L’ESPERIENZA IN BREVE

Si osserveranno campioni di lettiera prelevati in luoghi diversi: sotto la chioma di latifoglie, aghifoglie, in condizioni di scarsa e molta umidità.

Perché studiare la lettiera?
Nella lettiera si possono incontrare animali dalle forme “strane” che possono suscitare interesse se studiate individualmente. Alcuni saltano, alcuni strisciano, alcuni fuggono veloci… c’è chi si protegge con un guscio, chi con sostanze tossiche, chi si appallottola e chi si nasconde. Questi sistemi di protezione possono essere considerati come tema trasversale in quanto si ritrovano in animali che vivono in diversi ambienti. La conoscenza di questi animali porterà a capire come forme e comportamenti tanto bizzarri siano il frutto di un perfetto adattamento alla vita tra le foglie morte.

Un altro obiettivo è quello di far prendere coscienza ai propri studenti della biodiversità dei viventi della lettiera. La lettiera è un pullulare di vita… non c’è un verme solo, ma ce ne sono tanti e diversi, inoltre, c’è una grandissima varietà di specie. Riconoscere che la lettiera è un vero e proprio “sistema vivente”, caratterizzato da un’eccezionale diversità e quantità di vita, è quindi un obiettivo fondamentale.

La lettiera è un ecosistema, cioè un insieme di parti connesse tra loro. Questo implica che tra esse ci siano molte relazioni complesse. Ci si deve aspettare che se si modifica una parte del sistema, la modifica si ripercuoterà anche sulle altre parti dando luogo a una risposta “globale”. Attraverso le osservazioni possono essere individuate alcune relazioni, mentre altre possono essere ipotizzate e in parte studiate (es., nella dispensa, scaricabile come file pdf, si ricavano informazioni sulla dieta dei diversi animali, sulle tecniche di caccia, ecc.). Si potrà così comprendere il ruolo ecologico degli animali (e di eventuali altri organismi ritrovati) nella degradazione delle foglie e di altro materiale organico.

Nella lettiera avvengono processi chimici e fisici importanti come la decomposizione della materia organica e la formazione dell’humus.

Infine, l’attività permetterà lo studio di animali molto piccoli, che vivono per lo più nascosti, e per questo trascurati e mai osservati.

OBIETTIVI

• Comprendere gli adattamenti degli organismi alla vita nella lettiera.
• Riflettere sulla biodiversità dei viventi della lettiera.
• Riconoscere che la lettiera è un vero e proprio sistema vivente.
• Comprendere il ruolo ecologico degli animali.

MATERIALE OCCORRENTE

6 barattoli di plastica	(per raccogliere i campioni di lettiera)
6 scatole di cartone	(per conservare i campioni di lettiera)
6 barattoli con coperchio forato	(per metter gli animali catturati)
etichette da compilare	(da applicare ai batrattoli)
1 nebulizzatore	(per umidificare i contenitori con gli animali)
6 lenti di ingrandimento	(per le osservazioni degli animali)
1 stereomicroscopio	(opzionale, per eventuali osservazioni approfondite)
12 scatolette di plastica trasparente	(per mettere gli animali da osservare con lente o microscopio)
fogli A4	(per disegnare gli animali e alcuni particolari)
fotocamera digitale	(per fotografare gli animali e proiettare le fotografie come supporto alle attività svolte)
brano da leggere	(per introdurre l’attività può essere letto un racconto; ad ed. “Il giardino incantato” tratto dal libro di Gerald Durrell “La mia famiglia e altri animali” – Gli Adelphi, 1990)
manuali per riconoscere gli animali	(per riconoscere insetti ed altri animali della lettiera, vedi “manuali consigliati”)
dispensa	(per prepararsi sugli argomenti che si possono affrontare)

ATTIVITA’ PRELIMINARE IN CLASSE

Introduci l’attività con la lettura del “Il giardino incantato” di Gerald Durrell (tratto da “La mia famiglia e altri animali. Gli Adelphi, 1990”).
Fai il brainstorming sul tema dell’attività, proponendo una domanda: ad es., “cosa pensi di trovare tra le foglie morte?”
Puoi utilizzare dei foglietti/post-it per scrivere le cose che pensano i tuoi studenti (puoi anche usare la LIM).
Organizza un cartellone fatto con i post-it, da fotografare (in alternativa salva la schermata visualizzata con la LIM).
Discuti in gruppo quanto riportato sul cartellone o nella schermata. Porta gli studenti alla conoscenza che nel bosco c’è un ambiente molto importante che è la lettiera.

