Le libellule sono bellezze pericolose
Nonostante il loro aspetto delicato, questi visitatori da cortile sono predatori voraci
- Natalie Angier
- Animali
- 28 luglio, 2014
Le libellule, al contrario, hanno un aspetto delicato, scintillante e divertente, come un bagno di schiuma o la bigiotteria, e sono spesso raggruppate con farfalle e coccinelle nella brevissima lista degli “Insetti che piacciono alla gente”. Eppure sono anche voraci predatori aerei, e una nuova ricerca suggerisce che potrebbero essere i cacciatori più brutalmente efficaci nel regno animale.
Predatori di cespugli
Quando partono per nutrirsi di altri insetti volanti, le libellule riescono a strappare i loro obiettivi a mezz’aria più del 95 per cento del tempo, spesso consumando la preda in modo lupesco sullo sperone senza preoccuparsi di atterrare. “Strappano la preda e la schiacciano in un globo, munch, munch, munch”, dice Michael L. May, un professore emerito di entomologia a Rutgers. “Sembra quasi un batuffolo di tabacco da fiuto in bocca prima di ingoiarlo.”
Passo successivo: afferrare più cibo. Le libellule possono essere bantam, ma il loro appetito è senza fondo. Stacey Combes, che studia la biomeccanica del volo delle libellule all’Università di Harvard, una volta ha visto una libellula di laboratorio mangiare 30 mosche di fila. “Avrebbe felicemente continuato a mangiare”, dice, “se ci fosse stato più cibo disponibile.”
In una serie di recenti articoli, gli scienziati hanno individuato le caratteristiche chiave del cervello, degli occhi e delle ali della libellula che le permettono di cacciare così infallibilmente. Un team di ricerca ha determinato che il sistema nervoso di una libellula mostra una capacità quasi umana di attenzione selettiva, in grado di concentrarsi su una singola preda mentre vola in mezzo a una nuvola di insetti che svolazzano in modo simile, proprio come un ospite a una festa può partecipare alle parole di un amico ignorando le chiacchiere di fondo.
Altri ricercatori hanno identificato una sorta di circuito principale di 16 neuroni che collega il cervello della libellula al suo centro motore di volo nel torace. Con l’aiuto di questo pacchetto neuronale, una libellula può tracciare un bersaglio in movimento, calcolare una traiettoria per intercettare quel bersaglio e regolare sottilmente il suo percorso come necessario. Gli scienziati hanno trovato la prova che una libellula traccia il suo percorso per intercettare attraverso una variante di “un vecchio trucco del marinaio”, dice Robert M. Olberg dell’Union College, che ha riportato la ricerca con i suoi colleghi negli Atti della National Academy of Sciences. Il trucco: se ti stai dirigendo verso nord su una barca e vedi un’altra barca che si muove, diciamo, 30 gradi alla tua destra, e se mentre voi due andate avanti l’altra barca rimane in quel punto di 30 gradi nel tuo campo visivo, la meccanica vettoriale detta che le vostre barche si scontreranno: meglio rallentare, accelerare o girare a lato.
In modo simile, come una libellula si chiude su un pasto, mantiene un’immagine della preda in movimento sullo stesso punto – lo stesso punto bussola del suo campo visivo. “L’immagine della preda sta diventando più grande, ma se è sempre nello stesso punto della retina, la libellula intercetterà il suo obiettivo”, dice Paloma T. Gonzalez-Bellido, un autore del rapporto che ora lavora al Marine Biological Laboratory di Woods Hole, Massachusetts. “Prima di entrare in questo lavoro, ho pensato che fosse un inseguimento attivo, come un leone che insegue un impala”, dice Combes. “Ma è più come una predazione all’agguato. La libellula arriva da dietro e dal basso, e la preda non sa cosa sta arrivando.”
