Sapere Scienza

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Come addomesticare un ragno per capire i segreti dei suoi salti

11 Maggio 2018

Non è il primo animale da compagnia che ci verrebbe in mente ma gli scienziati hanno dimostrato che è possibile addomesticarlo: stiamo parlando di un ragno. Gli hanno insegnato a saltare a comando per poter scoprire i segreti nascosti nei suoi movimenti, talmente efficienti da renderlo un predatore formidabile. Ma a cosa serve uno studio simile?

 

L’arte di saltare

 

La ricerca è stata condotta da un gruppo composto da specialisti in microsistemi, robotica, biomeccanica e fisiologia dei ragni, tutti appartenenti all’Università di Manchester. Lo scopo del lavoro, pubblicato su Nature Scientific Reports, è la comprensione dell’evoluzione delle modalità di salto degli aracnidi e il conseguente utilizzo di queste conoscenze per la progettazione di microrobot, le cui strutture e abilità sono, per ora, quasi impensabili alla luce delle tecnologie attualmente a disposizione.

 

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Kim sotto osservazione

 

È stata soprannominata Kim, la femmina di ragno addestrata ed esaminata dagli studiosi. Appartiene alla specie Phidippus regius ed è un piccolo ragno saltatore tipico del Nord America. Kim ha imparato a saltare quando le veniva richiesto, a differenti altezze e distanze, su una piattaforma costruita appositamente e posizionata in un laboratorio. Gli scienziati hanno, quindi, registrato i suoi salti adoperando videocamere ad alta velocità e scansioni micro CT (micro Computed Tomography, una tomografia computerizzata) ad alta risoluzione per creare un modello 3D estremamente dettagliato delle sue zampe e della struttura del suo corpo. I risultati ottenuti mostrano che questa specie di ragni utilizza differenti strategie di salto a seconda della situazione da affrontare.

 

 

Scoperte e questioni irrisolte

 

Quando Kim deve compiere un salto per superare una piccola distanza, usa più energia per minimizzare il tempo in cui è sospesa nel vuoto. Lo fa in maniera più accurata ed efficiente per poter catturare la sua preda. Al contrario, quando lo spazio da superare diviene più lungo o è necessario raggiungere una piattaforma posta più in alto, il ragno si muove affinché l’energia da consumare sia minima. In generale, ragni e altri insetti adoperano numerose modalità per saltare, ad esempio utilizzando dei meccanismi simili a molle, oppure la forza dei propri muscoli o anche la pressione dei fluidi corporei interni. Da molto tempo i ricercatori sanno che i ragni possono estendere le proprie zampe grazie alla pressione idraulica interna ma non riescono ad accertarsi che questa sia effettivamente attiva nel miglioramento o nella sostituzione della forza muscolare. L’esperimento ha mostrato che nonostante ci sia la possibilità di utilizzare questo sistema idraulico, Kim non ha bisogno di questo surplus di potenza per i suoi salti. È per questo che il ruolo della pressione dei fluidi interni, nonostante i progressi nella conoscenza di questi incredibili animali, rimarrà ancora per un po’ una questione aperta.

 

Immagine di copertina: femmina di Phidippus regius Credits: Thomas Shahan [CC BY 2.0], via Wikimedia Commons

copertina   marzo-aprile 2018

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