Primi insetti

Il racconto

Piccoli, numerosissimi, dappertutto

Guarda intorno a te: una mosca sul vetro, una formica per terra, una zanzara di sera. Gli insetti sono il gruppo di animali più numeroso del pianeta. Ne sono state descritte più di un milione di specie, più della metà di tutti gli esseri viventi conosciuti, e gli scienziati pensano che ce ne siano molte altre ancora da scoprire. Si trovano quasi ovunque: nei deserti, nelle foreste, nelle grotte, nelle città. Come sono cominciati?

Gli artropodi: animali con la corazza

Gli insetti appartengono a un grande gruppo, gli artropodi, che comprende anche ragni, scorpioni, granchi, gamberi e millepiedi. Hanno un tratto in comune: uno scheletro esterno, una specie di corazza fatta di una sostanza dura chiamata chitina, e zampe snodate, cioè divise in segmenti. Da qui deriva il nome, dal greco «zampe articolate». Per crescere devono cambiare la corazza, in un processo chiamato muta.

Un insetto vero ha il corpo diviso in tre parti: capo, torace e addome. Ha sei zampe attaccate al torace e, di solito, due antenne. Molti hanno anche le ali. I parenti più stretti degli insetti sono, secondo gli studi del DNA, i crostacei: le mosche e le formiche sono quindi, a modo loro, cugini dei gamberi.

Il fossile di Rhynie

Il fossile più antico attribuito (ma contestato) a un insetto viene da Rhynie, in Scozia, lo stesso luogo in cui si conservano le piante antichissime di cui abbiamo parlato nella scheda sulle prime piante. Nella selce di Rhynie, di circa 407 milioni di anni, fu raccolto nel 1919 il frammento di un animaletto, una testa con due mandibole, e nel 1928 fu chiamato Rhyniognatha hirsti. Nel 2004 due entomologi ne riesaminarono le mandibole: avevano una forma tipica degli insetti che volano, e per questo il fossile fu considerato l'insetto più antico del mondo.

Ma il fossile è piccolo e ne resta pochissimo. Nel 2017 due ricercatori tedeschi, Joachim e Carolin Haug, rianalizzarono i resti con strumenti più moderni e proposero che potesse non essere un insetto ma un miriapode, cioè un parente di centopiedi e millepiedi. La questione è ancora aperta. Per questo, oggi, quando si dice che gli insetti hanno circa 400 milioni di anni, bisogna aggiungere che la data è discussa.

Altri indizi vengono dal DNA. Confrontando i geni degli insetti di oggi e stimando la velocità con cui cambiano, nel 2014 un grande gruppo di ricercatori ha calcolato che gli insetti potrebbero essere nati circa 480 milioni di anni fa, nell'Ordoviciano. Gli esapodi (il gruppo a cui appartengono gli insetti) incontestati sono invece quelli di Rhynie, di circa 405 milioni di anni, come il piccolo collembolo Rhyniella; a Gilboa, nello stato di New York, ci sono cuticole di artropodi di circa 385 milioni di anni che forse comprendono antichi insetti, ma l'interpretazione è provvisoria.

L'invenzione delle ali

Gli insetti furono i primi animali a volare, e lo fecero molto prima degli uccelli, dei pipistrelli e dei pterosauri. I primi insetti alati sicuri compaiono nelle rocce di circa 325-330 milioni di anni fa, nel Carbonifero. Come siano nate le ali è uno dei grandi misteri della biologia. Una delle ipotesi dice che derivino da piccole appendici dei fianchi che servivano a planare o a regolare la temperatura, un'altra che derivino dalle branchie di antenati acquatici. Gli studi sui geni hanno dato argomenti a entrambe le idee.

Le ali permisero agli insetti di scappare dai predatori, di cercare cibo in luoghi lontani, di raggiungere piante e fiori. Furono un successo enorme. Nel Carbonifero alcuni insetti diventarono giganteschi: le libellule del gruppo di Meganeura avevano ali larghe fino a circa 70 centimetri, tra le più grandi mai avute da un insetto: come quelle di un piccolo rapace. Gli scienziati pensano che la grande quantità di ossigeno nell'aria di allora, e la mancanza di uccelli predatori, abbiano permesso a questi giganti di crescere.