Gli scarafaggi possono correre attraverso i soffitti, spremere attraverso crepe sottili come un centesimo e vivere fino a due settimane dopo essere stati decapitati.
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Come se questi parassiti non avessero già abbastanza poteri da supercattivo, i test di laboratorio hanno rivelato un altro fatto affascinante ma ripugnante: gli scarafaggi possono mordere con una forza 50 volte maggiore del loro peso corporeo.
Gli scienziati del Regno Unito e della Germania hanno approfondito questo incubo katsaridaphobic per colmare alcune lacune importanti nella nostra comprensione della fisiologia animale. Gli insetti ci circondano e svolgono ruoli chiave negli ecosistemi, scrivono i ricercatori nel loro articolo, che appare questa settimana in PLOS ONE. Tuttavia sappiamo relativamente poco di alcuni meccanismi biologici di base, come il funzionamento delle loro mascelle.
Il team si è rivolto allo scarafaggio americano come punto di partenza per capire la morfologia della bocca degli insetti, poiché gli scarafaggi mangiano praticamente qualsiasi cosa e hanno mandibole relativamente primitive.
Dieci scarafaggi americani allevati in una colonia di laboratorio hanno preso parte allo studio. Per misurare la forza del morso degli insetti, i ricercatori hanno inserito gli scarafaggi in quello che sembra un dispositivo di tortura medievale in miniatura. Gli scarafaggi erano legati a testa in giù su un podio di metallo con la testa spinta sotto una piastra a ghigliottina. Il cemento dentale ha inoltre tenuto in posizione le loro piccole facce.
Nonostante l'installazione, gli scarafaggi non erano così scomodi da rifiutare di mordere la punta del sensore di un dispositivo per misurare la forza della mandibola. Due degli scarafaggi si sono fissati così duramente sul sensore che hanno effettivamente scheggiato i loro denti distali, determinando la squalifica dei loro dati dallo studio.
Degli otto insetti rimanenti, i ricercatori sono stati in grado di raccogliere dati su 300 diversi morsi. Hanno anche filmato ciascuno dei morsi per determinare la cinematica della mandibola. Il team ha quindi utilizzato i dati combinati per calcolare la quantità di stress esercitata da ciascun morso sui muscoli della mascella degli scarafaggi.
I morsi di scarafaggio erano sorprendentemente forti: collegando la forza del morso al peso corporeo, un morso di scarafaggio è circa cinque volte più potente di un morso umano, in media.
Una vista laterale di uno scarafaggio in posizione per testare la sua forza di morso. (Tom Weihmann) Tuttavia, non tutti i morsi erano ugualmente potenti. Il team ha scoperto che gli scarafaggi hanno suddiviso i loro sforzi in morsi corti e deboli prodotti da fibre muscolari in rapido movimento e morsi lunghi e forti che hanno richiesto ai muscoli di "potenziarsi" prima di raggiungere la massima forza. Quest'ultima versione è probabilmente riservata alla lavorazione di materiali duri come legno e pelle, scrive il team.
Il team deve ancora capire come la testa relativamente delicata di uno scarafaggio possa resistere a una forza così ripetuta nel corso della sua vita. Risolvere queste e altre domande potrebbe produrre più di semplici fatti biologici. Ad esempio, determinare in che modo gli scarafaggi e altri insetti incorporano sia le capacità di schiacciamento lento che quelle di taglio rapido in un singolo dispositivo - le mandibole - potrebbero infine portare a innovazioni nella robotica.
"Con l'aumentare della miniaturizzazione, tali progetti diventeranno sempre più importanti", ha dichiarato Tom Weihmann, zoologo dell'Università di Cambridge e autore principale dello studio. "Le recenti implementazioni tecniche in questa direzione sono ad esempio le micro-sonde inserite nei vasi sanguigni o negli strumenti microchirurgici".
