Università di Pisa
Dipartimento di Scienze Agroalimentari e Agro-ambientali
Tesi di Laurea Magistrale in
Progettazione e Gestione del verde Urbano e del Paesaggio
Le zanzare (Diptera:Culicidae) come problema di
interesse urbano: un caso di studio a S. Piero a Grado
(PI)
Relatore: Candidato:
Prof.ssa Elisabetta Rossi Michele Piu
Correlatore:
Prof. Nicola Silvestri
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INDICE
1. INTRODUZIONE ... 4
2. STORIA DEL CONTROLLO ... 5
3. LA LOTTA RAZIONALE OGGI ... 8
4. I CULICIDI ... 10 4.1 Sistematica ... 10 4.2 Morfologia ... 12 4.3 Biologia ... 18 4.4 Ecologia ... 20 4.5 Importanza sanitaria ... 21
5. SCOPO DELLA TESI ... 25
6. MATERIALE E METODI ... 26 6.1 Area di studio ... 26 6.1.1 Il clima ... 27 6.2 ATTIVITA‟ DI CAMPO ... 29 6.3 Metodi di cattura ... 29 6.4 Campionamento adulti ... 30 6.5 Campionamento larve ... 32
6.6 Prove di influenza dei parametri ambientali sulla distribuzione dei Culicidi adulti ... 33
6.6.1 Prova dei campi al C.I.R.A.A. ... 34
6.6.2 Prova dei campi da Bindi Pratopronto ... 36
6.7 Attività di laboratorio ... 37 6.7.1 Classificazione ... 37 6.7.2 Analisi statistica ... 37 7. RISULTATI E DISCUSSIONE ... 38 7.1 Campionamento adulti ... 38 7.2 Campionamento larve ... 43
7.3 Prove sull‟influenza di alcuni parametri ambientali sulla distribuzione di Culicidi adulti ... 47
7.3.1 Prova dei campi al C.I.R.A.A. ... 47
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8. CONCLUSIONI ... 77 9. BIBLIOGRAFIA ... 80 10. SITOGRAFIA ... 83
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1. INTRODUZIONE
Le zanzare sono tra gli insetti maggiormente studiati in quanto rivestono un‟importanza rilevante dal punto di vista medico-sanitario, economico e della qualità di vita dei cittadini. Sono conosciute oltre 3550 specie appartenenti a circa 30 generi, raggruppati in 3 sottofamiglie. Circa i tre quarti delle specie vivono in aree tropicali e subtropicali e le restanti sono diffuse nella Regione Oloartica (Romi et al., 1997). In Italia sono circa una sessantina le specie presenti, ma il numero e la composizione della culicidofauna è in continua evoluzione in seguito alla globalizzazione degli scambi commerciali e alla movimentazione di persone. Un esempio di quanto il commercio abbia influenzato negativamente il trasporto e l‟introduzione di nuove specie in areali differenti rispetto a quelli di origine è dato dal caso dell‟Aedes koreicus, al momento segnalata soltanto in alcune Regioni del Nord-Est d‟Italia o dell‟Aedes albopictus. Quest‟ultima specie venne infatti segnalata per la prima volta in Europa nel 1979 in Albania (Adhami & Murati, 1987), mentre in Italia la prima segnalazione risale al settembre 1990 a Genova (Sabatini et al., 1990). In Italia, siamo stati in grado di dimostrare che le uova della zanzara tigre sono arrivate attraverso il commercio di copertoni usati importati dagli USA (Dalla Pozza et al., 1994).
I problemi legati alla trasmissione di malattie fa si che la conoscenza della culicidofauna presente in una determinata area sia di estrema importanza. Le malattie trasmesse da questi insetti sono infatti molteplici e costituiscono un problema sanitario mondiale. Basti pensare al problema legato alla trasmissione della malaria nel mondo da parte di Culicidi appartenenti al genere Anopheles. O ancora al virus della West Nile disease (WNV) trasmesso all‟uomo e agli Equidi e mantenuto in circolo tra uccelli infetti e zanzare, in particolare del genere Culex (Toma et al., 2008). La stessa Aedes albopictus che è ritenuta una dei principali vettori potenziali di Dengue e Chikungunya (CHIKV) gioca un importante ruolo nella trasmissione di numerosi altri arbovirus pericolosi per l‟uomo (Mitchell, 1995), è inoltre ritenuta responsabile della trasmissione di filariosi canina come la Dirofilaria repens (Romi, 1994). Se si osserva il problema anche da un punto di vista economico ci si accorge che le perdite economiche sono legate essenzialmente al turismo, ma non solo, ed appaiono più frequenti di quanto non si creda. Forti infestazioni possono rendere letteralmente invivibili, per lo meno all‟aperto, vasti comprensori naturali, spesso costieri, allontanandone i visitatori per lunghi periodi dell‟anno (Pantaleoni, 1997). Perciò l‟identificazione della culicidofauna è di estrema importanza e serve a determinare i focolai larvali e quindi operare una disinfestazione mirata.
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2. STORIA DEL CONTROLLO
Il controllo delle zanzare è nato con il tentativo di combattere la diffusione di una delle malattie più gravi di cui la zanzara può essere vettrice, ovvero la malaria.
Nel 1887, l'anno della prima raccolta di statistiche sulla salute in Italia, il tasso di mortalità della malaria era di 710 decessi per milione di abitanti; era più alta nel Centro (Maremma e Agro romano), nel Sud e nelle isole e, con una percentuale di mortalità che variava tra il 20-30% dei casi (Majori, 2012). In quegli anni, il Servizio Sanitario della direzione generale delle Ferrovie dello Stato promosse una serie di indagini sulla morbosità della malattia in modo da disegnare una mappa delle aree endemiche della malaria (Fig.1). In Italia, la riduzione della malaria registrata durante lo stesso periodo, è dovuta principalmente all'approvazione di leggi di grande importanza sociale. L'atto più importante del Parlamento italiano è stato l'approvazione della legge che disciplina la produzione e la distribuzione gratuita di chinino, seguita dalla promozione di misure finalizzate alla riduzione dei siti riproduttivi dei vettori del genere Anopheles (Majori, 2012).
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Nel 1901, e in seguito nel 1904, furono avviate le misure legislative che regolano la distribuzione gratuita di chinina ai lavoratori e coloni (Fig.2) in aree endemiche colpite dalla malaria per trattare gli attacchi di febbre (Majori, 2012). A metà del ventesimo secolo i problemi mondiali legati alla malaria attivarono una serie di organizzazioni e campagne antianofeliche.
Nel 1955 vennero infatti attivate da parte dell‟Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) campagne di eradicazione della malaria nel mondo. Queste vennero interrotte per motivi tecnici ed economici alla fine degli Anni „60, e da allora si è assistito ad una recrudescenza della malattia, non solo nelle aree che avevano beneficiato dei buoni risultati delle campagne di eradicazione, ma anche nell‟Africa Sub-sahariana, soprattutto a causa dell‟insorgenza della resistenza di Plasmodium falciparum alla clorochina e ad altri farmaci antimalarici (Boccolini
et al., 2007). All‟inizio della seconda guerra mondiale la malaria era ancora presente su buona
parte dell‟Italia, in particolare al centro-sud e nelle isole maggiori, lungo le fasce costiere delle regioni nordorientali, con propaggini di ipoendemia nella Pianura Padana (Hackett, 1937).