CATTURA DEGLI ANIMALI

Porta la classe in un luogo dove si trovi facilmente una lettiera (fai delle verifiche qualche giorno prima).
Forma piccoli gruppi e indica alcuni luoghi con diversi tipi di lettiera: di latifoglie, aghifoglie, molto umida e
un po’ più secca. Fai osservare la parte non-vivente (presenza di acqua, sassi, ecc.) e la parte vivente della
lettiera.
Tenendo presente i punti salienti delle discussioni in classe sulla lettiera, chiedi ai tuoi studenti se
riconoscono alcuni aspetti emersi a lezione.
Come sono disposte le foglie? Che aspetto hanno?
Da quanto tempo si può ipotizzare siano lì?
Riesci a vedere degli animali? Quanti ce ne sono?
Fai una fotografia della lettiera nel suo insieme e di alcuni animali trovati.
Fai verificare o contraddire alcune affermazioni fatte durante l’attività preliminare in classe.

Disponi la raccolta di un campione di lettiera (uno per gruppo) da conservare in una scatola (compresa anche quella parte del terriccio costituito da piccoli frammenti di materiale organico degradato). Vanno bene le vecchie scatole delle scarpe con base robusta (gli animali della lettiera vivono prevalentemente in ambienti poco illuminati). È importante praticare qualche piccolo foro al coperchio in modo che entri aria per farli respirare. La raccolta può essere fatta servendosi di un barattolo. Se il materiale raccolto è molto secco, è opportuno umidificare leggermente il contenuto con un nebulizzatore. Fare attenzione a non bagnare gli animali, ma solo qualche foglia e legnetto.
Organizza la ricerca di piccoli animali che vivono e si nascondono tra le foglie, i rametti e i pezzi di corteccia che costituiscono la lettiera di alberi o cespugli. Fai collocare gli animali nella scatola insieme ai detriti già raccolti.
Gli animali più veloci, che potrebbero fuoriuscire facilmente dalle scatole, si possono mettere in contenitori più piccoli (vanno bene dei vasi di vetro perché molti animali come i centopiedi e i millepiedi e molti insetti non riescono ad arrampicarsi fino al coperchio e a fuggire).

Trovare gli animali della lettiera non è sempre facile, ma con qualche accorgimento…
Prima di tutto dobbiamo cercarli dove ci sono molte foglie morte (compresi gli aghi dei pini), legnetti, rami e vecchi tronchi appoggiati al terreno. Sotto le foglie e i tronchi morti troveremo sicuramente qualche animale… alcuni fuggiranno così velocemente da non poterli catturare, altri scompariranno tra i fori e le crepe del legno morto. Occorre quindi rapidità e attenzione: gli animali che si muovono velocemente possono essere catturati facendoli entrare in un vasetto di vetro o in una scatola.

Fai compilare un’etichetta da applicare a ogni campione, riportando: data del prelievo, tipo di lettiera (ad es., di faggio, quercia, pino, mista, ecc.), breve descrizione (disposizione dei materiali, umidità, aspetto delle foglie, ecc.).
Sarebbe opportuno avere campioni diversi tra loro… lettiera di latifoglie, aghifoglie, molto umida, “secca”.
I campioni di lettiera e gli animali nei barattoli devono essere tenuti in un posto buio, aerato e lontano da fonti di calore fino al momento dell’osservazione. Ogni giorno controllare i contenitori ed eventualmente umidificare leggermente con il nebulizzatore.