Acrobati aerei
Le libellule sono magnifici acrobati aerei, in grado di librarsi, immergersi, volare all’indietro e a testa in giù, ruotare di 360 gradi con tre piccoli battiti d’ala, e raggiungere velocità di 30 miglia all’ora – una velocità incredibile per un artropode. In molti insetti, le ali sono semplici estensioni della cassa toracica e sono mosse in gran parte come un’unità flettendo l’intero torace. Nella libellula, le quattro ali trasparenti e ultraflessibili sono attaccate al torace da muscoli separati e possono essere manovrate indipendentemente, conferendo all’insetto una straordinaria gamma di opzioni di volo. “Una libellula può perdere un’ala intera e catturare comunque una preda”, dice Combes.
Le libellule sono anche dei veri visionari. I loro occhi sono i più grandi e forse i più acuti nel mondo degli insetti, un paio di sfere giganti costruite ciascuna con circa 30.000 sfaccettature simili a pixel che insieme occupano quasi tutta la testa. “Hanno un campo visivo completo”, dice Olberg. “Possono vederti quando stanno volando verso di te e vederti ancora quando stanno volando via”. Le libellule non possono davvero sentire, e con le loro piccole antenne tozze non sono molto per l’olfatto o i flirt feromonici.
Per i neuroscienziati, la grande capsula cranica della libellula, gli occhi e le cellule del cervello hanno un fascino particolare. “È molto più facile inserire piccoli elettrodi in singoli neuroni e fare registrazioni neurali dall’interno del cervello”, dice Steven Wiederman dell’Università di Adelaide in Australia.
Come hanno riferito in Current Biology, Wiederman e il suo collega David O’Carroll hanno esplorato come le libellule scelgono un obiettivo da uno sciame caotico. Lavorando con la libellula smeraldina lunga due pollici, spesso vista sfrecciare intorno agli stagni australiani, i ricercatori hanno inserito un elettrodo di circa 1/1500 della larghezza di un capello umano in un neurone della libellula noto per essere coinvolto nell’elaborazione visiva. Hanno poi posizionato la libellula davanti a uno schermo LCD e le hanno mostrato prima uno e poi due obiettivi in movimento alla volta.
Gli scienziati hanno previsto che il neurone sondato della libellula avrebbe reagito agli obiettivi concorrenti come fanno i sistemi nervosi più semplici, con l’aggiunta del secondo obiettivo che altera e degrada la risposta al primo. Invece, gli scienziati sono stati sorpresi di scoprire che la libellula ha partecipato a più stimoli in stile primatista, concentrandosi prima su un obiettivo ignorando l’altro, e poi improvvisamente passando piena attenzione al bersaglio B, e poi di nuovo al bersaglio A – più o meno come noi umani possiamo spostare sequenzialmente la nostra attenzione in una festa affollata da un amico all’altro, a un bicchiere di vino che ha bisogno di essere riempito.
“Questo suggerisce la possibilità di un processo top-down di attenzione selettiva del tipo che normalmente associamo al pensiero di alto ordine”, dice Wiederman. “Così qui abbiamo un semplice cervello di meno di un milione di neuroni che si comporta come il nostro cervello di 100 miliardi di neuroni”. Gli scienziati devono ancora determinare quali spunti potrebbero spingere una libellula a decidere: “ah, ecco l’obiettivo che perseguirò”. Forse non sorprende che molte ricerche sulle libellule, sia in questo paese che all’estero, siano supportate dall’esercito degli Stati Uniti, che vede l’insetto come l’archetipo del drone di precisione. Il loro ordine, Odonata, che significa “quelli dentati” dopo le mandibole notevolmente seghettate che schiacciano la preda, comprende solo circa 7.000 specie in tutto il mondo rispetto alle centinaia di migliaia di specie di coleotteri e farfalle. (E quella cifra di 7.000 include le libellule, con le loro ali rigide, e le relative damselflies, che possono ripiegare le loro ali.)