Figura.2 - Raccolta di sangue per la diagnosi della malaria nella popolazione
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I vettori provati erano 3 (Hackett & Missiroli, 1935) e cioè, Anopheles labranchiae (Falleroni 1926), Anopheles sacharovi (Favre 1903), ambedue appartenenti al cosiddetto “complesso
maculipennis” che raggruppa 7 specie morfologicamente indistinguibili, e Anopheles superpictus (Grassi 1899). An.labranchiae era il vettore principale lungo le fasce costiere
dell‟Italia centromeridionale, della Sicilia e della Sardegna; nelle due isole occupava anche aree interne fino ad altezze non superiori ai 1000 m s.l.m. Anche An.sacharovi era presente lungo buona parte delle pianure costiere del continente ed in Sardegna, ma giocava il suo ruolo più importante come vettore lungo la costa adriatica nordorientale, dove An.labranchiae era assente (Boccolini et al., 2007). Tra le regioni più colpite vi era la Sardegna dove venne istituito l‟Ente Regionale per la lotta antianofelica. In questa regione durante il periodo 1946-1950, la Fondazione Rockefeller ha condotto un esperimento su larga scala per verificare la possibilità di eradicare i
vettori della malaria. Furono spesi milioni di dollari e si utilizzarono 267 tonnellate di DDT (Fig.3) distribuiti su tutta l'isola (Tognotti, 2009). I trattamenti con DDT furono effettuati all‟interno di abitazioni, ricoveri animali e qualunque altro tipo di fabbricato rurale
alla dose di 2 g/m2 (Boccolini et al., 2007) . L'Organizzazione Mondiale della Sanità ha dichiarato l'Italia priva di malaria il 17 novembre 1970 (Majori, 2012). . Tuttavia la malaria 45 anni dopo è ancora un grave problema di salute pubblica in tutto il mondo e la sua eliminazione è di nuovo all'ordine del giorno. Nel 1997 in Italia si è avuto un caso di malaria autoctona, con un‟infezione probabilmente dovuta a Plasmodium vivax, proveniente dall‟estero, inoculato da un‟anofelina locale. È stato quello l‟ultimo caso accertato di infezione contratta in Italia per puntura di zanzara. Altri casi di malaria autoctona sono stati attribuiti a trasfusioni con sangue infetto (un caso nel 2005) e trapianto d‟organo (due casi nel 2004). Ulteriori casi sembrano aver avuto origine da vettori trasportati negli aerei o nei bagagli dei passeggeri (Fonte: media.accademiaxl.it)
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Al giorno d‟oggi, la malaria può essere considerata sconfitta nel nostro Paese, ma le zanzare sono ancora vettrici di numerosi altri agenti patogeni dell‟uomo e degli animali domestici.
3. LA LOTTA RAZIONALE OGGI
In Italia la lotta alle zanzare basata su criteri di razionalità trova spesso un serio ostacolo allo sviluppo di programmi nella politica locale infatti, la normativa in materia risulta diversificata a livello regionale. La strutturazione affronta il complesso problema di considerare e contemperare le esigenze di natura tecnica, normativa, sanitaria, ambientale ed amministrativa (Bellini, 2003). Un altro problema che si è andato definendo sempre più chiaramente negli ultimi anni è il carattere temporaneo, in genere annuale, e la forma privatistica della gestione della lotta (Bellini, 2003). La lotta alle infestazioni condotta in modo razionale, oggi viene affrontata, o meglio dovrebbe esserlo, tramite alcuni punti chiave:
- Mappatura e censimento dei focolai larvali non eliminabili e dei “siti sensibili”
- Lotta antilarvale (eliminazione dei focolai, prevenzione alla creazione di focolai, trattamenti larvicidi biologici e chimici)
- Lotta agli adulti (trattamenti adulticidi)
- Educazione e sensibilizzazione rivolta agli abitanti - Applicazione di strumenti normativi e regolamentari
La mappatura e censimento dei focolai larvali non eliminabili e dei “siti sensibili” rappresenta un‟attività in continuo svolgimento e aggiornamento. Per “siti sensibili” si intendono gli ambiti umani in cui la presenza di forti infestazioni può creare particolare impatto: ne sono esempi le scuole materne, gli asili nido, i centri diurni, le case di riposo per anziani e le case di cura (Bellini et al., 2006).
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La lotta antilarvale ha un indispensabile supporto nella bonifica dei ristagni idrici e, nel caso di Aedes albopictus, comprende la rimozione e/o gestione dei microfocolai in ambito urbano. Tra questi, ricordiamo le microdiscariche in aree suburbane e periferiche, l‟acqua presente in raccolte estemporanee o di acque piovane, gli pneumatici inutilizzati o destinati alla vendita (ad es. presso i gommisti), le cavità nei tronchi, i fusti e i bidoni scoperti, le vasche impiegate negli orti e nei giardini (Bellini et al., 2006).
La lotta razionale dovrebbe inoltre considerare e tutelare, dove possibile, la presenza dei fattori di regolazione di origine biotica, quali i predatori naturali come i pesci (Carassius
auratus, Gambusia holbrooki) o gli insetti (Coleotteri Idrofilidi, larve di Odonati, Gerridi),
pur basandosi sull‟impiego di prodotti chimicidi sintesi (Diflubenzuron, Pyriproxyfen) o biologici (Bacillus thuringiensis subsp. israelensis, Bacillus sphaericus, recentemente ammesso all‟uso nei Paesi dell‟EU).
La lotta agli adulti tramite l‟uso di insetticidi nebulizzati nell‟ambiente aereo (piretrine naturali e piretroidi) è un‟opzione a cui ricorrere in via straordinaria solo nel caso di una comprovata elevata densità di adulti, dovrebbe essere comunque preceduta da una lotta antilarvale. L‟effetto abbattente del trattamento, anche se condotto applicando la buona pratica, è sempre parziale e di durata limitata nel tempo. L‟impatto ambientale di questi trattamenti è sensibile non esistendo prodotti ad azione selettiva sulle zanzare (Bellini et al., 2006).
L‟educazione e la sensibilizzazione rivolta agli abitanti passa attraverso campagne informative impiegando i canali e i metodi più opportuni per informare la cittadinanza sulle modalità di prevenzione e lotta.
L‟applicazione di strumenti normativi e regolamentari che consentano di uniformare, per quanto possibile, le strategie di controllo sarebbe altamente auspicabile. La scala operativa ampia, a livello di interi comprensori (come dimostrato dagli esempi forniti da numerosi altri Paesi esteri quali Francia e Stati Uniti), consente infatti una maggiore efficienza, risparmi legati ad economie di scala e una continuità temporale, fattori che possono costituire la differenza rispetto a lotte estemporanee, prive di progettualità alle quali assistiamo frequentemente nel nostro Paese. La gestione della lotta ai Culicidi è infatti affidata, nella maggior parte dei casi, ai singoli comuni che si avvalgono di ditte private vincitrici di gare pubbliche, mentre, in genere, l‟ASL svolge funzioni di verifica e controllo. Tuttavia nelle singole Regioni questo modello subisce delle variazioni: Regioni come l‟Emilia Romagna, il Veneto e il Piemonte presentano un‟organizzazione più complessa ed efficiente, ma sono da considerarsi come lodevoli eccezioni.
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4. I CULICIDI
4.1 Sistematica
Le zanzare, sono Ditteri appartenenti alla famiglia Culicidae. Se ne conoscono oltre 3550 specie appartenenti a circa 30 generi, raggruppati in 3 sottofamiglie. Circa i tre quarti delle specie vivono in aree tropicali e subtropicali e le restanti sono diffuse nella Regione Oloartica (Romi et al., 1997). La culicidofauna italiana, anche se in continua evoluzione, comprende 64 specie di zanzare appartenenti a 2 sottofamiglie e 7 generi. Alla sottofamiglia Anophelinae appartiene il solo genere Anopheles, presente con 16 specie, raggruppate in due sottogeneri. Alla sottofamiglia Culicinae appartengono i rimanenti 6 generi: Aedes con 26 specie raggruppate in 6 sottogeneri, Coquillettidia con 2 specie, Culex con 12 specie raggruppate in 4 sottogeneri, Culiseta con 6 specie raggruppate in 3 sottogeneri, Orthopodomyia e
Uranotaenia con una specie ognuna. Viene qui riportato l‟elenco delle specie di Culicidi
appartenenti alla fauna italiana (Romi et al., 1997, modificato).
