Come volano i serpenti volanti

Nel Sud-est asiatico vive un genere di serpenti, i Chrysopelea, noti come “serpenti volanti”: si lanciano dall’alto degli alberi e planano fino a terra senza farsi male. Non volano davvero – cioè non sono capaci di aumentare la propria altitudine in aria, partendo da terra, come gran parte di uccelli e insetti – ma quello che fanno non è semplicemente cadere. Nel planare verso il basso, infatti, i serpenti muovono il proprio corpo facendo rapidi ondeggiamenti. Non si sa ancora tutto della meccanica di questi movimenti, ma uno studio pubblicato lunedì sulla rivista scientifica Nature Physics ha aggiunto qualche tassello di comprensione, sostenendo l’ipotesi che gli ondeggiamenti servano a rendere stabile il “volo” dei serpenti e siano una tecnica per planare in sicurezza.

Lo studio è stato realizzato da un gruppo di scienziati – fisici e ingegneri che si occupano di meccanica – della Virginia Tech. Tra loro c’è Jake Socha, che studia i serpenti volanti da più di vent’anni. Dopo aver assistito al volo di un serpente che a Singapore, in una giornata senza vento, si era lanciato da nove metri di altezza e poi era planato in aria per circa 20, Socha aveva iniziato a domandarsi se l’ondeggiamento fosse una specie di riflesso dovuto al fatto che è ondeggiando che i serpenti si muovono (anche quelli che nuotano), oppure se dietro ci fosse una precisa strategia di volo.

Normalmente i serpenti volanti si lanciano da un albero per sfuggire a un predatore. I loro voli durano pochi secondi e arrivano a una velocità di circa 40 chilometri orari. Per spiccare il volo si allungano da un ramo, inizialmente sorreggendosi con la parte posteriore del corpo e poi lanciandosi; in aria cominciano a ondeggiare.

– Leggi anche: Esistono i delfini rosa, ma stanno scomparendo

Per studiare questi movimenti i ricercatori della Virginia Tech hanno preso sette serpenti volanti della specie Chrysopelea paradisi, i cosiddetti serpenti volanti del paradiso, e li hanno messi all’interno di un laboratorio equipaggiato con telecamere sensibilissime, capaci di filmare movimenti molto veloci. Per osservare gli ondeggiamenti dei serpenti con precisione, gli scienziati hanno attaccato sul loro corpo un nastro adesivo che riflette i raggi infrarossi: è lo stesso sistema che si usa nell’industria cinematografica per ottenere immagini digitali a partire dai movimenti di un attore, il motion capture. Poi hanno disposto degli alberi finti con un finto ramo che facesse da rampa di lancio per incoraggiare il volo dei serpenti.

Dopo aver filmato con precisione i movimenti dei serpenti, i ricercatori ne hanno realizzato delle simulazioni digitali in 3D. Guardando questi modelli è stato possibile vedere che i serpenti ondeggiano anche in verticale oltre che in orizzontale: le onde verticali hanno una frequenza doppia rispetto a quella delle onde orizzontali. Grazie ai modelli si è anche potuto fare una simulazione di cosa succederebbe se i serpenti, dopo essersi lanciati, non ondeggiassero: cadrebbero male, senza planare, come un frisbee o un aeroplanino di carta lanciati male.

Undulating flying snake vs a ‘frozen’ snake. Undulation keeps the snake upright, enabling it to glide. A non-undulating snake tips over

See the @NaturePhysics paper https://t.co/koKNGn31W1

or watch a short summary https://t.co/OPOSqoN0CL@isaacyeaton @snake_flyer #flyingsnakes pic.twitter.com/Gue2PUInZN

— Shane Ross, PhD (@RossDynamicsLab) June 30, 2020

La conclusione dello studio è che i serpenti volanti ondeggino per mantenere stabilità durante il loro planare e questa informazione, oltre a insegnarci delle cose su di loro, potrebbe essere utile anche per sviluppare nuove tecnologie nell’ambito della robotica. La scoperta dei ricercatori «fornisce una base teorica per disegnare un serpente volante robotico, ispirato a quelli veri, che plani usando l’ondeggiamento aereo come forma di controllo».

– Leggi anche: La passione delle lontre per i sassi