OSSERVAZIONI DEGLI ANIMALI

Predisponi piccoli gruppi.
Organizza le osservazioni degli animali a occhio nudo, con la lente ed eventualmente con uno stereomicroscopio. Uno stereomicroscopio collegato a un sistema di proiezione può essere una soluzione ottimale per discussioni di gruppo in cui tutti, partecipando della stessa visione, possono prendere parte alle osservazioni degli altri.
Aiuta a condurre le osservazioni di un animale scelto dal gruppo (soffermati sulle caratteristiche principali):
alcuni animali hanno moltissime zampe, altri sembrano non averle, diversi animali hanno le ali, la corazza e certi si nascondono nel guscio…
Per osservare meglio l’animale prelevato dalla scatola o dal barattolo, è possibile riporlo in una piccola scatola trasparente in cui può penetrare l’aria (oltre all’animale, si può mettere un pezzo di corteggia, una foglia morta, un sottile strato di terriccio, ecc.). Fai eseguire il disegno dell’animale, a cui inizialmente sarà dato un nome di fantasia. In seguito, aiuta i gruppi a riconoscerlo.
Fai annotare sul foglio del disegno: la data e il luogo della cattura, l’ambiente in cui è stato trovato l’animale, il nome comune dell’animale e il gruppo a cui appartiene (insetti, molluschi, miriapodi, ecc.).

ATTIVITA’ CONCLUSIVE

Organizza una discussione a grande gruppo sull’attività svolta.

Raccogli le domande scaturite dalla discussione.
Fai realizzare uno striscione con le schede e i disegni degli animali ritrovati e con alcune domande emerse dalle discussioni. Puoi utilizzare una striscia di cartoncino di dimensioni 120×50 cm, oppure unirne due più piccole.
Puoi proseguire l’attività facendo raccogliere in una mappa alla lavagna (o sulla LIM) tutti gli animali trovati disponendoli per gruppo (insetti, miriapodi, molluschi, ecc.). Sarà possibile così capire com’è diversificato il popolo della lettiera.
Discuti del ruolo ecologico degli animali osservati (e di eventuali altri organismi ritrovati), nella degradazione delle foglie e di altro materiale organico.

MANUALI CONSIGLIATI

J. BEBBINGTON ET AL, 1994. Woodland name trail (mini beasts). FSC.
Scheda plastificata facile da usare per il riconoscimento attraverso chiavi dicotomiche Solo in inglese.

M. CHINERY, 1998. Guida degli insetti d’Europa. Atlante illustrato a colori. Franco Muzzio Editore.
Guida dettagliata, ma solo sugli insetti Meno facile da usare rispetto alla guida di G C McGavin

S.P. HOPKIN, 2003. The woodlouse name trail. FSC.
Scheda plastificata per il riconoscimento dei crostacei della lettiera Solo in inglese.

G.C. MCGAVIN, 2000. Insetti ragni e altri artropodi terrestri. Fabbri Editore.
Offre una buona panoramica su insetti, millepiedi, centopiedi e altri artropodi

G. POZZI, 1998. Insetti d’Italia e d’Europa. Conoscerli e riconoscerli. Le guide di Airone. Mondadori.
Guida ben curata e con un’ottima parte iconografica, ma solo sugli insetti È acquistabile solo come
testo usato, ma è possibile ordinarla attraverso i servizi bibliotecari

CACCIA AGLI ANIMALI NELLA LETTIERA – DISPENSA

Al sopraggiungere dell’autunno le foglie morte si accumulano sul terreno e nell’arco di qualche settimana formano una struttura a strati. Questo spesso tappeto di foglie (la lettiera) viene fatto a pezzetti e trasformato chimicamente da piccoli animali del suolo (detritivori) come COLLEMBOLI, ACARI, PORCELLINI DI TERRA, MILLEPIEDI e LOMBRICHI. Tutto ciò che rimane costituisce il nutrimento di BATTERI e FUNGHI (decompositori) che crescono trasformando la materia organica in sostanze minerali.
Appena cadute le foglie si seccano e tendono ad accartocciarsi lasciando larghi spazi tra loro. In queste condizioni, sono mangiate dai bruchi di alcune farfalle, dai porcellini di terra e dai Glomeris, vistosi millepiedi capaci di avvolgersi a palla in caso di pericolo.
In seguito, le piogge e l’umidità del terreno compattano le foglie che si appiattiscono una sull’altra, lasciando piccoli spazi dove ristagna un po’ d’acqua. Si crea così un ambiente caldo umido ideale per la crescita di funghi e batteri, mentre i ristagni d’acqua più voluminosi ospitano microrganismi come NEMATODI, CILIATI, ROTIFERI, ORSETTI DI TERRA, ecc. Tra foglia e foglia, si allungano le ife fungine, che a loro volta diventano una componente fondamentale della dieta di animali come acari e collemboli. A una grossolana degradazione delle foglie morte partecipano, inoltre, anche animali più grandi, come chiocciole, limacce e millepiedi.