genere Anopheles Meigen, 1818 subg. Anopheles Meigen, 1818
algeriensis Theobald, 1903 atroparvus Van Thiel, 1927 claviger (Meigen, 1804) hyrcanus (Pallas, 1771) labranchiae Falleroni, 1926 maculipennis Meigen, 1818 marteri Sevenet e Prunelle, 1927 melanoon Hckett, 1934
messeae Falleroni, 1926 petragnani Del Vecchio, 1939 plumbeus Stephens, 1828 sacharovi Favre, 1903
subalpinus Hackett e Lewis, 1935
subg. Cellia Theobald, 1902 hispaniola (Theobald, 1903)
sergentii (Theobald, 1907)
11 genere Aedes Meigen, 1818
subg. Aedes Meigen, 1818
cinereus Meigen, 1818
subg. Aedimorphus Theobald, 1903
vexans (Meigen, 1830)
subg. Finlaya Theobald, 1903
koreicus (Edwards) echinus (Edwards, 1930) geniculatus (Olivier, 1791)
subg. Ochlerotatus Lynch Arribalzaga, 1891
annulipes (Meigen, 1830) berlandi Seguy, 1821 cantans (Meigen, 1818) caspius (Pallas, 1771) cataphylla Dyar, 1916 communis (De Geer, 1776) detritus Haliday, 1833 dorsalis (Meigen, 1830)
mariae Sergent e Sergent, 1903 pulcritartis (Rondani, 1872) pullatus (Coquillet, 1904) punctor (Kirby, 1837) rusticus (Rossi, 1790) surcoufi (Theobald, 1912) zammitii (Theobald, 1903)
subg. Rusticoidus Shevcenco & Prudkina, 1973 refiki Medschid, 1928
subg. Stegomyia Theobald, 1901 albopictus (Skuse, 1897)
genere Coquillettidia Dyar, 1905
buxtoni (Edwards, 1923)
richiardii (Ficalbi, 1889)
genere Culex Linné, 1758
subg. Culex Linné, 1758
brumpti Galliard, 1931 laticinctus Edwards, 1913 mimeticus Noé, 1899 pipiens Linné, 1758 theileri Theobald, 1903 torrentium Martini, 1925 univitatus Theobald, 1901
subg. Barraudius Edwards, 1921
modestus Ficalbi, 1889
subg. Maillotia Theobald, 1907
hortentis Ficalbi 1889
subg. Neoculex Dyar, 1905
impudicus Ficalbi, 1890
martinii Medschid, 1930
territans Walker, 1856
genere Culiseta Felt, 1904
subg. Allotheobaldia Broelemann, 1919 longiareolata (Macquart, 1838)
subg. Culicella Felt, 1904
fumipennis (Stephens, 1825)
litorea (Shute, 1928)
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4.2 Morfologia
Ogni specie presenta caratteristiche morfologiche distintive che ci permettono di determinarla. All‟interno della famiglia Culicidae sono
presenti due sottofamiglie, Anophelinae e
Culicinae, che si possono distinguere
facilmente in base al sifone respiratorio. La distinzione è particolarmente agevole osservando la larva matura (L4) che, nelle Anophelinae è priva di tale struttura,
mentre nelle Culicinae il sifone è ben visibile (Fig.4). Le femmine si distinguono, in primis, per la posizione che assumono quando si posano su un substrato, con la femmina di Anopheles che rivolge l‟addome verso l‟altro, formando un angolo acuto col piano
subg. Culiseta Felt, 1904
annulata (Schrank, 1776)
subochrea (Edwards, 1921)
genere Orthopodomyia Theobald, 1904
pulcripalpis (Rondani, 1872)
genere Uranotaenia Linch Arribalzaga, 1891
subg. Pseudoficalbia Theobald, 1912
unguiculata (Edwards, 1913)
Figura.4 - Differenze morfologiche tra
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d‟appoggio, mentre i Culicinae portano il corpo in posizione all‟incirca parallela alla superficie su cui si posano (Marshall, 1938).
L‟uovo dei Culicidi è lungo circa 1 mm e di forma allungata, ovviamente però le dimensioni e la forma differiscono a seconda delle specie. Il rivestimento che circonda il tuorlo, è composto da tre strati: lo strato più interno, molto sottile, chiamato membrana vitellina, lo strato intermedio, più o meno sclerificato, chiamato endocorion, lo strato più esterno, che ricopre l‟endocorion e che spesso presenta ispessimenti superficiali e reticolazioni, chiamato esocorion (Romi et al., 1997). L‟uovo dei culicini italiani ha forma allungata, con un‟estremità più arrotondata ed una estremità più appuntita, mentre quello degli anofelini generalmente presenta una caratteristica forma a banana, con la superficie superiore concava e quela inferiore convessa (Romi et al., 1997). Sono caratteristiche le uova di Aedes albopictus, in quanto sono nere e hanno una lunghezza media di 0,55 mm e una larghezza media di 0,16 mm (Fig.5).
Le larve (Figg.6 e 7, rispettivamente), come gli adulti, hanno il corpo segmentato in tre parti principali: capo, torace, addome. Solo le larve dei Culicidi presentano segmenti toracici così fortemente dilatati rispetto a quelli addominali e fusi in un unico blocco di aspetto tondeggiante. Altri caratteri distintivi sono: il capo ben distinto dal torace e l‟assenza di dischi adesivi e di pseudopodi nei segmenti addominali.
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Le setole utilizzate per la tassonomia delle larve e delle pupe hanno una nomenclatura che varia sensibilmente secondo gli autori (Romi et al., 1997). La notazione qui di seguito riportato fa riferimento a quello proposto da Harbach e Knight (1980). La notazione per queste setole consiste di un numero arabo che indica la posizione sequenziale secondo un andamento dorsoventrale e medianolaterale, legato con un trattino ad una lettera o numero romano che indica il segmento anatomico su cui è inserita la setola: “C” per capo, “P” per protorace nella larva e paletta natatoria nella pupa, “M” per mesotorace, “T” per metatorace, “I-VIII” per i primi otto segmenti addominali, “X” per l‟ultimo segmento addominale (apparentemente il nono) e “S” per il sifone (Romi et al., 1997). Le larve dei Culicidi possono misurare da meno di un millimetro (primo stadio) a poco più di un centimetro (quarto stadio). La larva di IV stadio è l‟unica i cui caratteri sono utilizzati correntemente per l‟identificazione (Fig.8).
Figura.6 - Larva di Culex theileri fotografata in laboratorio. Antonelli.
Figura.7 - Larva appartenente al complesso Anopheles maculipennis s.s fotografata in laboratorio. Antonelli.
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Sul clipeo (capo) degli anofelini sono inserite due paia di setole, definite interne (2-C) ed esterne (3-C) rispetto al piano sagittale; queste setole sono assenti nei culicini della fauna italiana (Fig.9). L‟apparato boccale è costituito dalle mandibole, dalla placca del mento, dalle spazzole e dalle setole periboccali (Romi et al., 1997).
Figura.9 - Capo delle larve di Culicinae (Fonte: Romi et al., 1997). A. antenna, 1-A.
setola antennale, 1-C. setola preclipeale, 4-C. setola postclipeale, 5-C. setola frontale interna, 6-C. setola frontale media, 7-C setola esterna, 8-C. setola superiore interna.
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Il torace (Fig.10) è diviso virtualmente in tre porzioni antero-posteriori: pro, meso e metatorace. Nelle larve si riscontrano un massimo di 15 paia di setole sul protorace, 14 sul mesotorace e 13 sul metatorace. L‟addome è composto da 9 segmenti apparenti. L‟VIII segmento comprende strutturalmente anche parte del nono segmento addominale embrionale. Il X segmento addominale (nono segmento addominale apparente) comprende i segmenti addominali embrionali decimo, nono (parte), undicesimo e telson (Romi et al., 1997).
La pupa (Fig.11) è divisa in due parti principali: cefalotorace e addome. Il cefalotorace comprende il capo ed il torace e su di esso sono presenti le trombette respiratorie. L‟addome che segue al cefalotorace è composto da dieci segmenti apparenti e termina con un paio di palette natatorie (“paddles”), utilizzate in tassonomia (Romi et al., 1997).
Figura.10 - Torace delle larve di Anophelinae (Fonte: Romi et al., 1997). P. protorace, M.
mesotorace, T. metatorace, 9-12-P. setole protopleurali, 9-12-M. setole mesopleurali, 9-12-T. setole metapleurali.
