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10 Marzo 2022
17:09

I ragni possono volare grazie ai campi elettrici e ora sappiamo come fanno

Grazie a un algoritmo usato nei film di Hollywood due scienziati hanno dimostrato come i ragni spiccano il volo, sfruttando i campi elettrici dell’atmosfera.
A cura di Andrea Centini
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Nel 2018 un team di ricerca dell'Università di Bristol nell'articolo “Electric Fields Elicit Ballooning in Spiders” dimostrò che i ragni sono in grado di volare sfruttando i campi elettrici dell'atmosfera. Questo comportamento straordinario – e anche un po' inquietante per gli aracnofobici – prende il nome di ballooning e permette agli aracnidi di compiere spostamenti anche di migliaia di chilometri. Fino ad allora si riteneva che i ragni spiccassero il volo sfruttando le sole correnti ascensionali termiche, ma gli entomologi Erica L. Morley e Daniel Robert riuscirono a dimostrare che alcune specie, come quelle appartenenti al genere Erigone, sono in grado di sfruttare il gradiente di potenziale atmosferico (APG), un circuito elettrico tra il pianeta e la ionosfera che aumenta in intensità durante le perturbazioni (come i temporali). In parole semplici, i ragni si posizionano su una superficie elevata e fanno fuoriuscire dall'addome alcuni filamenti di seta, che li fanno sollevare delicatamente come una mongolfiera o un palloncino. Ora, grazie a un nuovo studio basato su simulazioni, sappiamo molto di più sulla fisica coinvolta in questo processo incredibile.

A condurre la nuova indagine sono stati i due scienziati Charbel Habchi e Mohammad K. Jawed della Notre Dame University-Louaize in Libano, che per i propri esperimenti si sono affidati a uno speciale algoritmo usato nella computer grafica per simulare il movimento di capelli e pellicce. “Diversi film di Hollywood di successo, come le serie Lo Hobbit e Il pianeta delle scimmie, hanno utilizzato questa formulazione per pellicce e capelli”, ha dichiarato il professor Habchi in un'intervista su Physics. In questo caso l'algoritmo è stato sfruttato per simulare i filamenti di seta rilasciati dai ragni per spiccare il volo. Poiché consente ai singoli filamenti di piegarsi, allungarsi e attorcigliarsi, rende la simulazione particolarmente realistica. Nel modello gli studiosi hanno sostituito un ragno con una sfera di 2 millimetri, dalla quale fuoriuscivano da 2 a 8 filamenti ricoperti da cariche elettriche negative. Gli scienziati potevano gestire molteplici fattori per studiare gli effetti della simulazione: dalla gravità al campo elettrico dell'atmosfera, fino alla resistenza dell'aria.

Il ragno simulato mentre spicca il volo. Credit: Notre Dame University–Louaize
Il ragno simulato mentre spicca il volo. Credit: Notre Dame University–Louaize

Dalle analisi è stato osservato che i singoli fili di seta rilasciati dal ragno virtuale si disponevano verticalmente e non si attorcigliavano per repulsione elettrostatica, essendo tutti negativi. In questo modo formavano una sorta di forma conica rovesciata che spingeva il ragno a sollevarsi, proprio grazie all'interazione col campo elettrico atmosferico. “Pensiamo che, almeno per i piccoli ragni, il campo elettrico, senza alcun aiuto dalle correnti d'aria verso l'alto, possa innescare il ballooning”, ha affermato il professor Habchi a Physics. La spinta calcolata verso l'alto è stata di 8,5 centimetri al secondo. Per i ragni più grandi, tuttavia, questa spinta non sarebbe sufficiente a spiccare il volo e, almeno per le fasi iniziali, resterebbe sempre necessaria una corrente ascensionale termica. Ovviamente si è trattato di un esperimento simulato ed è necessario effettuare questi calcoli in natura, per avere la conferma del ruolo della carica elettrica nel ballooning dei ragni. I dettagli della ricerca “Ballooning in spiders using multiple silk threads” sono stati pubblicati sulla rivista scientifica specializzata Physical Review E.

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