Dopo una fase invernale, in cui le basse temperature riducono moltissimo tutte le attività biologiche, la lettiera è massicciamente attaccata da legioni di minuscoli ACARI e COLLEMBOLI che prelevano pezzettini di foglie (mangiano i tessuti più interni meno ricchi di cellulosa e più facilmente digeribili), lasciandone solo la fitta trama delle nervature più resistenti. Osservare un acaro o un collembolo non è così facile, bisogna soffermarsi con una lente sui materiali mangiucchiati… con un po’ di allenamento, in una piccola porzione di foglia, se ne possono vedere tantissimi. A una prima occhiata, gli animali più facili da osservare sono, alcuni CROSTACEI (es. quelli che appartengono ai generi Thriconiscus e Philoscia), i MILLEPIEDI (i cilindrici julidi, soprattutto), le LIMACCE del genere Arion, le minuscole CHIOCCIOLE dei generi Discus e Carychium), le BLATTE
(con specie molto più piccole di quelle commensali dell’uomo) e le larve di molti altri INSETTI, (soprattutto ditteri). A questa fauna di mangiatori di resti vegetali si associa la ricca fauna dei loro predatori, che comprende soprattutto ACARI, RAGNI, PSEUDOSCORPIONI, CENTOPIEDI e INSETTI (soprattutto coleotteri e carabidi).

I lombrichi formano, a partire dalla superficie, gallerie in cui trasportano i resti delle foglie invasi da batteri, protozoi e altri microorganismi. Questi, ingeriti insieme a particelle di terreno costituiscono la parte importante della dieta dei lombrichi, mentre tutto ciò che non è digerito è espulso come residuo. Anche le deiezioni dei lombrichi sono a loro volta fonte di cibo per batteri e funghi che vivono nel terreno e che le decompongono a sostanze minerali.
La lettiera si trasforma così profondamente che di tutto il materiale organico che la compone restano solo sostanze minerali e humus: le prime si formano attraverso il processo di decomposizione, mentre l’humus consiste in composti organici (soprattutto quelli che derivano dai tessuti legnosi) profondamente trasformati, che subiscono una decomposizione più lenta.
La mineralizzazione consente di rimettere in circolazione i minerali che, assorbiti dalle radici delle piante sono entrati nelle biomolecole degli organismi viventi. L’humus assorbe e trattiene, come una spugna, grandi quantitativi d’acqua (fino a 10-20 volte il suo peso) e intrappola molti elementi minerali, indispensabili alla vita delle piante, evitando che siano portati via quando piove. La decomposizione lenta dei composti umici, inoltre, garantisce alle piante una riserva di sostanze minerali che possono essere rese disponibili nel tempo. Infine, cementandosi con le particelle solide minerali, l’humus permette la formazione di aggregati, contribuendo alla struttura del terreno.

Uno sguardo ad alcuni abitanti della lettiera

MILLEPIEDI (DIPLOPODI) Sono in genere animali dai movimenti lenti, che per difendersi ricorrono per lo più all’emissione di sostanze tossiche. Hanno il corpo diviso in molte parti ognuna delle quali porta due zampe per lato. Alcuni sono capaci di appallottolarsi su se stessi diventando delle sfere quasi lisce, praticamente inattaccabili (comportamento che riesce benissimo ai Glomeris, nella foto a sinistra). I millepiedi più diffusi sono gli julidi, dal corpo cilindrico (con la parte inferiore appiattita), vermiforme, molto allungato. Si riconoscono perché si arrotolano formando delle spirali dove il capo occupa la posizione centrale (foto a destra).

