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Il ragno che "suona" la sua tela ci indica i sensori del futuro

Ragnatele come chitarre della natura o più prosaicamente il controllo di integrità della tela fatto dal ragno pizzicandone i fili e producendo così "vibrazioni artistiche".

Non si tratta di una trovata dell'ufficio marketing di una major hollywoodiana in occasione dell'ennesimo reboot di Spiderman.
(©dailymail.co.uk)
E' invece arte nel senso etimologico del termine: ars come mestiere, alias come modo per procacciarsi il cibo e vivere. Già molto è stato scritto sulle capacità ingegneristica dei ragni, evidente nelle tele strutturalmente perfette capaci di trasmettere le minime vibrazioni prodotte dalla preda catturata, al guardiano. Meno si sapeva sulla capacità dei ragni di testare attivamente l'integrità della tela e di percepire anomalie locali (come quelle causate da oggetti intrappolati ma immobili quindi non prede), identificarne la posizione e ripararle in tempi brevissimi.

Il "come" è semplice: come il pizzicare uno strumento a corda produce una risposta sonora che ne indica l'accordatura, così il ragno usa le vibrazioni da lui stesso create per avere informazioni sul suo strumento.
Questa la conclusione stupefacente che emerge dallo studio condotto dalla università di Oxford e pubblicato sulla rivista Advanced Materials.
Quando il ragno "pizzica" i fili della ragnatela come se fossero le corde di una chitarra,  le vibrazioni prodotte hanno una gamma di frequenze che veicolano al ragno informazioni molto precise sulla presenza di una preda, di un partner o di un avversario (e queste ultime tre tipologie spesso coincidono) oppure semplicemente su un danno strutturale.
La soluzione di usare la tela come estremità sensoriali per monitorare il territorio è quasi "obbligata" dato che i ragni non hanno una vista particolarmente sviluppata.
Per studiare il meccanismo di trasduzione del segnale i ricercatori hanno prima stimolato in vari modi i fili e poi hanno analizzato la frequenza delle vibrazioni prodotte grazie a macchine fotografiche ultra veloci e a misurazioni laser. Risultato, le oscillazioni di risposta rientravano in una serie di armoniche definite, da cui la comprensione dell'alfabeto vibrazionale che permette al ragno di capire se si tratta di un intruso, di un bocconcino o della necessità di fare manutenzione.
Ovviamente i ragni non hanno a disposizione una luce laser per monitorare micro-variazioni della tela. Molto più artigianalmente eseguono test sulla ragnatela creando onde trasversali (facendo su e giù sulla tela) e onde longitudinali (pizzicandone i fili).
Il sensore che permette loro di percepire le oscillazioni di risposta si trova sulle zampe.


Shira Gordon, una delle ricercatrici coinvolte, ha commentato "la capacità dei ragni di percepire minime variazioni nelle vibrazioni di risposta grazie a specifici organi posti su ognuna delle loro zampe, da una parte è incredibile ma dall'altra sottolinea ancora una volta le proprietà dei fili da loro tessuti: eccezionalmente robusti e in grado di trasferire informazioni grazie a micro-variazioni". Una proprietà che ben spiega l'interesse per questi risultati, al di la dell'interesse naturalistico; dietro l'angolo ci potrebbero essere sensori di nuovi generazione.

(Ti potrebbe anche interessare l'articolo "Spider-style sensor detects vibrations" - BBC)


Fonte
- The Speed of Sound in Silk: Linking Material Performance to Biological Function 
Beth Mortimer et al, Advanced Material (2014) Volume 26, Issue 30,  pp 5179–5183

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