Perché è così difficile spiaccicare gli scarafaggi?

Gli scarafaggi scorrazzano sulla Terra da quasi 320 milioni di anni: come sa bene chi ha fatto i conti con una loro infestazione, sono insetti famelici, molto veloci e difficili da uccidere. A molti è capitato di provare a spiaccicarli pestandoli, scoprendo pochi istanti dopo avere alzato la suola della scarpa che lo scarafaggio era ancora vivo e vegeto e pronto a darsela a gambe prima di fare una brutta fine. La capacità di sopravvivere a forti pressioni è dovuta alla sorprendente flessibilità del corpo di questi insetti, come ha scoperto un gruppo di ricercatori presso l’Università della California, Berkeley, il più antico ateneo dello stato americano.

Robert Full e il suo dottorando Kaushik Jayaram hanno messo alla prova la flessibilità di alcuni esemplari di blatta americana (Periplaneta americana), uno degli scarafaggi più diffusi al mondo e che vive a diverse latitudini, comprese quelle delle regioni meridionali italiane. I ricercatori hanno costruito piccoli tunnel con strettoie di vario tipo, facendovi poi passare al loro interno gli scarafaggi e filmando il loro passaggio con una videocamera che registra un alto numero di fotogrammi al secondo, superiore a quello delle classiche videocamere, per osservare meglio al rallentatore il comportamento di questi animali.

In un test uno scarafaggio normalmente alto 9 millimetri è stato fatto passare in una strettoia alta 3 millimetri. Grazie alla videocamera Full e Jayaram hanno notato che lo scarafaggio procede ispezionando, con le sue antenne, la strettoia prima di decidere il da farsi. In un secondo momento prova a infilare la testa nella fessura, poi fa scivolare le zampe anteriori e le utilizza per fare leva in modo da strisciare con il resto del corpo, lasciando che si appiattisca il più possibile all’interno del tunnel. Le zampe posteriori, nonostante si allunghino notevolmente all’interno del tunnel, continuano a muoversi e a fare forza per spingere il resto del corpo. L’intera operazione dura circa un secondo e permette allo scarafaggio di superare agilmente la strettoia.

Questa capacità di appiattire il corpo fino a un terzo della sua altezza effettiva non era stata ancora osservata in altri insetti, mentre ha qualcosa in comune con i sistemi adottati dagli scorpioni e da alcuni crostacei, fatte le dovute proporzioni. Come spiegano i ricercatori nel loro studio pubblicato sulla rivista scientifica PNAS, gli scarafaggi hanno un esoscheletro (il loro “guscio”, per intenderci) duro ma al tempo stesso flessibile: è costituto da una serie di placche che si possono flettere, e che sono collegate tra loro da una membrana elastica che consente di farle sovrapporre quando l’insetto viene compresso. Questo spiega la grande abilità degli scarafaggi nel passare attraverso fessure molto strette, come quelle tra i muri e le tubature, per esempio, consentendo loro di raggiungere le intercapedini dove di solito creano i nidi per i loro piccoli.

I ricercatori hanno sottoposto gli scarafaggi anche a un altro test, che in un certo senso riproduce la classica pestata per spiaccicarli. Hanno messo uno scarafaggio all’interno di un cilindro, sottoponendolo poi a una pressione crescente attraverso un disco che schiacciava l’insetto contro il fondo del recipiente. Anche in questo caso, l’esoscheletro ha fatto il suo dovere, permettendo allo scarafaggio di ridursi e flettersi di molti millimetri senza subire danni. I ricercatori hanno notato che durante la compressione l’insetto tende ad allargare e ruotare le zampe verso l’esterno, molto rapidamente, in modo da non danneggiare le sue articolazioni. Il processo è praticamente istantaneo e garantisce allo scarafaggio la sopravvivenza.

Negli ultimi anni molti centri di ricerca hanno intensificato i loro studi sul modo in cui si muovono gli insetti, e su come siano in grado di sopravvivere a particolari stimolazioni meccaniche. L’obiettivo è imitare queste caratteristiche per creare robot più resistenti e in grado di muoversi più facilmente in diversi scenari. Uno degli impieghi più promettenti di queste tecnologie riguarda la gestione delle emergenze durante i disastri naturali: un robot più agile e che subisce meno danni può essere, per esempio, utilizzato per esplorare a distanza e in sicurezza un edificio crollato alla ricerca di persone sopravvissute.