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Anche gli adulti (Fig.12) sono formati da capo, torace e addome. Nel capo si trovano gli occhi composti, un paio di antenne e l‟apparato boccale pungente-succhiante. Nel torace sono inserite un paio di ali, i due bilancieri e le tre paia di zampe. Queste ultime sono articolate in coxa, trocantere, femore, tibia e cinque articoli, sul‟ultimo dei quali sono inserite le unghie e in alcuni casi altre formazioni utili per l‟aggancio alle superfici di appoggio. L‟ornamentazione di scaglie delle zampe è carattere utile nella determinazione di specie (Schaffner et al., 2001). Sono gli organi olfattivi, posti nei palpi mascellari, nelle antenne e nei tarsi, i chemiorecettori più sensibili e utili per l‟orientamento nell‟ambiente, mentre la vista è poco efficiente. Nelle antenne, più sviluppate e ramificate nel maschio, si trova l‟organo di Johnston, che svolge funzione guida nell‟incontro di accoppiamento in volo, durante il quale succede una rapida armonizzazione della frequenza di battito d‟ali di maschio e femmina, che è segnale di avvenuta intesa e di possibile formazione della coppia (Clements, 1999).
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4.3 Biologia
Le zanzare sono insetti olometaboli. Il loro ciclo comprende quindi gli stadi di uovo, larva (che passa attraverso 4 età), pupa e adulto (Fig.13). Larve e pupe sono acquatiche.
La maggior parte delle specie depone le uova direttamente sulla superficie dell‟acqua, altre (Aedes, Culiseta) sul terreno soggetto a sommersioni, oppure incollato a superfici artificiali (ad es. le pareti di un tombino) o naturali (ad es. cavità degli alberi).
I Culicidi dei generi Culex, Culiseta, Coquillettidia, Uranotaenia depongono le proprie uova a gruppi, affiancate tra loro, perpendicolarmente alla superficie dell‟acqua a formare aggregati galleggianti a forma di zattera, altre (Anopheles, Aedes, Orthopodomyia) le depongono isolatamente sulla superficie dell‟acqua (Romi et al., 1997). Le uova del genere Aedes riescono a sopravvivere per lunghi periodi in quanto sono in grado di resistere a temperature inferiori a 0°C e all‟essiccamento per diversi mesi e riescono a schiudere non appena vengono sommerse dall‟acqua. Al contrario le uova delle altre specie schiudono nell‟arco di pochi giorni.
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Le larve di zanzara si nutrono, tramite spazzole boccali, filtrando piccole particelle di sostanza organica sospese nell‟acqua, o batteri, alghe e funghi. Per respirare le larve utilizzano gli stigmi respiratori posti alla sommità del sifone, attraverso i quali possono respirare direttamente l‟ossigeno atmosferico, chiudendoli e ritraendosi rapidamente più in profondità, all‟approssimarsi di un pericolo (Romi et al., 1997).
La pupa è molto attiva e mobile grazie alla presenza di “paddles”, formazioni che utilizza come pagaia; staziona in prossimità della superficie dell‟acqua, ma non si nutre. Dalla pupa emerge l‟adulto e si ha quindi lo sfarfallamento.
In generale le zanzare adulte si nutrono di liquidi vegetali zuccherini, ma le femmine hanno bisogno di periodici pasti di sangue per maturare le uova. In alcune ceppi, detti autogenici, le femmine sono in grado di deporre uova senza pasto di sangue, utilizzando le riserve proteiche accumulate durante la fase larvale. Le femmine di alcune specie si avvicinano al loro ospite e successivamente riposano vicino a loro prima di effettuare il pasto. L‟ospite viene individuato dai Culicidi grazie a stimoli visivi, chimici e fisici. Gli stimoli chimici possono essere organici o inorganici e hanno origine dalla respirazione dell‟ospite o dalle sostanze emesse dalla loro pelle, mentre in alcuni possono essere prodotti dal metabolismo batterico (Clements, 1999). Le zanzare rispondono a questi stimoli a notevole distanza dall‟ospite, soprattutto se questi sono trasportati dal vento. I cairomoni sono delle sostanze prodotte e rilasciate nell‟ambiente dall‟attività di un organismo che, quando viene recepita da un individuo di un‟altra specie, esercita una reazione comportamentale e fisiologica del ricevente (Clements, 1999). I cairomoni conosciuti includono l‟anidride carbonica (CO2), l‟acido lattico
e il vapore acqueo. L‟anidride carbonica è sicuramente il più importante di questi in quanto bastano improvvisi cambi nella sua concentrazione per attirare i Culicidi (Clements, 1999). Dopo aver effettuato il pasto di sangue le zanzare restano a riposo per diverse ore durante la fase della digestione (Romi et al, 1997). Una femmina può deporre da poche decine a più di un centinaio di uova. L‟intervallo tra due ovideposizioni, e quindi anche tra due pasti di sangue, è detto ciclo gonotrofico. La sua durata varia da 2 a 5 giorni secondo le specie e la temperatura ambientale (Romi et al., 1997).
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4.4 Ecologia
Le larve di zanzara si sviluppano in raccolte d‟acqua di varia dimensione, permanenti o temporanee. Esistono specie che possono colonizzare solo acque dolci o solo acque salate, altre invece possono adattarsi ad un ampio gradiente di salinità. L‟Aedes albopictus per esempio predilige siti riproduttivi temporanei costituiti da contenitori di origine artificiale come sottovasi, pneumatici usati o tombini stradali. Al contrario i Culicidi del genere
Anopheles preferiscono raccolte d‟acqua limpide, soleggiate e con vegetazione (es. risaie e
canali d‟irrigazione). I focolai larvali di Aedes mariae e Aedes zammitii sono costituiti da piccole raccolte d‟acqua di mare che si formano nelle cavità rocciose delle scogliere, attraverso gli schizzi provocati dalle onde (Romi et al, 1997), mentre Coquillettidia richiardii predilige raccolte d‟acqua dolce permanente come stagni, canali e paludi con vegetazione acquatica emergente (Romi et al., 1997). La Culex pipiens è invece in grado di adattarsi ad un‟ampia tipologia di biotopi.
Le zanzare pungono diverse specie animali dai rettili all‟uomo. La preferenza per l‟uomo sul quale effettuare il pasto di sangue viene detta antropofila mentre quella per gli animali, generalmente mammiferi, viene detta zoofilia (Romi et al., 1997).
L‟attacco da parte di questi insetti e quindi il suo riposo può avvenire all‟interno di abitazioni o fabbricati (es. magazzini, stalle) e perciò tali specie vengono dette endofile. Viceversa, alcuni Culicidi vivono in ambienti esterni (es. nella vegetazione o in ricoveri aperti) e vengono pertanto definiti esofili. Le femmine adulte sono caratterizzate dall‟attività circadiana, ovvero il ciclo giornaliero di volo e l‟attività ematofaga orientata alla ricerca dell‟ospite. Questa attività si ripete dopo ogni ovideposizione. Esistono pertanto specie eliofile, sciafile, crepuscolari e notturne a seconda che la maggiore attività sia concentrata nelle ore con intensa o bassa luminosità (anche dovuta alle condizioni di ombreggiamento provocato dalla vegetazione e dalla nuvolosità), al crepuscolo, all‟alba o in piena notte (Romi
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4.5 Importanza sanitaria
I problemi legati alla trasmissione di malattie fa si che la conoscenza della culicidofauna presente in una determinata area sia di estrema importanza sanitaria. Le malattie trasmesse da questi insetti sono infatti molteplici e costituiscono un problema sanitario mondiale.
L‟importanza dei Culicidi come vettori di agenti patogeni è legata soprattutto alla trasmissione della malaria. Dopo la scoperta della trasmissione della malaria si credette in un primo tempo che dove esistevano gli anofeli esistesse la malaria, tanto che Grassi fino al 1898 definì gli anofeli “vere spie della malaria”. Ricerche successive dimostrarono che la distribuzione geografica degli anofeli non coincide con la diffusione della malaria (Missiroli, 1938). La malaria è una
malattia infettiva dovuta ad un protozoo, un microrganismo
parassita del genere
Plasmodium, che si trasmette
all'uomo attraverso la puntura di zanzare del genere Anopheles. In particolare le specie accertate nella trasmissione della malaria in Italia furono l‟Anopheles
labranchiae, Anopheles sacharovi e Anopheles superpictus. La malaria è provocata, nell'uomo, da quattro
tipi di Plasmodi: il Plasmodium falciparum, responsabile della malaria maligna o terzana; il
Plasmodium vivax, responsabile della terzana benigna; il Plasmodium malariae, responsabile
di una forma di malaria definita "quartana" (a causa della caratteristica periodicità con cui si presenta la febbre) e il Plasmodium ovale. Nelle zone endemiche non sono rare infezioni "miste", con contemporanea presenza di plasmodi di tipi diversi (Fonte: www.salute.gov.it ). I parassiti malarici vengono trasmessi all'uomo, che è l'unico serbatoio della malattia, attraverso la puntura di Culicidi adulti femmine del genere Anopheles che si nutrono di sangue per portare a maturazione le uova. I plasmodi compiono una parte del loro ciclo vitale (Fig.14) all'interno dell'organismo umano (ciclo asessuato) ed una parte nell'organismo del Culicide (ciclo sessuato).
