Il letale calcio superveloce degli uccelli segretario: uno ogni 15 millesimi di secondo

Una tecnica di caccia ai serpenti velenosi che potrebbe ispirare la bio-robotica

[26 gennaio 2016]

Uccello segretario 1

Gli uccelli segretario (Sagittarius serpentarius) sono rapaci endemici dell’africa sub-saharina, alti circa 1,4 metri, che si nutrono di serpenti, altri rettili e piccoli mammiferi, che uccidono e feriscono quasi sempre sferrando loro potenti calci alla testa. Una tecnica di caccia che viene utilizzata soprattutto contro grosse lucertole e serpenti velenosi

Come spiega un team di ricercatori  dell’università di Londra e dell’Hawk Conservancy Trust nello studio   “The fast and forceful kicking strike of the secretary bird” pubblicato su Current Biology,   «Le conseguenze di un mancato colpo quando caccia serpenti velenosi possono essere mortali, così i colpi dei calci degli uccelli segretari richiedono un controllo neurale veloce ma accurato. Assestare calci   veloci, forti e precisi con il piede che siano sufficienti a stordire e uccidere la preda richiede precisione di mira, il che richiede a sua volta un elevato livello di coordinamento tra i sistemi visivi e neuromuscolari».

Ma la velocità, la precisione e la potenza dei calci degli uccelli segretari  sono così elevate che gli scienziati pensano di applicarle alla robotica bio-ispirata e alle protesi per la medicina riabilitativa, per realizzare arti artificiali che riescano a compiere movimenti rapidi e potenti.

Quando la lunga gamba sottile di un uccello segretario prende a calci un serpente sulla testa, può trasferire cinque volte il peso totale dell’uccello in un centesimo di secondo. I ricercatori britannici lo hanno scoperto studiando un uccello sgreatario maschio chiamato Madeleine in un centro dell’Hawk Conservancy  Trust nell’in Hampshire. Madeleine è stato addestrato a colpire dei serpenti per far vedere ai visitatori del centro le sue abilità e i ricercatori ne hanno approfittato per misurare la forza dei calci del rapace sulle sue finte vittime.

Il principale autore dello studio, Steven Portugal, della School of Biological Sciences dell’università di Londra, è affascinato da questi animali e dal loro rapidissimo calcio «Sembrano incredibilmente simili a un dinosauro, ma si pavoneggiano nelle pianure aperte… guardando verso il basso per tutto il tempo. Aspettano che un serpente scappi davanti a loro e  poi, improvvisamente, lo travolgono ed iniziano ad affibbiargli  calci sulla testa».  Secondo Portugal per la loro precisione, velocità e ferocia, questi rapaci dalle lunghe gambe dovrebbero essere chiamati «aquile ninja sui trampoli».

Il team di ricercatori era consapevole che stava studiando un predatore unico e agile, ma quando hanno misurato la potenza dei calci di Madeleine e lo hanno visto all’opera con un video girato ad alta velocità, sono rimasti impressionati: la potenza di un solo caklcio di uccello segretario è di 195 Newton e il piede di Madeleine colpiva in media il serpente di gomma per soli 15 millesimi di secondo (0.015 secondi), il battito dei nostri occhi dura 150 millisecondi.

Portugal ha spiegato a BBC News: «Così, colpisce con 5-6 volte il proprio peso corporeo in un decimo del tempo necessario a battere gli occhi, il che è davvero molto sorprendente». Altri rapaci sono in grado di abbattersi sulle loro prede con livelli simili di violenza, per esempio, un barbagianni può scaricare sulla preda una forza pari a 14,5 volte il suo peso corporeo, ma pochi sono in grado di farlo da fermo  e a terra, non attaccando dal cielo come fanno gli altri rapaci».

Portugal aggiunge che «Per la maggior parte del tempo in cui abimo misurato la sua forza, tutto l’animale si stava muovendo verso il bersaglio. Considerando che con questi tipi che stanno sostanzialmente fermi, la forza proviene viene da una gamba, si tratta di una quantità enorme di forza da produrre  con un calcio statico. Gli uccelli hanno evoluto questo loro fantastico gioco di gambe per necessità. Quando la preda è  un serpente velenoso, gli errori sono costosi. Predano un altro predatore. Hanno  solo una frazione di secondo prima che il serpente si trasformi in attaccante, quindi devono stordirlo entro i primi due o tre calci al massimo».

I risultati delolo studio sugli uccelli segretari hanno implicazioni per lo studio di come si muovono altre specie, comprese alcune di quelle estinte. Gli scienziati britannici dicono che comprese quelle estinte come l’uccello del terrore (Andalgalornis) un animale preistorico sudamericano, potrebbe essere stato un cacciatiore che finiva le sue prede a calci. Una delle autrici dello studio, Monica Daley del Royal Veterinary College dell’università di Londra ha detto che «Nonostante il loro aspetto molto insolito con gambe eccezionalmente lunghe, l’andatura striding dell’uccello segretario è molto simile a quella di uccelli terricoli come fagiani, tacchini e struzzi. Questo suggerisce che la specializzazione della loro straordinaria tecnica di caccia a calci  non abbia eccessivamente compromesso le loro capacità locomotorie».