 

 

 

 

 

 

 

 

CROSTACEI ISOPODI Questi invertebrati (molti dei quali sono noti con il nome di “porcellini di terra”, o “porcellini di S. Antonio”) sono in realtà una presenza molto singolare negli ambienti terrestri. Gli isopodi, infatti, appartengono al gruppo dei crostacei che sono animali tipicamente acquatici e respirano tramite branchie. Le specie terrestri hanno sviluppato particolari organi respiratori, le trachee. Tra i generi più comuni, caratteristico è Armadillidium, i cui rappresentanti sono in grado di appallottolarsi (foto a destra).
Per trovare uno di questi animali, basta spostate un tronco, un vaso di fiori, una pietra o cercate tra i muschi, dove trovano riparo e umidità necessaria per respirare (l’aria secca, infatti, non consente loro di prendere una sufficiente quantità d’ossigeno).

 

 

 

 

 

 

ACARI (ARACNIDI) Si tratta di animaletti molto piccoli che sfuggono a occhi non esercitati e senza il supporto di una lente. Molti di essi si nutrono succhiando il contenuto delle cellule vegetali.

COLLEMBOLI Sono piccoli esapodi (hanno sei zampe come gli insetti), non hanno ali e spesso rappresentano una componente dominante nella lettiera. La maggior parte di essi possiede un’appendice posteriore, la furca, che permette loro di saltare con agilità. Per questo motivo si vedono come puntini che saltellano ogni dove, anche se, per un’osservazione accurata, è consigliabile l’uso di una lente.

 

FORMICHE (INSETTI IMENOTTERI) L’importanza delle formiche, in quasi tutti gli ecosistemi terrestri, è enorme. 
Notevole, innanzitutto, è la biomassa raggiunta da molte specie, grazie alla prodigiosa fecondità delle loro regine. Secondo Hölldobler-Wilson tutte le formiche del mondo messe insieme peserebbero quasi come tutti gli esseri umani! Devono quindi mangiare continuamente e di tutto. Alcune specie preferiscono animali come bruchi di alcune farfalle, altre semi, altre ancora funghi che a volte coltivano nel proprio formicaio.
Spesso i nidi, come quelli delle formiche carpentiere (Camponotus ligniperda), si rinvengono nei vecchi tronchi adagiati sul terreno che contengono fitte reti di gallerie comunicanti tra loro. Il legno non costituisce un alimento, ma un materiale per la costruzione del formicaio (sotto i tronchi morti si trovano spesso piccoli mucchi di segatura con resti d’insetti predati ed escrementi).

RAGNI (ARACNIDI) Alcune, fra le circa 1 ̇500 specie di ragni presenti in Italia, predano tra i detriti vegetali che si accumulano al suolo. Fra i ragni vagabondi che cacciano sul terreno, particolarmente comuni sono quelli del genere Pardosa, di colore bruno grigiastro, lunghi fino a un centimetro (foto a fianco).

OPILIONI (ARACNIDI) Gli opilioni dalle lunghe zampe si rinvengono principalmente sul terreno o, in riposo, sotto pezzi di legno, dove possono introdursi senza danneggiare le loro esili appendici. Alcune specie che frequentano la lettiera sono predatori di chiocciole.

 

CENTOPIEDI (CHILOPODI) In questo gruppo di predatori le armi da offesa sono rappresentate da un paio di appendici velenifere, le forcipule. Comunissimi, tra le foglie morte, sotto i tronchi e le pietre sono gli abili Lithobius, generalmente di colore rosso-bruno (la foto a sinistra mostra un adulto, la foto a destra delle larve). Nel tentativo di catturarne uno può capitare di essere pizzicati… il risultato sarà una specie formicolio che passerà quasi istantaneamente, poiché il veleno non è pericoloso per l’uomo. Ai chilopodi dai movimenti assai veloci si contrappongono i geofili, dal corpo molto allungato, a volte quasi vermiforme, portato da un numero elevato di zampe (almeno ventinove paia). Ne sono esempio comune i lunghissimi Himantarium, cacciatori di lombrichi.

