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Il gambero pistola Alpheus heterochaelis. (A) I gamberi pistola possono chiudere la loro chela modificata a scatto (B) abbastanza rapidamente da produrre bolle di cavitazione che rilasciano onde d’urto quando collassano. I gamberi pistola, come A. heterochaelis, hanno cappucci orbitali (C) che coprono gli occhi (linea tratteggiata) pur rimanendo aperti all’ambiente all’estremità anteriore (freccia). Ph. Credit: Current Biology

Il minuscolo ma potente gambero pistola può schioccare la sua chela modificata con una forza sufficiente per produrre un’onda d’urto in grado di stordire la sua preda. L’onda d’urto è così forte che i ricercatori si sono chiesti come fosse possibile che il gambero non venisse ferito dalla sua stessa. La soluzione sembra sia davvero semplice. In un nuov0 studio infatti i ricercatori hanno notato che il gambero è protetto da un minuscolo casco trasparente che previene qualsiasi danno neurale significativo smorzando le onde d’urto.

 

Cosa difende i gamberi pistola dalle potenti onde d’urto dei loro colpi?

Gli scienziati ritengono che lo snapping, ovvero il forte suono prodotto dallo scatto della chela, sia usato per la comunicazione, oltre che per la caccia. I gamberi pistola attendono in agguato le loro prede, estendendo le antenne per rilevare eventuali pesci di passaggio. Una volta individuata la preda il gambero emerge dal suo nascondiglio e si esibisce nel suo potente schiocco, producendo l’onda d’urto mortale. Una volta che la preda è stordita, la trascina nella tana per nutrirsi.

Alexandra Kingston, dell’Università di Tulsa in Oklahoma, assieme ai suoi collaboratori si sono dunque chieste come facessero i gamberi pistola a sopravvivere alle potenti onde d’urto dei loro colpi, in grado di causare danni sia a breve che a lungo termine, al tessuto neurale.

Secondo i ricercatori, il cappuccio orbitale traslucido della creatura, un’estensione simile a un elmetto del suo esoscheletro che copre gli occhi e il cervello, poteva essere la soluzione ideale. Hanno quindi condotto una serie di esperimenti comportamentali per verificare questa ipotesi.

 

Gli esperimenti in laboratorio mostrano l’efficacia dei cappucci protettivi sulle teste dei gamberi pistola

In laboratorio hanno diviso in quattro diversi gruppi degli esemplari di gambero pistola. A due gruppi è stato rimosso chirurgicamente il cappuccio protettivo, mentre agli altri due è stato lasciato.

Questi gamberi in genere si ritirano in una comoda tana quando si sentono minacciati o si trovano in un’area sconosciuta. Inoltre, poiché le onde d’urto prodotte dallo schiocco possono infliggere danni al cervello, i gamberetti senza i cappucci protettivi dovrebbero impiegare più tempo per trovare la strada verso una tana sicura.

I ricercatori hanno poi sottoposto uno dei gruppi senza cappuccio e un gruppo con cappuccio, a tre diverse onde d’urto simili a quelle prodotte dal loro schiocco. Gli altri due gruppi invece sono stati utilizzati come gruppi di controllo e non sottoposti alle onde d’urto. Dopo di che i ricercatori hanno cronometrato il tempo impiegato da ciascun gambero per ritrovare la via del ritorno alla tana all’altra estremità della vasca da esperimento.

Analizzando i risultati, i ricercatori hanno notato che i gamberi senza cappuccio esposti alle onde d’urto hanno reagito immediatamente agli schiocchi, sussultando, girandosi o addirittura cadendo, mentre i gamberetti intatti non hanno reagito affatto agli scatti.

I gamberi privi di cappuccio hanno inoltre impiegato un tempo maggiore fino a sette volte per raggiungere la tana, rispetto agli altri tre gruppi, e hanno mostrato segni di disorientamento e difficoltà a controllare gli arti.

 

Ma come funzionano esattamente questi cappucci protettivi?

Come spiegano i ricercatori, i cappucci hanno un’apertura all’estremità anteriore ed uno strato d’acqua tra la superficie dell’interno dei cappucci e gli occhi. “Quando un’onda d’urto colpisce un cappuccio orbitale, i rapidi cambiamenti di pressione fanno sì che l’acqua sottostante venga espulsa attraverso l’apertura anteriore, lontano dalla testa del gambero. Attraverso l’espulsione dell’acqua, parte dell’energia cinetica dell’onda d’urto può essere reindirizzata e rilasciata“.