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Sebbene la distribuzione della malaria nel mondo sia stata ridotta e confinata prevalentemente nelle zone tropicali, il numero di persone a rischio d‟infezione ha raggiunto circa 3 miliardi e questo numero è suscettibile di aumento. Il 40% della popolazione mondiale vive in aree in cui la malaria è endemica. Ogni anno si registrano nel mondo 500 milioni di casi di malaria con circa 1,3 milioni di decessi. Il 90% dei casi riguarda l‟Africa Sub-sahariana, con un impatto devastante sull‟economia e lo sviluppo sociale della gran parte dei paesi colpiti (Boccolini et al., 2007). Dal 1970 l‟Italia è stata dichiarata paese libero da malaria ma un‟eventuale reintroduzione del suo vettore causata da una sempre più crescente globalizzazione potrebbe causare ingenti problemi economici e sanitari.
Tuttavia la malaria non è l‟unica malattia trasmessa dai Culicidi, essi infatti sono causa di Dengue, febbre da Chikungunya (CHIKV), West Nile Disease (WND o febbre del Nilo Occidentale), febbre gialla e filariosi.
La Dengue è una malattia di origine virale che costituisce tuttora un grave problema in molte regioni tropicali e sub-tropicali del pianeta. La dengue, sia nella forma classica che in quella emorragica, è provocata da virus appartenenti al genere Flavivirus, genere cui appartiene anche il virus responsabile della febbre gialla. I virus della dengue vengono trasmessi all'uomo dalla puntura di zanzare appartenenti al genere Aedes (lo stesso genere di zanzare che trasmette all'uomo la febbre gialla), in particolare Aedes aegypti. Sebbene attualmente questo Culicide non sia presente in Italia, in passato e fino alla seconda guerra mondiale colonizzava regolarmente i porti, e non solo, del bacino del mediterraneo (Barbolini, 2013). Una volta infettate, le zanzare rimangono tali per tutta la durata della loro vita e possono trasmettere l'infezione alla progenie (Fonte: www.salute.gov.it ).
La febbre da Chikungunya (CHIKV) è una malattia virale trasmessa dalla puntura di zanzare infette, in particolare dalla zanzara tigre di origine asiatica (Aedes albopictus). Il virus appartiene al genere Alphavirus. È da escludere una trasmissione da uomo a uomo. La febbre Chikungunya è endemica in numerosi Paesi dell‟Africa (Senegal, Gambia, Guinea, Gabon e Tanzania), in Medio Oriente (Arabia Saudita), in India così come nel Sud-Est asiatico (Filippine, Malaysia, Tailandia, Cambogia, Myanmar, Sri Lanka, Indonesia). Finora, il virus della febbre Chikungunya non aveva mai raggiunto l‟Europa; la prima trasmissione è avvenuta nel 2007 nell‟Italia del Nord. Nella regione di Ravenna si sono ammalate circa 200 persone. La malattia è stata probabilmente portata da un viaggiatore proveniente dall‟India (Fonte: www.bag.admin.ch ).
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Un‟epidemia recente di questa malattia si è verificata in provincia di Ravenna, nel 2007 (Angelini et al., 2007).
La West Nile Disease (WND o Febbre del Nilo Occidentale) è forse l‟arbovirus a più ampia distribuzione mondiale essendo in grado di adattarsi a climi temperati e tropicali, sfruttando numerosi ospiti tra cui l‟uomo e i cavalli. Il virus della West Nile Disease appartiene al genere
Flavivirus. Il vettore più importante è rappresentato dalla Culex pipiens in entrambe le forme,
ovvero Culex pipiens pipiens (spiccatamente ornitofila) e Culex pipiens molestus (spiccatamente antropofila). Il virus della Febbre del Nilo Occidentale è stato isolato nella provincia di Oristano nel 2011. Nello stesso anno l'Azienda Sanitaria Locale n. 5 di Oristano ha attivato l'Unità di crisi sulla WND, che monitora costantemente la situazione epidemiologica e adotta le misure di protezione, sorveglianza e informazione (Fonte: www.asloristano.it). Nel 1998, in Toscana (Padule di Fucecchio), si ebbe il primo focolaio italiano che interessò solo i cavalli (14 casi clinici accertati con 6 soggetti morti) anche se a distanza di anni gli addetti alla custodia degli animali coinvolti nel focolaio risultano siero positivi alla WND (Fonte: www.veterinariaalimenti.marche.it). In occasione dei recenti focolai di WND verificatisi nella Regione Emilia –Romagna si è registrato, nel Comune di Medicina (Provincia di BO) il primo caso umano di malattia in Italia, confermato dal laboratorio dell‟Istituto Superiore di Sanità di Roma, in una signora ultraottantenne ricoverata all‟ospedale di Imola per una meningoencefalite ( Fonte: comunicato stampa della Regione Emilia –Romagna del 3 ottobre 2008).
Nel 2008 a seguito del riscontro di diversi casi di encefalomielite di tipo West Nile nei cavalli nel Nord Italia è stato emanato, con l‟ Ordinanza Ministeriale 5 nov. 2008, un piano di sorveglianza straordinaria per la regioni Lombardia, Emilia e Veneto (Fonte: www.veterinariaalimenti.marche.it).
La febbre gialla è una malattia virale acuta che costituisce un serio problema di sanità pubblica in molti Paesi dell'Africa centrale ed occidentale a sud del Sahara. La febbre gialla è presente allo stato endemico anche in alcune regioni equatoriali e tropicali dell'America centrale e meridionale. L‟infezione è provocata da un virus appartenente al genere Flavivirus, genere cui appartengono anche i virus responsabili della dengue e della encefalite giapponese. Il virus della febbre gialla viene trasmesso all'uomo dalla puntura di zanzare appartenenti al genere Aedes, la specie maggiormente coinvolta nella trasmissione della malattia è l'Aedes
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In Italia sono presenti solo filarie di interesse veterinario che solo occasionalmente riguardano l‟uomo. Le filariosi pericolose per il cane, trasmesse dalle zanzare con il pasto di sangue, sono: la Filariosi Cardiopolmonare (Dirofilaria immitis) e la Filariosi Sottocutanea (Dirofilaria repens). Le specie di zanzara che sembrano maggiormente responsabili della sua trasmissione sono l‟Aedes albopictus, Aedes caspius, Aedes vexans, Culex modestus, Culex
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5. SCOPO DELLA TESI
Come già ricordato, le zanzare rivestono un‟importanza rilevante dal punto di vista medico-sanitario, economico e della qualità di vita dei cittadini.
La conoscenza delle specie di zanzare presenti in un‟area è il presupposto per una razionale impostazione delle operazioni di controllo. Le diverse specie, infatti, hanno habitat di sviluppo larvale differente e, essendo la lotta prevalentemente di tipo larvicida, identificare le specie significa poter determinare i focolai larvali e quindi operare una disinfestazione mirata. In vista della possibilità di dare un contributo al miglioramento della gestione delle problematiche poste dalle zanzare in località San Piero a Grado, frazione alla periferia di Pisa, in questa tesi si è inteso indagare la culicidofauna dell‟area di studio.
A tale scopo, si è effettuato, in un periodo che va da maggio a ottobre, un monitoraggio di Culicidi adulti e allo stadio larvale. In particolare, gli adulti sono stati raccolti attraverso l‟impiego di trappole a CO2, mentre la popolazione larvale è stata valutata con campionamenti
condotti in corpi idrici di varia dimensione.
Inoltre, si è inteso valutare il ruolo che specifici parametri ambientali e di gestione di tappeti erbosi, la presenza di siepi e il regime irriguo, possono giocare nella distribuzione spaziale degli adulti di zanzare. Obiettivo di questa parte dell‟indagine è stato quello di arrivare a dare indicazioni utili nell‟ambito della progettazione e della gestione degli spazi verdi. A tale fine, sono state confrontate le catture di adulti ottenute in due prati situati nelle immediate vicinanze della Basilica di S. Piero a Grado, entrambi contornati da siepi, ma con un regime irriguo diversificato, ovvero l‟uno non irriguo e l‟altro irrigato con i normali turni di adacquamento dei prati di micro e macroterme.
