Alai

Una mosca ti ronza davanti alla testa e atterra nelle vicinanze; tu prendi uno scacciamosche o arrotoli un caricatore e ti avvicini con cautela – e colpisci!

Ma non importa quanto tu sia veloce, la mosca è quasi sempre più veloce, e di solito riesce ad eludere il tuo colpo e a fuggire illesa. (Sta cercando di infastidirti?!)

Le mosche hanno molti adattamenti che conferiscono loro una maggiore velocità, manovrabilità e percezione, rendendole molto, molto brave a individuare ed eludere anche i colpi più rapidi. E nuove prove dimostrano che le ali posteriori modificate delle mosche giocano un ruolo importante nel lanciarle in un decollo veloce – spesso appena in tempo.

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Le mosche domestiche (Musca domestica) appartengono all’ordine dei ditteri, o vere mosche. I ditteri possiedono ali posteriori modificate che si sono evolute in piccole strutture simili a bastoni con una manopola alla fine, chiamate alette. Le loro vibrazioni aiutano gli insetti a stabilizzare i loro corpi durante il volo, percependo le rotazioni del corpo e trasmettendo informazioni alle ali.

Le mosche del sottogruppo dei ditteri Calyptratae, che comprende le mosche domestiche, fanno vibrare le loro antenne anche mentre camminano, ma gli scienziati non sapevano perché. In uno studio pubblicato online il 13 gennaio 2021 sulla rivista Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, i ricercatori hanno studiato le mosche Calyptratae per vedere se l’oscillazione delle altere ha influenzato la loro transizione nell’aria, dirigendo l’input sensoriale aggiuntivo per aiutare a coordinare i movimenti dell’ala e dei muscoli delle gambe.

Utilizzando telecamere ad alta velocità per catturare mosche allevate in laboratorio legate e libere durante il decollo, gli scienziati hanno registrato filmati a velocità fino a 3.000 fotogrammi al secondo. Hanno scoperto che le mosche Calyptratae si sono lanciate circa cinque volte più velocemente delle altre mosche; i loro decolli hanno richiesto una media di circa 0,007 secondi (7 millisecondi) e un solo battito d’ala.

“Nessuno dei Calyptratae aveva una durata di decollo superiore a 14 millisecondi”, hanno riferito i ricercatori. In confronto, i decolli delle mosche non Calyptratae duravano circa 0,039 secondi (39 millisecondi) e richiedevano circa quattro battiti d’ala, secondo lo studio.

In seguito, i ricercatori hanno anestetizzato le mosche e rimosso le aureole, che tutti i ditteri hanno. Le mosche Calyptratae prive di queste strutture nodose hanno impiegato molto più tempo per decollare, ma il tempo di decollo non è stato influenzato dalle mosche non-Calyptratae senza alette. La stabilità durante il decollo soffriva anche con la rimozione degli alteri, ma solo nelle mosche Calyptratae.

Per esempio, gli insetti Calyptratae conosciuti come mosche del soffio che hanno tentato decolli di fuga senza le loro aureole “hanno sempre provocato un atterraggio di fortuna”, hanno riferito gli scienziati.

“Questo indica che per le mosche Calyptratae, l’ingresso delle aureole è necessario per decolli veloci e stabili”, ha detto l’autore principale dello studio Alexandra Yarger, un ricercatore postdoc all’Imperial College di Londra. Yarger ha eseguito la ricerca della mosca con il laboratorio Fox nel dipartimento di biologia della Case Western University, a Cleveland, Ohio.

Essere in grado di sfuggire alla predazione è un grande vantaggio per un animale, e le mosche Calyptratae hanno un grande successo; con circa 18.000 specie descritte, comprendono circa il 12% della diversità dei ditteri, ha detto Yarger a Live Science in una e-mail.

“Quando si esegue un decollo di fuga ci sarà sempre un compromesso tra velocità e stabilità, ma le Calyptratae sembrano aver trovato un modo per negare alcune delle perdite di stabilità attraverso l’uso delle loro alette”, ha detto Yarger. “Le aureole permettono alle Calyptratae di eseguire fughe più veloci e più stabili di molte altre specie di mosche.”

In un batter d’occhio

Le aureole non sono l’unica arma segreta nell’arsenale evasivo di una mosca; una volta che una mosca è in volo, può eseguire manovre che sarebbero l’invidia di un pilota di caccia. I moscerini della frutta possono cambiare rotta in meno di 1/100 di secondo – circa 50 volte più velocemente di quanto un occhio possa battere le palpebre, ha riferito precedentemente Live Science. Negli esperimenti, i battiti d’ala perfettamente sincronizzati hanno generato abbastanza forza per spingere rapidamente le mosche lontano da un predatore mentre erano a mezz’aria.

“Queste mosche rotolano fino a 90 gradi – alcune sono quasi a testa in giù – per massimizzare la loro forza, e fuggire”, Florian Muijres, che ha studiato la biomeccanica del volo presso l’Università di Washington a Seattle, ed è ora alla Wageningen University & Research in Olanda, ha detto a Live Science nel 2014.

Le mosche hanno anche una visione eccezionale, che le aiuta a pianificare i loro salti lontano da una minaccia. Circa 200 millisecondi prima del decollo, i moscerini della frutta usano un input visivo che avverte del pericolo incombente per regolare la loro postura e individuare la direzione che li lancerà verso la sicurezza, hanno scritto gli scienziati nel 2008 sulla rivista Current Biology.

In effetti, la loro percezione migliorata si destreggia fino a sei volte più input visivi in un secondo di quanto possano fare gli umani, ha riferito la BBC nel 2017.

Il cervello degli animali percepisce il passare del tempo elaborando le immagini a velocità note come “tasso di fusione flicker”, un termine che descrive quante immagini lampeggiano nel loro cervello al secondo. Roger Hardie, professore emerito di neuroscienze cellulari presso l’Università di Cambridge in Inghilterra, ha impiantato elettrodi nei fotorecettori degli occhi delle mosche per misurare il loro tasso di fusione flicker, calcolando che è di 400 volte al secondo; il tasso medio di fusione flicker per gli esseri umani è circa 60, secondo la BBC. Questo significa che il movimento che percepisci come “normale” si muove al rallentatore per una mosca.

Con tutti questi vantaggi incorporati, non c’è da meravigliarsi che la mosca che stai cercando di schiacciare possa scappare. Tuttavia, un approccio che potrebbe migliorare le vostre possibilità è puntare il vostro swat in un punto in cui la mosca è probabile andare, piuttosto che dove si sta riposando, Michael Dickinson del California Institute of Technology di Pasadena ha detto a The Independent nel 2011.

“È meglio non colpire la posizione di partenza della mosca”, ha detto Dickinson. “Puntate un po’ più avanti di quella per anticipare dove la mosca sta per saltare”.”

Anche in questo caso, potreste anche lasciare la mosca da sola, ha aggiunto Yarger. “Hanno lo stesso diritto alla sopravvivenza di qualsiasi altro animale”, ha detto.

NOTA DELL’EDITORE: L’articolo è stato aggiornato alle 11:35 a.m. ET del 13 gennaio per includere le citazioni del ricercatore principale e il video degli esperimenti.

Originariamente pubblicato su Live Science.