Gli scorpioni sono tra gli animali più antichi del pianeta. Sono anche cambiati molto poco nel corso dell'evoluzione, anche perché hanno a disposizione "armi" – chele robuste e pungiglione velenoso – tra le più sofisticate del mondo animale. Da tempo gli scienziati sanno che queste strutture contengono piccole quantità di metalli nell'esoscheletro, ma finora solo una minima parte delle circa 3.000 specie conosciute era stata studiata nel dettaglio.
Un nuovo studio pubblicato sul Journal of the Royal Society Interface ha ampliato di molto questo quadro. I ricercatori dello Smithsonian hanno analizzato nel dettaglio 18 specie diverse, scoprendo schemi sorprendenti nella distribuzione di metalli come zinco, ferro e manganese all'interno delle loro "armi".
I metalli che rinforzano chele e pungiglioni degli scorpioni
Per studiare più nel dettaglio le chele e i pungiglioni degli scorpioni, gli scienziati ti hanno utilizzato tecniche di microscopia elettronica ad alta risoluzione e analisi a raggi X, strumenti che permettono di osservare e identificare gli elementi chimici su scale microscopiche. Quello che è emerso è che i metalli non sono distribuiti in modo uniforme, ma si concentrano in punti molto precisi, proprio dove servono di più.
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Nel pungiglione, per esempio, lo zinco si accumula sulla punta, rendendola più dura e penetrante. Subito sotto, invece, prevale il manganese, creando una sorta di "stratificazione" con proprietà diverse. È come se la natura e l'evoluzione avessero "progettato" una lama con materiali differenti lungo la sua struttura.
Anche le chele mostrano un'organizzazione simile. Nella parte mobile – quella che afferra e trattiene la preda come una pinza – i ricercatori hanno trovato zinco da solo oppure in combinazione con il ferro. Ma c'è un dettaglio importante: questi metalli si trovano quasi esclusivamente lungo il bordo tagliente, cioè nelle zone sottoposte a maggiore stress durante la presa. In pratica, lo scorpione "rinforza" solo i punti critici, un po' come farebbe un fabbro con una lama o un'armatura.
Il vantaggio evolutivo: chele forti e durature per trattenere meglio le prede
Non tutti gli scorpioni cacciano però allo stesso modo. Alcune specie fanno affidamento su chele potenti per schiacciare la preda, mentre altre usano soprattutto il pungiglione e il veleno. Gli scienziati pensavano che le specie con chele più forti avessero più ferro, associato a una maggiore resistenza. Invece è emerso il contrario: il ferro è più comune nelle specie con chele lunghe e sottili, meno adatte a schiacciare, ma utili per trattenere la preda.
Questo suggerisce che il ferro potrebbe essere importante non tanto per la durezza, quanto per la durabilità, cioè la capacità di resistere all'usura nel tempo. Un dettaglio che racconta molto su come evoluzione e comportamento siano strettamente collegati.
Questo studio apre la strada a ulteriori ricerche simili anche su altri artropodi con "armature" ed esoscheletri duri, come ragni, vespe, formiche e api. Capire come e dove vengono utilizzati i metalli nei corpi di questi animali può infatti aiutare a spiegare meglio le loro strategie di sopravvivenza. Ma soprattutto, può aiutarci a comprendere meglio come scorpioni, insetti e altri artropodi sono stati "forgiati" dall'evoluzione arrivando a noi quasi "intatti".