 

 

 

 

 

 

CARABIDI (COLEOTTERI) Tra gli insetti, il principale gruppo di predatori terrestri è rappresentato dai coleotteri carabidi. Durante il giorno si rinvengono sotto le pietre o i tronchi morti coricati sul terreno: ripari dai quali si allontanano nelle ore più fresche e buie, in cerca di nutrimento. Le principali prede dei carabidi (allo stadio adulto) sono altri insetti e le chiocciole, che per via della loro lentezza non pongono certo problemi d’inseguimento.
Tuttavia ciò non significa che sia facile impadronirsene: esse, infatti, tendono a ritirarsi all’interno della conchiglia, fuori dalla portata dell’aggressore, al quale generalmente oppongono anche una fitta barriera di muco schiumoso. Per molti rappresentanti del genere Carabus, l’unico modo per impadronirsi del mollusco è quello di praticare, a colpi di mandibole, un lungo taglio lungo il giro più esterno della conchiglia, un’impresa che negli esemplari più
vecchi lascia una distinta e incancellabile traccia di usura su un lato del capo. Diversa è la strategia dei
Cychrus, i quali presentano un fortissimo allungamento del capo e del primo segmento del torace, che
consente loro di affacciarsi all’imboccatura della conchiglia e di avanzare in essa quanto basta per raggiungere la preda.

LOMBRICHI (ANELLIDI) I lombrichi sono comunissimi nelle parti più umide e buie della lettiera (per respirare devono necessariamente avere la superficie del corpo ricoperta di un velo d’acqua). Hanno il corpo diviso in tanti segmenti e se ne possono trovare di diverse specie. Sono detritivori che favoriscono la degradazione e l’interramento delle foglie e di altro materiale precedentemente trasformato da altri organismi che vivono più in superficie.
Spesso i lombrichi lasciano tra le foglie dei mucchietti che sembrano fatti da spaghetti di terra… sono costituiti dal materiale ingerito e non assimilato e sono ricchissimi di batteri.

GEOTRUPIDI (INSETTI COLEOTTERI) Sono insetti coprofagi che si nutrono cioè di escrementi di altri animali. Sul corpo di questi coleotteri è facile trovare piccole folle di minuscoli acari, che si fanno gratuitamente trasportare da un escremento all’altro. Sono piuttosto lenti e se disturbati si fingono morti. Scavano gallerie nel terreno nei pressi delle fonti di cibo e per questo hanno zampe molto robuste e specializzate allo scavo. Hanno una livrea blu scuro che assume toni metallici nella parte ventrale.

 

 

 

 

 

 

STAFILINIDI (INSETTI COLEOTTERI) Sono insetti predatori che si nutrono di animali quali vermi, larve di insetti, insetti necrofori (che si nutrono dei cadaveri di altri animali), ecc. Hanno mascelle robuste e se disturbati rizzano la parte terminale del corpo verso l’avversario, in segno di difesa.
Una specie molto comune è Ocypus olens (foto a fianco), sfugge la luce e durante il giorno si nasconde sotto vecchi tronchi e pietre.

CHIOCCIOLE E LIMACCE (MOLLUSCHI GASTEROPODI) Sui tronchi degradati e tra le foglie sono molto comuni le piccole chiocciole del genere Carychium dalla conchiglia allungata (foto a sinistra) e Discus dalla conchiglia discoidale appiattita (foto a destra). Durante i periodi secchi secernono una pellicola di muco che chiude l’apertura del guscio e rimangono inattive finché le condizioni ambientali non diventano favorevoli.

 

 

 

 

 

 

La struttura boccale è specializzata per strappare il cibo (ad es., foglie e altri materiali vegetali) e presenta numerosi dentelli molto duri.
Molto comuni sono anche le limacce, come ad es. le specie del genere Arion (foto a fianco) che si possono incontrare più facilmente dopo una giornata di pioggia o nelle ore notturne, quando aumenta l’umidità atmosferica.

ALTRI ORGANISMI Sulle foglie e sul legno degradato sono spesso osservabili muschi, licheni, funghi che formano il corpo fruttifero, muffe, semi, uova di insetti e altri artropodi e piante. Tra gli organismi sempre presenti, ma mai osservabili ad occhio nudo troviamo batteri, alghe, protozoi, rotiferi e nematodi.