Questi ricercatori hanno fatto la TAC a uno sciame d’api per capirle

L'osservazione inedita di uno sciame d'api ha permesso ai ricercatori di comprendere i complessi meccanismi alla base di questa struttura vivente

L’obiettivo alla base della creazione degli sciami di insetti è riuscire a fare cose che i singoli elementi del gruppo, da soli, non riescono a fare: questo vale per le formiche, che solo in gruppo riescono a portare al formicaio pezzi di cibo di grandi dimensioni, o per le api mellifere, che si riuniscono in sciame per tenere al sicuro l’ape regina mentre trovano un nuovo alveare in cui stabilirsi.

Finora, gli scienziati non erano ancora riusciti a comprendere quali fossero le dinamiche sottese alla creazione di questi gruppi poiché la maggior parte degli insetti risiede nella parte interna dello sciame e non è possibile distinguerli all’interno dell’aggregazione opaca e densa.

Per provare a “entrare dentro” uno sciame di api, i ricercatori della University of Colorado-Boulder hanno utilizzato lo strumento clinico della TAC (tomografia computerizzata a raggi X), che ha permesso di visualizzare la disposizione 3D delle api mellifere all’interno dello sciame, nonché di calcolare come è distribuito il carico tra le api.

Le api si spostano dall’alveare in cui vivono quando questo diventa troppo affollato e, durante il viaggio di ricerca di un nuovo posto in cui vivere, migliaia di api operaie creano una cintura di protezione attorno alla regina che si sposta con loro. Lo sciame è fisso, ma anche flessibile e in grado di adattarsi al vento e alle correnti d’aria.

Per cercare di comprendere meglio il comportamento di questa struttura così affascinante, i ricercatori hanno analizzato undici sciami di api, composti da un numero di insetti che va da 4.000 a 10.000 elementi. Osservando gli sciami, si è visto come questi abbiano una struttura piramidale, con un gruppo nutrito di api alla base, che si assottiglia a mano a mano che si sale.

Le api sembrano anche sistemarsi in modo che nessuno strato debba trasportare più della sua giusta quota di peso. In termini matematici, la struttura segue una legge di scala in cui ogni strato supporta un peso che equivale all’incirca al proprio peso con la potenza di una volta e mezza: in pratica, ogni strato della piramide finisce per utilizzare la stessa quantità della sua forza disponibile di ogni altro strato.

Ciò che sorprende è come le api, dotate di un cervello infinitesimamente piccolo rispetto al nostro e senza alcuna nozione di matematica, siano in grado di mettere in pratica una struttura organizzativa tanto complessa e articolata.

I risultati di questo studio potrebbero aiutare gli ingegneri del futuro a progettare edifici più resilienti e resistenti contro sismi e calamità naturali, o anche sciami di piccoli robot che si comportano in modo molto simile agli insetti e che possono essere usati in svariati campi.

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Fonte: Scientific Reports

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