E‟ stata quindi effettuata un‟ulteriore indagine in due campi dell‟azienda Bindi Pratopronto, caratterizzati l‟uno da un regime irriguo costante e l‟altro da una conduzione in asciutto. L‟obiettivo di questa prova è di implementare le indicazioni utili che un regimo irriguo diversificato può avere nella distribuzione spaziale dei Culicidi.
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6. MATERIALE E METODI
La tesi ha previsto lo svolgimento del lavoro sia in campo che in laboratorio. La parte di campo ha previsto tre distinte prove, ovvero il monitoraggio degli adulti, i campionamenti larvali e la valutazione dell‟influenza del regime irriguo e della presenza di siepi sulla distribuzione delle zanzare in prati di micro e macroterme. Il lavoro svolto in laboratorio è servito a classificare le specie raccolte.
6.1 Area di studio
I rilevamenti sono stati effettuati in un‟area situata alla periferia di Pisa, in località S. Piero a Grado (Fig.15). Il fulcro di questo piccolo centro è rappresentato dalla Basilica di San Piero a Grado (oggi riconosciuta “Monumento messaggero di Pace” dai club UNESCO) da cui si è sviluppato in seguito il tessuto urbano costituito prevalentemente da edilizia residenziale costituita da case di dimensioni ridotte, molte delle quali dotate di giardini. Adiacente alla basilica romanica è presente la sede del Centro di Ricerche Agro-ambientali Enrico Avanzi (C.I.R.A.A.) dell‟Università di Pisa.
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San Piero a Grado è delimitato a nord dal fiume Arno e a sud-est dal Parco Regionale Migliarino San Rossore che, in realtà, si estende per tutto il tratto costiero occidentale. La pianura agricola adiacente al centro urbano è connotata da un reticolo di canali naturali ed artificiali, che testimonia gli interventi di bonifica idraulica realizzati per sanare le aree originariamente paludose. A sud-ovest è presente un‟importante azienda, Bindi Pratopronto, la quale destina una considerevole superficie per la produzione di tappeti erbosi in rotoli. E‟ inoltre presente, a sud-est, la base militare dell‟esercito statunitense “Camp Darby” nata nel 1951.
6.1.1 Il clima
Il clima del territorio pisano è influenzato da due fattori: la vicinanza del mare, che tende a mitigare sia i rigori invernali sia la calura estiva, e la continentalità del Valdarno. Il clima quindi varia prevalentemente in relazione alla distanza dal mare e all‟altitudine: in linea generale, infatti, man mano che ci si allontana dalla costa, si accentuano le escursioni termiche e aumenta la piovosità primaverile-estiva, mentre con l‟altitudine diminuiscono le temperature, sia minime che massime, e aumenta la piovosità.
Secondo la classificazione dei climi di Koppen, l‟area rientra nella fascia climatica Temperato caldo (Cs) in cui la temperatura media del mese più freddo è inferiore a 18 °C ma superiore a -3 °C; almeno un mese dell‟anno ha temperatura media maggiore di 10 °C. Il mese più freddo nel comune di Pisa risulta essere gennaio con una temperatura (Fig.16) minima che oscilla tra -1 e 8 °C; il mese più caldo, luglio, presenta invece una temperatura massima compresa tra i 27 e i 32 °C. Lo studio delle caratteristiche climatiche dell'area presa in esame, sono rappresentate nel ''Climatogramma secondo Walter e Leith'' e il ''Diagramma del bilancio idrico secondo Thornthwaite''.
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Figura.17 - Climatogramma della stazione di San Piero a Grado (Fonte:www.globalclimatic.org) - Climatogramma secondo Walter e Lieth (Fig.17) : sono costruiti riportando in ascissa i mesi
annuali, mentre nelle ordinate vengono indicate le temperature medie mensili e le precipitazioni medie mensili. La scala delle precipitazioni è doppia rispetto a quella delle temperature (es. 1°C=2mm). Si osserva un periodo di aridità che va da maggio fino alla metà di agosto.
- Diagramma del bilancio idrico secondo Thornthwaite (Fig.18): si ottiene una classificazione
del clima mediante la determinazione del bilancio idrico, basata sul calcolo dell‟evapotraspirazione. Il periodo di deficit idrico, in cui l'evapotraspirazione è superiore alle precipitazioni, si può rilevare da luglio fino ai primi del mese di settembre.
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6.2 ATTIVITA’ DI CAMPO 6.3 Metodi di cattura
Per la cattura delle zanzare adulte sono state utilizzate trappole commerciali del tipo BG Sentinel della Ditta Biogents di Regensburg (Germania) (Fig.19). Questo tipo di trappola originariamente progettata per la cattura del Culicide responsabile della febbre gialla ( Aedes aegypti), nel corso delle sperimentazioni ha dimostrato di essere efficace anche nei confronti di altre zanzare quali Aedes albopictus (zanzara tigre), Aedes polynesiensis, Culex pipiens, Anopheles spp., ecc. (Fonte: www biogents.com).
BG Sentinel è normalmente usata in combinazione con un attrattivo artificiale che simula il sudore umano (combinazione di acido lattico, ammoniaca e altre sostanze organiche). L‟attrattivo viene inserito all‟interno della trappola, nell‟apposito alloggiamento. La miscela di odori attrattivi si diffonde nell‟ambiente attraverso la garza che chiude superiormente la trappola .
Al centro della garza si trova una sorta di imbuto nero sul fondo del quale è presente una ventola (alimentata da pile o dalla corrente di rete) che, girando, crea una depressione in grado di risucchiare le zanzare in volo in prossimità della parte superiore della trappola.
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I Culicidi vengono così trascinati verso un sacchetto di tulle sottostante, da dove possono essere rimosse. La forma ed il colore bianco aumentano notevolmente le sue capacità di cattura. Inoltre, all‟azione degli attrattivi si aggiunge quello della CO2 (anidride carbonica
sotto forma di ghiaccio secco) che ne potenzia le capacità di cattura. La ventola di aspirazione richiede una fonte di alimentazione da 9 a 12 V. Si può utilizzare, come optional, un alimentatore con connettore da 220 V (Fonte: www.biogents.com). La trappola è inoltre pieghevole per un facile trasporto.
6.4 Campionamento adulti
Per il monitoraggio degli adulti, 6 trappole BG Sentinel sono state disposte sul territorio della frazione, in modo da coprirlo in maniera il più possibile. Questa esigenza è stata, per quanto possibile, conciliata con quella assai meno scientifica, ma estremamente pratica, legata alla necessità di porre le trappole al riparo da possibili atti di vandalismo e pertanto sono state collocate all‟interno di proprietà private di cittadini consenzienti . I rilievi sono iniziati nel mese di giugno e sono terminati a ottobre 2013. Il campionamento ha interessato tre abitazioni (di seguito indicate come CA, ZP, ZF) caratterizzate dalla presenza di un giardino o di uno spazio esterno, un vivaio, un magazzino (Fig.20) e un‟area situata nelle vicinanze della stalla del Centro di Ricerche Agro-ambientali Enrico Avanzi (C.I.R.A.A.). In ogni ambiente è stata installata settimanalmente una trappola BG Sentinel innescata con CO2 e, a 24 h dal
posizionamento e dall‟innesco, è stata rimossa e le catture sono state portate in laboratorio per la successiva classificazione.
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Le trappole sono state alimentate attraverso corrente di rete, ad eccezione di quella installata nel vivaio (Fig.15) che, per problemi logistici, ha funzionato grazie a una batteria per auto ricaricabile (12V). I siti monitorati sono stati tutti georeferenziati (Tab.1). Le zanzare raccolte dopo ogni campionamento sono state uccise in congelatore e successivamente conservate in capsule Petri per la successiva classificazione in laboratorio.
