina è limitato dalla relativa mancanza di cibo in un tipico paesaggio suburbano, potrebbe essere un problema ancora più grande per gli uccelli con diete più specializzate. Inoltre, circa il 96% degli uccelli terrestri del Nord America alleva i loro piccoli sugli insetti piuttosto che sui semi o sulle bacche, quindi quando gli insetti diminuiscono, lo fanno anche loro.

Per questi motivi, Tallamy ha proposto una versione domestica del biologo di Harvard E.O. Wilson's Half Earth Project. Se i proprietari di case americani convertissero metà del loro prato in comunità di piante autoctone produttive, dice, creerebbero un "Homegrown National Park" più grande delle Everglades, Yellowstone, Yosemite, Grand Teton, Canyonlands, Mount Rainier, North Cascades, Badlands, Olympic, Sequoia, Grand Canyon, Denali e Great Smoky Mountains National Parks messi insieme.

Il vero caso per salvare le specie: non abbiamo bisogno di loro, ma loro hanno bisogno di noi. Leggi di più.

Alla conclusione del loro nuovo articolo, Tallamy ei suoi coautori ammettono che rimangono lacune critiche nella nostra conoscenza. Ma concludono che a questo punto sono stati completati abbastanza studi e sono state raccolte prove sufficienti che, secondo le parole di Tallamy, "ora possiamo rispondere definitivamente alla domanda: 'Le piante aliene sono cattive?' 'In termini di supporto degli insetti, la preponderanza delle prove dice sì."