Le mongolfiere elettriche dei ragni paracadutisti (VIDEO)

I ragni utilizzano i campi elettrici per poter decollare e disperdersi anche in assenza di vento e sole

[9 luglio 2018]

Le capacità aerodinamiche dei ragni hanno incuriosito gli scienziati per centinaia di anni e lo stesso Charles Darwin durante la traversata del mondo sul Beagle si trovò a cercare di capire come molti ragni fossero riusciti a raggiungere, durante una giornata di bonaccia nell’ottobre del 1832, la nave in mare aperto in rotta verso Buenos Aires, per poi a riprendere il volo senza che vi fosse vento. Qui ragni per raggiungere il Beagle dovevano aver sorvolato l’oceano per almeno 60 miglia.

I ragni paracadutisti possono raggiungere anche altitudini sbalorditive: già nel 1939, PA Glick, un entomologo del Dipartimento dell’agricoltura degli Stati Uniti, pubblicò un bollettino tecnico sulla distribuzione di insetti, ragni e acari nell’aria nel quale sosteneva di aver trovato ragni a più di due miglia di altezza. Oltre a volare, alcuni ragni possono pattinare e persino navigare sull’acqua,

Gli scienziati hanno attribuito la capacità di spostarsi su lunghissime distanze di questi artropodi senza ali al  “ballooning”, cioè alla creazione di ragnatele di seta che svolgono il ruolo di mongolfiere/paracadute che prima li portano in alto e poi permettono loro di scendere da altezze vertiginose. E’ così che alcune specie di ragno hanno colonizzato quasi tutto il mondo e che i ragni sono tra i primi animali ad arrivare sulle isole vulcaniche appena emerse dal mare. Ma il problema, come aveva già notato Darwin, è che il “ballooning”  è stato osservato sia in assenza di vento che con il cielo nuvoloso o addirittura con la pioggia e allora i ricercatori si sono chiesti: come fanno i ragni a decollare ugualmente in condizioni completamente sfavorevoli?

La risposta sembra arrivata con lo studio “Electric Fields Elicit Ballooning in Spiders” pubblicato su Current Biology  da Erica Morley e Daniel Robert della School of Biological Sciences dell’università di Bristol ed è una risposta sorprendente: di solito, quando un ragno vuole prendere il volo, sale sulla cima di una pianta, si mette sulla punta delle zampe e espelle rapidamente dall’addome fino a un metro di seta, «Molti ragni vanno in mongolfiera usando molteplici fili di seta che si allargano a forma di ventaglio, il che suggerisce che ci deve essere una forza elettrostatica che li respinge – spiega la Morley – Le teorie correnti, utilizzando il solo vento come driver, non riescono a prevedere i modelli  di ballooning  dei ragn, . Perché in alcuni giorni ce n’è un gran numero che prendono il volo, mentre in altri giorni nessun ragno tenterà di andare in mongolfiera? Volevamo scoprire se c’erano altre forze esterne, oltre alla resistenza aerodinamica che potevano innescare il ballooning e quale sistema sensoriale potevano utilizzare per rilevare questo stimolo».

La soluzione del mistero dei ragni paracadutisti potrebbe essere riassunta in una sigla: APG  – Atmospheric Potential Gradient – «un circuito elettrico globale – spiegano ancora all’università di Bristol – che è sempre presente nell’atmosfera. Gli APG e i campi elettrici (e-fields) che circondano tutta la materia possono essere rilevati dagli insetti. Ad esempio, i bombi possono rilevare i campi elettromagnetici che si generano tra loro e i fiori, e le api domestiche possono usare la loro carica per comunicare con l’alveare».

Per realizzare l’affascinante studio pubblicato su Current Biology Morley e Robert hanno esposto in laboratorio dei ragni  Linyphiidae ai campi elettrici che erano quantitativamente equivalenti a quelli che si trovano nell’atmosfera e hanno notato che «accendendo e spegnendo il campo elettrico faceva sì che il ragno si spostasse verso l’alto (on) o verso il basso (off), dimostrando che, quando sottoposti a campi elettrici, i ragni possono disperdersi nell’aria in assenza di vento».

La Morley ha sottolineato che «Precedentemente, erano ritenute responsabili di questa modalità di dispersione le forze di resistenza al vento o alle termiche, ma abbiamo dimostrato che i campi elettrici, una forza presente nell’atmosfera, possono innescare il ballooning  e fornire l’innalzamento in assenza di qualsiasi movimento dell’aria. Ciò significa che i campi elettrici e la resistenza potrebbero fornire le forze necessarie per la dispersione del ballooning in natura».

In altri esperimenti, la Morley e Robert, che studiano il modo in cui gli organismi percepiscono il loro ambiente, hanno fatto rimbalzare una luce laser sui ragni per capire come i piccoli peli sulle loro zampe  si muovono in presenza di campi elettrici e se li aiutano a rilevarli ed è proprio quello che fanno, riuscendo così addirittura a “pilotare” la loro mongolfiera elettrica di seta.

Mentre per Darwin l’arrivo dei ragni dall’aria sul Beagle era qualcosa di «inesplicabile”, il ballooning aiuta indubbiamente queste eccezionali creature a disperdersi.  E a quanto pare prima lo fanno e meglio è: «e sacche di uova di ragno possono contenere centinaia di uova e i ragni sono cannibali, quindi per loro  è probabilmente consigliabile disperdersi subito dopo la schiusa – fa notare la Morley –  Il ballooning Potrebbe non essere così spericolato come supponiamo».

Quelli illustrati nello studio sono risultati che hanno applicazioni che vanno oltre il mondo degli artropodi: «La dispersione aerea è un processo biologico cruciale per molti bruchi e acari – spiegano ancora all’università di Bristol –  Una migliore comprensione dei meccanismi alla base della dispersione è importante per l’ecologia globale in quanto possono portare a una migliore descrizione delle dinamiche delle popolazioni, della distribuzione delle specie e della resilienza ecologica».

Ma c’è ancora molto lavoro da fare e la Morley conclude: «Il prossimo passo consisterà nel cercare di vedere se anche altri animali rilevano e utilizzano i campi elettrici per il ballooning. Speriamo anche di svolgere ulteriori indagini sulle proprietà fisiche della seta per il ballooning e di condurre studi sul ballooning sul campo».

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  • Electric fields elicit ballooning in spiders