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venerdì 8 giugno 2012

la zanzara e la pioggia

Come fa la zanzara a sopravvivere alla pioggia


In caso di impatto con una goccia una zanzara è in pericolo di essere schiacciata al suolo soltanto se vola troppo basso. Altrimenti, grazie all'esoscheletro elastico e al peso minimo, la zanzara subisce solo un'accelerazione che, sebbene estremamente elevata, è in grado di sopportare. Lo studio è stato effettuato nel quadro di ricerche per la messa a punto di micro-veicoli aerei (MAV) che potrebbero avere numerose applicazioni, quali l’approntamento di “sciami” per sistemi di di sorveglianza e operazioni di ricerca e salvataggio

VIDEO: La goccia e la zanzara
In qualche giornata estiva di pioggia ce lo siamo chiesto tutti: come fanno moscerini e zanzare a cavarsela mentre volano sotto una pioggia battente? In fondo, se facciamo le proporzioni fra i rapporti di massa, è come se una persona venisse investita da un autobus. Una risposta scientifica, sperimentalmente controllata, arriva ora da un gruppo di ricercatori del Georgia Institute of Technology e della Harvard University che firmano un articolo pubblicato sui “Proceedings of the National Academy of Sciences”.

Non è improbabile che qualcuno candidi lo studio ai prossimi premi IgNobel, tuttavia va detto che è stato condotto nel quadro di ricerche per la messa a punto di micro-veicoli aerei (MAV) che potrebbero avere numerose applicazioni, quali l’approntamento di “sciami” per sistemi di di sorveglianza e operazioni di ricerca e salvataggio.

I ricercatori hanno eseguito una serie di esperimenti riproducendo una situazione di pioggia in un contenitore al cui interno c’erano zanzare impossibilitate a posarsi sulle pareti, e riprendendo il tutto con una telecamera ad alta velocità. L’analisi dei risultati ha confermato che il segreto della sopravvivenza di questi insetti risiede nel loro esoscheletro resistente e molto elastico e nella loro leggerezza, in virtù della quale la forza risultante impressa su di essi è comunque bassa, e con effetti differenti a seconda del punto in cui sono colpiti. Se la goccia colpisce l’insetto proprio nel suo baricentro, vi può finire immerso, ma riesce a sfuggire e a riprendere il volo grazie alla peluria idrorepellente che ne ricopre il corpo.



La collisione ha però un altro effetto: sottopone l’insetto a un'incredibile accelerazione variabile, sempre a seconda del punto d’impatto, fra 100 e 300 g, superiore a quella a cui si sottopone volontariamente la pulce quando spicca il suo salto (135 g) e probabilmente, osservano gli autori, prossima al limite sopportabile da qualsiasi essere vivente.

Le zanzare possono però rischiare la vita quando volano molto basse, vicino al suolo. Se infatti non ha una distanza sufficiente a recuperare l'impatto, l'insetto può colpire la terra sostanzialmente con la stessa velocità di caduta della goccia o finire immerso in una pozza d'acqua da cui non può sfuggire.

Dagli esperimenti i ricercatori hanno rilevato che in questo caso le zanzare non morivano né per l’impatto con la goccia, né per quello con la superficie del liquido, ma perché annegavano in seguito all’adesione dell’acqua alla superficie del loro corpo. Nonostante la peluria idrorepellente, nel momento in cui si “spiaccica” sull’acqua le forze in gioco nell’urto la rendono inefficace.

I ricercatori non sono invece riusciti, almeno per ora, a stabilire con chiarezza se questi insetti, date le loro notevoli capacità di volo laterale e di inversione di rotta, possono schivare le gocce di pioggia. Negli esperimenti le zanzare non si sono dimostrate in grado di farlo, la loro velocità massima di volo era di circa un metro al secondo, molto inferiore alla velocità media delle gocce (6-9 metri al secondo).

“Supponiamo – scrivono gli autori - che una zanzara riesca a vedere gli oggetti in arrivo entro un raggio di dieci centimetri. Data la velocità delle gocce di pioggia, avrebbe dieci millisecondi per uscire dalla traiettoria di una goccia in arrivo. Se la zanzara potesse raggiungere metà della sua velocità massima, potrebbe percorrere una distanza di 0,5 centimetri in dieci millisecondi, che non è sufficiente per evitare la collisione nella maggior parte dei casi. Tuttavia, può esserci una differenza tra una collisione diretta e un colpo di striscio. In questo studio, peraltro abbiamo studiato solo l'impatto di caduta dall'alto.”


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