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1 Maggio 2023
12:00

Come fanno i lombrichi a non aggrovigliarsi tra di loro?

I lombrichi riescono a formare gomitoli complessi e a districarsi all'interno del suolo umido, senza il pericolo di creare dei grovigli in cui gli esemplari si ritrovano con dei nodi. Questo fenomeno è stato studiato da un team di scienziati che comprende biologi, matematici e ingegneri e potrebbe aiutare l'industria a proporre delle fibre dotate di caratteristiche simili.

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La vita di un lombrico non deve essere semplice. Passare le giornate alla ricerca di nutrimenti nel suolo, rovistando e digerendo costantemente piccoli frammenti di terra, senza rischiare di aggrovigliarsi su se stessi e di finire vittime degli animali più grandi è stata una complessa sfida evolutiva che ha necessitato milioni di anni di adattamenti per essere tenuta quantomeno sotto controllo.

Capire però come questi animali siano riusciti ad evolvere sistemi che gli permettono di sfuggire all'aggrovigliamento e a risultare al contempo poco appetibili ai predatori, è stato l'obiettivo di diversi team di scienziati, fra cui quello che ha deciso di dedicare recentemente un intero articolo su Science su questo argomento, prendendo in considerazione il verme nero della California (Lumbriculus variegatus) come riferimento per tutte le specie.

Abitanti degli stagni e di diverse zone umide della California, questi blackworms hanno catturato l'attenzione degli esperti perché si possono trovare intrecciati in complessi gomitoli, composti da poche decine fino anche a 50.000 esemplari, che i vermi utilizzano solitamente per conservare l'umidità durante le stagioni secche ma anche per provocare il disgusto agli uccelli che durante la stagione secca potrebbero banchettare con i loro corpi.

Il dato notevole, sottolineano i ricercatori, è che questi vermi, anche grazie al fatto che sono lunghi fino a pochi centimetri, riescono letteralmente a formare i gomitoli senza l'apparente rischio di produrre dei nodi, che sarebbero letali per i soggetti coinvolti. I nodi risultano pericolosi perché se il tuo corpo è formato da una sottile striscia di carne – priva tra l'altro di scheletro o esoscheletro – potrebbero "strozzare" il canale digerente quanto gli altri apparati. E qualora si attorcigli al corpo di un altro esemplare, il danno sarebbe doppio, poiché condannerebbe anche un altro esemplare ma i lombrichi però hanno sviluppato dei movimenti che gli impediscono di cadere in queste trappole.

Un'altra grande capacità risiede nel fatto che seppur impiegano alcuni minuti per intrecciarsi e formare i gomitoli, gli bastano alcuni secondi per sbrigliare la matassa e allontanarsi dal luogo di ritrovo, assumendo dei movimenti che hanno molto impressionato soprattutto gli ingegneri e i matematici coinvolti nello studio. «È un po' come se questi vermi avessero due tipologie di movimento, uno dedicato per aggrovigliarsi e l'altro per districarsi, di modo da limitare al massimo il pericolo di subire lesioni e nodi», ha affermato il matematico applicato Vishal Patil della Stanford University, che è rimasto profondamente colpito dall'applicazioni ingegneristiche che questi movimenti potrebbero avere per lo sviluppo tecnologico di fibre di ultima generazione, i cui aggrovigliamenti possono essere modificati.

Principalmente, chiariscono i biologi, quando i lombrichi desiderano formare i gomitoli e stringersi fra di loro, compiono dei movimenti su loro stessi che prevedono dei percorsi circolari. Solo occasionalmente in questo movimento cambiano direzione e tipologia di rotazione, tra orario e antiorario, proprio per impedire a se stessi e ai loro compagni di stringersi troppo e ricadere nel pericolo del nodo. Per districarsi invece, i vermi vanno in una sorte di "modalità di retromarcia", compiendo gli stessi movimenti assunti per stringersi a vicenda ma in senso opposto e passando frequentemente da girare in senso orario a antiorario, formando spesso il numero otto con i loro corpi in modo tale da incentivare anche gli altri a liberarsi della stretta.

Combinando così diverse ecografie dei gomitoli, l'analisi teorica, l'osservazione diretta dei biologi e alcune simulazioni matematiche per studiare il comportamento, gli studiosi hanno sviluppato un modello meccanicistico che spiega come il movimento dei singoli esemplari determini – in questa e in altre specie – la dinamica emergente che gli impedisce di aggrovigliarsi. «Il modello rivela che le onde elicoidali e i movimenti che si alternano in modo risonante consentono sia la formazione di grovigli che la loro districazione ultraveloce – hanno concluso gli scienziati – Identificando inoltre i principi dinamici generici di questo fenomeno (la creazione dei gomitoli), i nostri risultati possono fornire una interessante proposta per la progettazione di nuovi materiali che traendo spunto dalla natura, aiuterebbero l'industria a sviluppare nuovi processi produttivi e a compiere nuovi passi in avanti». Un esempio di questo progresso potrebbe per esempio favorire l'impiego del velcro, una stoffa ampiamente utilizzata nell'industria tessile che però – seppur presenta molteplici utilizzi e dei grossi vantaggi economici, rispetto alla produzione di cerniere lampo e bottoni – attualmente ha un processo di lavorazione abbastanza complesso.

Sono laureato in Scienze Naturali e in Biologia e Biodiversità Ambientale, con due tesi su argomenti ornitologici. Sono un grande appassionato di escursionismo e di scienze e per questo ho deciso di frequentare un master in comunicazione scientifica. La scrittura è la mia più grande passione.
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