Ma le libellule sono ricche di storia, la loro antica stirpe risale al periodo Carbonifero, circa 300 milioni di anni fa. Allora, l’alto contenuto di ossigeno dell’atmosfera ha contribuito a dare origine a libellule di dimensioni gigantesche, con aperture alari della lunghezza di un braccio umano, tre o quattro volte le dimensioni degli esemplari tropicali più grandi di oggi.
Gli adulti trascorrono la maggior parte dei loro giorni in alto, e non solo per cacciare e mangiare. I maschi litigano con altri maschi a mezz’aria e si avventano senza sosta sulle femmine. L’accoppiamento avviene sull’ala, con il maschio e la femmina che formano un cerchio che può sembrare un po’ a forma di cuore, ma è un affare goffo e aggressivo. Afferrando la testa della femmina nelle sue pinze di accoppiamento, il maschio deve prima trasferire il suo sperma da un sito di stoccaggio sul suo addome inferiore a un organo copulatore scomodamente situato sul suo addome superiore. Poi deve indurre la sua compagna con la testa bloccata ad arricciare i suoi genitali verso quel pene caricato nel ventre centrale. Se lei si è già accoppiata, il maschio deve fare una pausa per espandere un piccolo lobo irto per raschiare lo sperma del precedente pretendente.
Alcune specie di libellule migrano per lunghe distanze ogni anno, un fenomeno ancora misterioso non diverso dal celebre volo della farfalla monarca. Studi recenti hanno dimostrato che le libellule green darner migrano in sciami considerevoli ogni autunno e primavera tra gli Stati Uniti settentrionali e il Messico meridionale, mentre la libellula skimmer globo vive all’altezza del suo nome: è stato rintracciato attraversando tra India e Africa, un pellegrinaggio di andata e ritorno, multigenerazionale di circa 10.000 miglia.
Le libellule migrano per massimizzare le opportunità di riproduzione, cercando stagni di acqua dolce calda in cui possono tranquillamente deporre le uova. Da quelle uova si schiudono le larve di libellula: sorprendenti predatori con le branchie che passeranno da settimane ad anni a idrogetti attraverso l’acqua e sparando il loro apparato boccale dopo la preda acquatica, fino a quando non sono pronti a spiegare le ali e prendere la caccia al cielo.
Attrare le libellule nel vostro giardino
Dragonflies e damselflies appartengono all’ordine degli insetti Odonata, e la maggior parte dei membri di questo gruppo dipendono dall’acqua durante il loro ciclo vitale. I giovani, o ninfe, vivono sott’acqua per mesi e a volte anni prima di emergere come adulti; gli adulti tendono a cacciare gli insetti sull’acqua e depongono le loro uova in acqua o sulla vegetazione adiacente.
A meno che non viviate nell’arido sud-ovest, il vostro cortile può essere ragionevolmente vicino a un ruscello, uno stagno o una zona umida con una popolazione “sorgente” di questi insetti. Le libellule sono forti volatori, e anche se la maggior parte degli individui rimangono intorno al loro stagno natale o torrente, alcuni di loro viaggeranno. Quindi uno stagno da cortile può attrarre questi acrobati aerei nel vostro cortile.
Lo stagno ideale per le libellule dovrebbe variare in profondità, essere poco profondo ai bordi e almeno 2 piedi di profondità nel centro per fornire alle ninfe un rifugio dai predatori. La British Dragonfly Society raccomanda di costruire uno stagno che è di circa 20 piedi di diametro, ma nelle giuste condizioni, anche uno stagno più piccolo o una caratteristica dell’acqua funzionerà.
Per fornire sia le ninfe in via di sviluppo che gli adulti con posatoi, mettere piante subacquee in uno stagno, compresa la vegetazione emergente come carici e giunchi che si attaccano sopra la superficie dell’acqua. Gli esperti raccomandano anche di coltivare specie native di arbusti intorno allo stagno per fornire più posatoi.
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Natalie Angier è una giornalista scientifica vincitrice del premio Pulitzer per il New York Times.