L’evoluzione della velocità di volo degli insetti è un enigma affascinante, specialmente quando si tratta di specie come le zanzare, che possono sbattere le ali a oltre 800 volte al secondo. Ma come fanno creature così piccole a raggiungere queste straordinarie velocità, superando il ritmo con cui il loro sistema nervoso comanda ai muscoli di battere le ali? Questo fenomeno, noto come battito asincrono delle ali, è fondamentale per comprendere l’evoluzione del volo degli insetti.
Il principio del battito asincrono comporta uno stacco tra i segnali neurali e le contrazioni muscolari, ed è osservato solo in quattro gruppi di insetti. Recentemente, una collaborazione di ricerca tra il Georgia Institute of Technology e l’Università della California, San Diego, ha svelato che questi battiti unici derivano da un antenato comune, aprendo una finestra sulla storia evolutiva che risale a 400 milioni di anni fa.
Mentre alcune specie di insetti, come le falene, sono sincronizzate nel loro battito alare, altre hanno mantenuto la capacità di contrazioni muscolari asincrone. Il segreto per comprendere questo viaggio evolutivo sta nel riconoscere che il battito sincrono e asincrono sono due facce della stessa medaglia. Studiando modelli biofisici e sviluppando robot ispirati al volo degli insetti, i ricercatori hanno dimostrato che entrambe queste strategie sono interconnesse e possono essere adottate da uno stesso insetto a seconda delle dimensioni.
Le dimensioni svolgono un ruolo critico nel determinare quale strategia di volo un insetto adotterà. Insetti più grandi tendono a sincronizzare i movimenti delle ali con i segnali neurali, ma per quelli più piccoli, il battito sincrono diventa problematico poiché le ali si sovrappongono a velocità estreme. Invece, gli insetti più piccoli hanno sviluppato un sistema in cui il sistema nervoso anticipa le contrazioni muscolari, consentendo alle ali di battere a velocità sorprendenti.
Queste scoperte rivoluzionarie sono emerse dalla sinergia di discipline scientifiche diverse, inclusa la fisica, la biologia evoluzionistica e la robotica. Questo approccio interdisciplinare ha permesso ai ricercatori di gettare nuova luce sulla complessità del volo degli insetti e sulla sua evoluzione nel corso di milioni di anni.