Figura.21 - Trappola collocata presso il Vivaio Vaselli Tabella.1 - Elenco dei siti con relativi indirizzi e coordinate
TABELLA ABITAZIONI
NOME TRAPPOLE INDIRIZZO COORDINATE
Abitazione CA Via Vecchia di
Marina
Latitudine 43°40'50.59"N Longitudine 10°20'49.48"E
Abitazione ZP Via Livornese Latitudine 43°40'40.52"N
Longitudine 10°20'51.06"E
Abitazione ZF Via Livornese Latitudine 43°41'2.40"N
Longitudine 10°21'42.76"E Magazzino Centro di Ricerche Agro-ambientali Enrico Avanzi
(C.I.R.A.A.)
Via Bigattiera Lato Monte
Latitudine 43°40'13.77"N Longitudine 10°20'50.11"E Stalla Centro di Ricerche Agro-ambientali Enrico Avanzi
(C.I.R.A.A.)
Strada Statale Marina di Pisa
Latitudine 43°40'55.97"N Longitudine 10°20'27.31"E
Vivaio Vaselli Via Grazia Deledda Latitudine 43°41'14.83"N
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6.5 Campionamento larve
Il campionamento delle larve è avvenuto dopo un attento esame cartografico finalizzato ad individuare tutti i possibili canali di origine artificiale o naturale presenti nell‟area presa in esame. I campionamenti hanno dunque interessato, oltre ai canali, raccolte d‟acqua di varia dimensione, situate nell‟abitato e nelle zone limitrofe (Fig.22). Attraverso l‟uso di campionatori da 300 cc dotati di asta telescopica sono state effettuate almeno cinque pescate per sito. Ogni sito è stato georeferenziato. Le larve raccolte sono state conservate sotto alcool al 70% per la successiva identificazione in laboratorio.
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6.6 Prove di influenza dei parametri ambientali sulla distribuzione dei Culicidi adulti
Le prove sull‟influenza che i diversi parametri ambientali possono avere sulla distribuzione delle zanzare si sono svolte in due siti distinti. La prima infatti si è svolta in un‟area di proprietà dell‟azienda Bindi Pratopronto, mentre l‟altra è stata condotta in due prati adiacenti la Basilica di S. Piero a Grado. Ogni singolo sito è stato ulteriormente suddiviso in due campi differenti in quanto uno risultava irriguo mentre l‟altro asciutto. I rilievi sono iniziati nel mese di giugno e sono terminati a ottobre 2013. Per ogni singola trappola di entrambi i siti è stata redatta una scheda standard contenente tutte le informazioni utili. Sono stati raccolti tutti i parametri ambientali utilizzati nelle prove, oltre ad altri dati utili a caratterizzare ciascuna trappola. In Fig.17 è riportato un esempio della scheda compilata per ciascuna trappola.
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6.6.1 Prova dei campi al C.I.R.A.A.
Per quanto la prova condotta presso la sede del C.I.R.A.A., sono stati individuati due prati adiacenti alla Basilica di S. Piero, ognuno dei quali di forma più o meno rettangolare, con una superficie di circa 4500 m2 e delimitato su almeno due lati, da una siepe (Fig.23). Un campo è irriguo (IR) e su di esso è stato installato un impianto di irrigazione per aspersione superficiale, mentre l‟altro campo è mantenuto privo di irrigazione artificiale (AS).
Per la prova sono state installate settimanalmente in entrambi i campi 6 trappole BG Sentinel innescate con CO2 per 24 h. Le trappole sono state alimentate tramite corrente di rete. Al
termine di ciascun campionamento le trappole sono state rimosse e i campioni raccolti portati in laboratorio per una successiva classificazione.
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La disposizione delle trappole è stata studiata per valutare l‟influenza che può avere la distanza della siepe con le catture: 3 sono state disposte longitudinalmente lungo il lato lungo occupato dalla siepe, mentre le altre 3 sono state distribuite parallelamente in mezzo al campo (Fig.24).
In ciascun appezzamento in data 19/07/2013 è stata effettuata un‟analisi vegetazionale della copertura del manto erboso che copre le superfici.
Figura.24 - Disposizione delle repliche per la valutazione che la distanza della siepe esercita sulle catture di
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6.6.2 Prova dei campi da Bindi Pratopronto
Per la prova dei campi da Bindi Pratopronto (Fig.25) sono stati utilizzati due appezzamenti di proprietà dell‟azienda. In entrambe le aree è presente un impianto di irrigazione per aspersione superficiale ma, mentre nel campo irriguo questo è stato in funzione per tutta la durata della prova, nel campo asciutto è stato inattivo. Tre trappole per ciascuna parcella sono state posizionate per un giorno alla settimana e innescate con CO2 .
Le trappole sono state disposte nel lato lungo di ciascun appezzamento ad una distanza di circa 20 m l‟una dall‟altra. Sono state alimentate grazie all‟ausilio di batterie per auto ricaricabili (12V). Al termine di ciascun campionamento le trappole sono state rimosse e i campioni raccolti portati in laboratorio per una successiva classificazione.
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6.7 Attività di laboratorio
6.7.1 Classificazione
I Culicidi catturati sono stati oggetto di classificazione per l‟identificazione a livello di specie. Per il riconoscimento, sia degli adulti che delle larve, sono stati utilizzati stereomicroscopi e una chiave dicotomica su CD, The mosquitoes of Europe (Schaffner et al., 2001), integrata da chiavi cartacee quale quella di Romi et al. (1997).
La culicidofauna adulta classificata è stata suddivisa e conservata in capsule Petri in base alla data di monitoraggio e alle specie rinvenute.
La popolazione larvale identificata è stata invece conservata in provette con alcool al 70% in base alla data di campionamento e alle specie riconosciute.
6.7.2 Analisi statistica
I dati raccolti sono stati analizzati ed elaborati tramite analisi statistica tradizionale e multivariata. Per l‟ANOVA è stato utilizzato il programma CoStat version 6.4 (Fonte: www.cohort.com).
Per quanto riguarda l‟analisi statistica multivariata è stato utilizzato uno specifico software (Primer-E Ltd 2006). È un‟analisi per testare l‟effetto di più variabili su uno o più fattori, in un disegno sperimentale, sulla base di una qualsiasi misura di somiglianza, in cui il livello di significatività è calcolato tramite un processo matematico di permutazioni successive. Tramite questa analisi, analogamente ad un‟anova, si stabilisce se le differenze che si trovano fra diversi raggruppamenti dei campioni, evidenziate graficamente con le precedenti analisi, presentano una significatività statistica o no (Anderson et al., 2008).
Queste analisi sono caratterizzate dal fatto che basano i loro confronti tra due o più campioni, sulla misura con cui tali campioni condividono gli stessi gruppi di specie (variabili). L‟elemento fondamentale di elaborazione dei dati è una matrice di dati grezzi in cui le righe riportano tutti i taxa e le colonne tutti i campioni raccolti, etichettati in base a tutte le variabili spazio-temporali considerate.
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7. RISULTATI E DISCUSSIONE
7.1 Campionamento adulti
Il campionamento degli adulti in ambito urbano ha interessato proprietà private di cittadini consenzienti (Fig.26).
Nel corso dei campionamenti sono state raccolte in totale 5.815 zanzare e sono state identificate quattro specie appartenenti a tre generi diversi. I generi rinvenuti sono Culex,
Aedes e Ochlerotatus (Tab.2). La specie maggiormente rappresentativa è Culex pipiens con
84,26% (N=4.900) individui, seguita da Aedes albopictus con il 15,44% (N=898), quindi
Ochlerotatus dorsalis con lo 0,24% (N=14) ed infine Ochlerotatus rusticus con 0,05%
(N=3).
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La replica con maggiore catture è risultata essere “ ZF ” con il 24,81% (N=1.443) delle zanzare catturate, mentre quella con minore presenze è stata quella del “Vivaio Vaselli” con il 5,54% (N=322) di individui (Tab.3). Il maggior numero di zanzare presenti nel sito “ ZF ” è probabilmente dovuto alla presenza di un canale della rete fognaria adiacente al fabbricato dove sono state raccolte anche parecchie larve di Culicidi e quindi, rilevante focolaio di infestazione . Il numero esiguo di catture per la replica “Vivaio Vaselli” è invece presumibilmente imputabile a trattamenti periodici con fitofarmaci all‟interno dell‟azienda.
