Animali tecnologici

Ascolta il servizio realizzato da Barbara Gallavotti

In fondo al mar, come canta il crostaceo de "La sirenetta", è pieno di sorprese: ad esempio vi si trova la sostanza più dura nota in natura, e costituisce il becco di alcuni calamari. Anche sulla terraferma però c'è di che stupirsi: la seta del ragno potrebbe fare morire di invidia la più abile filatrice delle favole, la corazza di uno scarabeo Ercole misura l'umidità meglio di una qualsiasi igrometro…. e così via, l'occhio degli scienziati da tempo scruta il mondo animale, e anche quello vegetale, non con lo sguardo del naturalista ma con quello di chi vuole carpire un segreto tecnologico.
La vera star in questo campo è il geco: da tempo si è scoperto che la sua prodigiosa capacità di camminare sui muri, e persino sui soffitti, non ha niente a che vedere con ventose o colle. La creatura ha i polpastrelli ricoperti di peli, a loro volta sfilacciati in milioni di filamenti (vedi foto in alto). Questi stabiliscono con la parete dei legami chiamati di "Van der Waals", dal nome del fisico che li ha scoperti: di fatto si tratta di legami elettrici, individualmente ciascuno sarebbe debolissimo ma si sa, l'unione fa la forza. Per staccare la zampetta il rettile non fa altro che sollevare una estremità e procedere come quando si toglie un pezzo di scotch. Appena fatta la scoperta, legioni di ricercatori si sono messi all'opera per copiare il meccanismo, sognando di creare una vera e propria colla di geco artificiale. Ma mentre arrivavano i primi risultati, il nostro piccolo equilibrista ha riservato altre sorprese: si è scoperto che la sua capacità di adesione ai muri è influenzata dall'umidità, e quando questa è alta il geco è costretto a fare un certo sforzo per non cadere… se vogliamo che la nostra colla di geco artificiale regga alla pioggia, dovremo tenerne conto.

Il becco del calamaro, in particolare del calamaro gigante di Humboldt, pone altri grattacapi. Intanto chiariamo di chi si sta parlando: non è il calamaretto con cui condiamo gli spaghetti per intenderci: il calamaro gigante di Humboldt può arrivare a una lunghezza di due metri e a un peso di 50 chili. Il suo becco, dicevamo, è fatto del materiale più duro per ora identificato sulla Terra. Il problema è che questa arma micidiale è direttamente connessa con i tessuti molli che costituiscono la bocca dell'animale. Provate voi a tagliare una bistecca tenendo tra le labbra l'estremità di una lama: come minimo fareste altrettanti danni alla vostra bocca che alla bistecca, e passerebbe la fame. Il calamaro invece ne esce sazio e incolume; gli scienziati hanno scoperto perché: in realtà la composizione chimica del becco varia dalla sua punta alla base. In particolare avvicinandosi ai tessuti molli aumenta la quantità di acqua intrappolata nella matrice di proteine che costituisce la sostanza del becco, e questo rende lo strumento più morbido proprio là dove deve. Naturalmente i bioingegneri sono all'opera per imitare il meccanismo, alla ricerca di strategie innovative per realizzare congiunzioni tra materiali duri e materiali molli. L'acqua sembra essenziale anche nel processo di filatura della seta dei ragni: la sua concentrazione impedisce la cristallizzazione prematura delle proteine che costituiscono la seta, cosa che porterebbe a un disastroso blocco del sistema di filatura. I ricercatori che sono al lavoro per riprodurre il fantastico filo, ad esempio per utilizzarlo in sala operatoria come sutura d'avanguardia, hanno fatto tesoro dell'informazione.

E concludiamo parlando della creatura più forte della terra: lo scarabeo Ercole.L'esserino è originario del sud america ed è grande come un passerotto: recentemente sta facendo la fortuna di un allevatore colombiano che lo alleva e lo vende ai giapponesi come animale da compagnia. La sua corazza può trasportare un peso 850 volte superiore a quello dell'animale, come se un essere umano di 70 chili si caricasse sulle spalle un sessantina di tonnellate, più o meno un carro armato. La corazza dell'ercolino però ha un'altra caratteristica molto interessante: cambia colore a seconda del grado di umidità dell'aria, passando da verde al nero. I ricercatori hanno scoperto che si tratta di un effetto ottico, dovuto al modo in cui la luce viene riflessa quando l'acqua penetra nelle microscopiche porosità presenti sulla superficie della corazza. Il sogno ora è costruire un sistema analogo che consenta, ad esempio, di indicare l'umidità nei processi industriali di lavorazione del cibo.