Gli ingranaggi che sincronizzano il salto negli insetti

La sincronizzazione nel movimento delle zampe posteriori di Issus coleoptratus, un insetto saltatore, nella fase di balzo, è raggiunta grazie a un meccanismo di interazione di ingranaggi dentati all’attaccatura delle zampe

Per sincronizzare il movimento delle zampe posteriori nel salto, e acquisire quindi maggiore spinta, alcuni insetti sono dotati di un bio-ingranaggio alla base delle zampe posteriori, formato da una ruota dentata organica, che risulta straordinariamente simile agli ingranaggi meccanici. Lo stabilisce un minuzioso studio messo a punto da Malcolm Burrows e Gregory Sutton, del dipartimento di Zoologia dell’Università di Cambridge: i due ricercatori hanno utilizzato analisi anatomiche e un video ad alta velocità per riprendere il velocissimo salto (2 ms) delle pupe di Issus coleoptratus, una specie di insetto saltatore comunemente presente in molti giardini europei. 
La ricerca, pubblicata su Science, mette in evidenza come gli stadi giovanili di questa specie utilizzi una modalità di locomozione unica al mondo: presenta infatti strutture simili a ruote dentate (immagine). L’incastro tra le dentellature degli ingranaggi sulle due zampe permette di sincronizzare i movimenti durante la preparazione del salto, con uno scarto di soli 30 μs nel movimento dei due arti. In questo modo le zampe si muovono sostanzialmente nello stesso istante e con la stessa velocità angolare. Questo meccanismo biologico di sincronizzazione degli arti viene meno nel passaggio dell’insetto all’età adulta, in quanto negli individui sessualmente maturi è presente un meccanismo basato sulla frizione. Questo cambiamento è probabilmente dovuto al fatto che la rottura di un dente inficerebbe l’operatività dell’intero sistema: un insetto adulto non avrebbe pertanto la possibilità di riparare il dente come invece avviene nello stadio larvale. 
Indipendentemente dalla volontà dei due scienziati, l’articolo ha scatenato in rete il solito fuoco incrociato dei sostenitori dell’Intelligent Design, secondo lo stantio ragionamento che una tale complessità debba per forza esser stata progettata da una qualche entità intelligente. Senza neanche prendere in considerazione queste logore polemiche anti-scientifiche, la scoperta di Burrows e Sutton è piuttosto l’ennesima dimostrazione della sorprendente e meravigliosa diversità della natura. 
Stefano Locati 
Riferimenti: 
Malcolm Burrows, Gregory Sutton. 2013, Interacting Gears Synchronize Propulsive Leg Movements in a Jumping Insect, Science, vol. 341 no. 6151, pp. 1254-1256: doi: 10.1126/science.1240284 
Crediti immagine: Issus coleoptratus nymph, Arnhem, the Netherlands; autore: Bj.schoenmakers. Da Wikimedia Commons