Tabella.3 - Catture parziali e complessive delle singole specie nel campionamento degli adulti ABITAZIONI (AB) REPLICHE Aedes albopictus Culex pipiens Ochlerotatus dorsalis Ochlerotatus rusticus Totale complessivo Valore % Abitazione CA 109 632 5 3 749 12,88 Abitazione ZP 379 952 1 0 1332 22,91 Abitazione ZF 269 1170 4 0 1443 24,81 Magazzino C.I.R.A.A. 76 535 1 0 612 10,52 Stalla C.I.R.A.A. 6 1348 3 0 1357 23,34 Vivaio Vaselli 59 263 0 0 322 5,54 Totale complessivo 898 4900 14 3 5815 100 Valore % catture 15,44 84,26 0,24 0,05 100
Tabella.2 - Composizione percentuale degli adulti di zanzara catturati
nell‟abitato di S.Piero a Grado
SPECIE IDENTIFICATE Numero Valore % Culex pipiens Linné, 1758 4900 84,26
Aedes albopictus (Skuse, 1894) 898 15,44
Ochlerotatus dorsalis (Meigen, 1830) 14 0,24
Ochlerotatus rusticus (Rossi, 1790) 3 0,05
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Analizzando le catture delle specie nel periodo ci si accorge come la Culex pipiens e l‟Aedes
albopictus, seppure con fluttuazioni differenti, risultino sempre presenti durante l‟intera
durata della prova (Tab.4). Questo fenomeno è imputabile alla spiccata antropofilia delle due specie con conseguente maggiore diffusione nelle aree urbane. Il 30 agosto si è registrato il picco massimo delle catture di Aedes albopictus con 179 esemplari.
Tabella.4 - Risultati delle catture di Culici adulti nei diversi campionamenti eseguiti, suddivise per sito di cattura.
A edes al bo pi ct u s REPLICHE PERIODO 12/6 20/6 27/6 4/7 11/7 17/7 24/7 8/8 22/8 30/8 5/9 20/9 Totale Abitazione CA 5 2 0 4 2 7 26 18 7 22 16 109 Magazzino C.I.R.A.A. 0 3 4 2 1 3 3 16 7 9 19 9 76 Stalla C.I.R.A.A. 0 0 0 0 0 1 0 0 2 2 0 1 6 Vivaio Vaselli 2 0 4 0 0 2 1 1 16 2 13 18 59 Abitazione ZF 1 11 10 2 4 3 5 13 25 77 61 57 269 Abitazione ZP 6 5 3 8 15 10 46 97 46 82 34 27 379 Totale 14 21 21 16 22 26 55 153 114 179 149 128 898 Cu lex p ipi en s Abitazione CA 79 47 77 105 82 51 101 62 8 6 14 632 Magazzino C.I.R.A.A. 6 83 54 53 36 112 66 57 41 19 7 1 535 Stalla C.I.R.A.A. 54 99 137 198 71 138 122 119 273 98 0 39 1348 Vivaio Vaselli 13 16 32 34 28 44 48 15 21 5 5 2 263 Abitazione ZF 87 174 86 215 165 48 53 24 201 91 15 11 1170 Abitazione ZP 91 103 149 173 62 59 75 86 59 79 11 5 952 Totale 330 522 535 778 444 452 364 402 657 300 44 72 4900 Och ler o ta tu s do rs al is Abitazione CA 0 1 0 2 1 0 0 0 1 0 0 0 5 Magazzino C.I.R.A.A. 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 Stalla C.I.R.A.A. 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 Abitazione ZF 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 Abitazione ZP 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 Totale 0 10 0 2 1 0 0 0 1 0 0 0 14 O ch ler o ta tu s ru stic u s Abitazione CA 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 Totale 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 Totale complessivo 347 553 556 796 467 478 419 555 772 479 193 200 5815
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Questo dato trova riscontro con l‟andamento pluviometrico del mese in quanto, l‟8 e il 9 agosto è piovuto abbondantemente nelle aree adibite alla prova consentendo, alle uova ovideposte, di schiudersi e completare il ciclo fino allo sfarfallamento degli adulti. Alle nostre latitudini questo ciclo dura tra 10 e 20 giorni (Romi et al., 1993).
Al contrario l‟Ochlerotatus dorsalis e l’Ochlerotatus rusticus risultano concentrate solo in alcuni siti di campionamento ed in brevi periodi. La Tab.4 mostra come le catture di queste due specie avvenga nel primo periodo della prova. Ciò è coerente con la biologia di queste specie in quanto in Ochlerotatus rusticus gli adulti compaiono prima dell‟arrivo delle temperature estive più elevate, in genere entro luglio (Romi et al., 1997) mentre gli adulti di
Ochlerotatus dorsalis, che compie 2-4 generazioni l‟anno, compaiono i primi di maggio o
comunque quando le temperature sono comprese tra 9 e 30 °C e l‟umidità relativa si attesta tra 52 e 92% (Becker et al., 2010). Queste specie tendono inoltre a ovideporre preferenzialmente in ambienti forestali e della macchia mediterranea (Romi et al., 1997): non a caso, sono state catturate in siti marginali rispetto all‟abitato. Inoltre, già nelle settimane precedenti all‟inizio della prova (come risulta dai dati di seguito riportati relativi alle prove di confronto tra catture in campi irrigui e asciutti e dai commenti dei cittadini incontrati nel corso della prove), la presenza di queste due specie risultava essere molto abbondante e altrettanto fastidiosa, nei dintorni della Basilica e nelle aree ad essa circostanti, data la contiguità di queste zone con il bosco.
In base ai dati raccolti sono stati riportati gli andamenti delle catture delle due specie maggiormente presenti: Culex pipiens e Aedes albopictus (Fig.27). La dinamica della Culex
pipiens presenta due picchi ai primi di luglio e a fine agosto, mentre l‟andamento delle catture
di Aedes albopictus è decisamente più regolare, con una presenza limitatissima fino al mese di luglio e con un incremento di individui fino al termine del mese di agosto e con una flessione verso il termine della prova. Il numero importante e continuativo delle catture di Culex
pipiens è dovuto al fatto che le ovideposizioni avvengono di continuo durante tutta la stagione
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I dati raccolti sono stati analizzati attraverso il test NMDS, tecnica di analisi statistica multivariata, condotto per valutare l‟eventuale influenza che alcuni parametri ambientali possono avere sulla cattura degli adulti di Culicidi. Di seguito è riportato l‟NMDS (Non Metric Multidimensional Scale - rappresentazione grafica) relativo al parametro “distanza dalla siepe” nelle trappole del campionamento degli adulti (Fig.28). Il grafico indica come i campioni siano influenzati da questo fattore ambientale. In particolare, si può notare come i due gruppi (blu = vicino, verde = lontano) risultino significativamente divisi in due ranghi differenti, a dimostrazione di come la distanza dalla siepe costituisca un parametro che influenza significativamente la distribuzione della popolazione di Culicidi. I triangoli presenti nel grafico rappresentano tutti i campioni rilevati durante la prova.
Figura.27 - Andamento delle catture di Culex pipiens ed Aedes albopictus nelle abitazioni. 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 Num er o di a du lt i c a tt ura ti A. albopictus C. pipiens
Figura.28 - NMDS per la valutazione dell‟effetto sulle catture di adulti della distanza da siepi delle
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7.2 Campionamento larve
Parallelamente alle prove di monitoraggio degli adulti è stato effettuato un campionamento larvale che ha interessato diversi siti distribuiti omogeneamente in tutto il territorio preso in esame (Fig.29). In totale i siti campionati sono stati 24 e in 14 di questi sono state rinvenute le larve di Culicidi.
Sono state raccolte 109 larve, di cui il 21,10% (N=23) erano anofeline, appartenenti al complesso Anopheles maculipennis s.s. (Tab.5). Il genere Anopheles tende ad ovideporre in acque chiare e con basso contenuto di materia organica in sospensione, preferibilmente in ambienti rurali (Romi et al, 1997). Le larve del complesso Anopheles maculipennis s.s. tuttavia sono state ritrovate in siti con qualità delle acque apparentemente differenti. La Tab.5 mostra come le larve appartenenti al genere Culex siano in grado di adattarsi a raccolte d‟acqua di varia dimensione e qualità.
Figura.29 - Georeferenziazione dei campionamenti larvali, in giallo i siti in cui sono state
