Cameron Merritt
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Un piccolo ma abile saltatore di nome Kim è il primo ragno mai addestrato dagli scienziati a saltare su richiesta.
Insegnarle a saltare quando e dove volevano che andasse non era facile. Dei quattro ragni che i ricercatori hanno cercato di addestrare, solo uno - che alla fine hanno soprannominato Kim - saltava cortesemente tra piattaforme parallele e saltava a livelli più alti o più bassi. Studiando Kim, gli scienziati speravano di capire meglio come i ragni saltatori perfezionassero i loro salti, a seconda dello scopo del salto, della distanza del loro bersaglio e della direzione del salto - verso l'alto o verso il basso. [Raccapricciante, strisciante e incredibile: foto di ragni
Dopo aver osservato e misurato le prestazioni di Kim, gli scienziati hanno descritto i loro risultati nello studio più dettagliato fino ad oggi sui salti dei ragni, pubblicato online l'8 maggio sulla rivista Nature: Scientific Reports.
Il ragno saltatore regale (Phidippus regius), che misura solo 0,5 pollici (12 millimetri) di lunghezza, fa parte di un gruppo noto per l'uso di salti rapidi a lunga distanza per catturare prede di insetti in rapido movimento o per navigare su terreni difficili ed evitare minacce. E mentre la maggior parte dei ragni saltellanti misura tra 0,1 e 0,4 pollici (da 3 a 10 mm), sono in grado di saltare orizzontalmente fino a 6 pollici (160 mm) da fermo.
"La forza sulle gambe al decollo può essere fino a cinque volte il peso del ragno. Questo è sorprendente", ha detto l'autore principale dello studio Mostafa Nabawy, ricercatore presso la School of Mechanical, Aerospace and Civil Engineering dell'Università di Manchester. nella dichiarazione.
"Se riusciamo a capire questi biomeccanici, possiamo applicarli ad altre aree di ricerca", ha detto Nabawy.
Tanto vale saltare
Studi precedenti hanno esaminato la velocità di salto dei ragni e la posizione del corpo, ma molto del loro salto era ancora sconosciuto, come il modo in cui regolavano la loro postura per compensare le diverse condizioni, la quantità di energia che alimentava i loro salti e quanto i loro salti dipendessero dalla forza muscolare , piuttosto che la pressione idraulica che invia il sangue alle gambe, hanno riferito gli autori dello studio.
Per indagare sui ragni, hanno costruito una struttura con due piattaforme mobili che potevano essere fissate a diversi livelli e distanze, quindi hanno cercato di addestrare quattro femmine P. regius ragni per saltare tra le piattaforme, portandoli avanti e indietro per familiarizzare con l'apparato.
La maggior parte dei ragni non ha mostrato alcun interesse per l'esperimento. Kim, tuttavia, ha colto al volo l'opportunità, diventando l'unica fonte di dati degli scienziati. Ha eseguito 15 attività di salto, saltando su, giù e attraverso le piattaforme, mentre i ricercatori la filmavano con telecamere ad alta velocità. Hanno registrato la sua velocità, le posizioni di atterraggio, gli angoli delle gambe e del corpo e le lunghezze dei salti, quindi hanno calcolato quanta energia Kim ha speso per ogni salto.
Hanno anche scansionato e modellato Kim in 3D, per visualizzare meglio le strutture ei movimenti delle sue gambe e del suo corpo.
I ricercatori hanno scoperto che Kim utilizzava strategie diverse a seconda di dove doveva saltare. Ha regolato la posizione delle gambe in base alla distanza dei bersagli e ha utilizzato salti ad angolo inferiore per percorrere distanze più brevi e salti più ripidi per distanze più lunghe.
I salti orizzontali a corto raggio tendevano ad essere più bassi e più veloci, richiedendo a Kim di spendere più energia ma riducendo al minimo il tempo in cui era in aria e probabilmente aumentando le sue possibilità di catturare la preda. In confronto, salti orizzontali a lunga distanza o salti su una piattaforma più alta o più bassa le hanno richiesto di usare meno energia, secondo lo studio.
È noto che i movimenti delle gambe dei ragni impiegano sia i muscoli che la pressione idraulica: i meccanismi nei loro corpi inviano il sangue rapidamente agli arti quando estendono le gambe. Ma gli scienziati hanno notato che c'era abbastanza forza generata solo dai muscoli delle gambe di Kim per alimentare i suoi salti, senza che lei facesse affidamento sulla pressione idraulica per spingere decolli rapidi..
Tuttavia, sarebbero necessarie ulteriori ricerche per confermare se i ragni, in effetti, spingono via esclusivamente con la forza muscolare, hanno riferito gli scienziati.
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