Michael Dickinson ha trascorso la sua carriera cercando di capire come mosche volano. Ha costruito una mosca meccanica chiamata Robofly nel suo laboratorio di bioingegneria presso il California Institute of Technology di Pasadena. Così come un compagno per Robofly. E un simulatore di volo visivo chiamato Fly-o-Rama. Il suo laboratorio ha sviluppato un sistema che tiene traccia di volo in 3-D chiamato Flydra e un software che aiuta a quantificare il comportamento di volo fly.
Ma tutto ciò che ha imparato sugli angoli di rotazione delle ali delle mosche, l’ascensore, la coppia e la dinamica dei fluidi non gli hanno detto nulla sul perché sia così dannatamente difficile colpire una mosca quando è seduta su un bancone della cucina.
Così Dickinson sedeva la famosa Drosophila melanogaster, o mosca della frutta, su una piattaforma circondata da fotocamere digitali ad alta velocità e ad alta risoluzione. Abbassò un disco nero simile a uno scacciamosche verso una mosca bersaglio con un angolo di 50 gradi e filmò le reazioni della creatura ad una velocità di 5.000 fotogrammi al secondo. Dickinson e il suo studente laureato, Gwyneth Carta, studiato attentamente le centinaia di sequenze e migliaia di fotogrammi, analizzando proprio quello che le mosche hanno fatto.
Il grande segreto della mosca della frutta: la preparazione. Entro 100 millisecondi dall’individuazione dello scacciamosche-e ben prima che si muova effettivamente-la mosca schiude un piano di fuga e prepara sottilmente le sue gambe per scappare nella direzione ideale, come un velocista arrotolato nei blocchi di partenza.
“È una trasformazione sensoriale-motoria piuttosto sofisticata”, afferma Dickinson, professore di bioingegneria al Caltech. “È un segno distintivo della pianificazione motoria negli esseri umani, e siamo rimasti piuttosto sorpresi di trovare qualcosa di simile nelle mosche rapidly e così rapidamente.”
I moscerini della frutta hanno un campo visivo di quasi 360 gradi, quindi possono vedere il pericolo indipendentemente da dove inizia. Quando la mosca vede lo scacciamosche venire dritto, muove le gambe centrali in avanti e si appoggia indietro in modo che possa decollare all’indietro, lontano dallo scacciamosche. Quando lo scacciamosche viene dal lato mantiene le sue gambe centrali ancora e si appoggia il suo corpo prima di saltare. (Per dare un’occhiata alle mosche in azione, guarda questo video.)

Zippare lontano dai guai sembra del tutto ragionevole, ovviamente. La maggior parte delle creature si allontanerebbe da un oggetto oscuro incombente molte volte le loro dimensioni. Gli scienziati avevano precedentemente ipotizzato che le mosche, che hanno una serie di neuroni giganti cablati tra il loro cervello e le loro gambe, solo primavera lontano dal pericolo di riflesso, il modo in cui un essere umano potrebbe tirare una mano lontano da una stufa calda.
“Tutti pensavano che sarebbe stata la prima cosa”, dice Dickinson. “Nessuno si è preoccupato di guardare prima.”
Si scopre che il cervello della mosca è in grado di prepararsi rapidamente, prendendo in considerazione sia la stimolazione visiva (da dove proviene la minaccia) che le informazioni sensoriali (qual è la sua posizione rispetto alla minaccia) in in circa 50-100 millisecondi. Non siamo all’altezza di queste reazioni. I primati sono stati cronometrati premendo un pulsante dopo aver visto uno stimolo-un comportamento più semplice di quello delle mosche-e in genere funzionano a circa 250 millisecondi.
Successivamente, Dickinson vuole studiare il cervello della mosca per imparare dove e come può elaborare così tante informazioni così rapidamente. “Ci piacerebbe trovare quel posto nel cervello in cui le informazioni sensoriali vengono trasformate in un codice motorio.”
Qualcosa come il cervello di una mosca, sottolinea Dickinson, è proprio il tipo di minicomputer che i militari vorrebbero costruire in piccoli aerei spia robot che volano in territori ostili. “Alla fine mi piacerebbe essere in grado di andare da un ingegnere e dire ‘Questo è il modo in cui costruisci'”, dice Dickinson. Anche così,” che non sta per accadere in qualunque momento presto, ” ammette.
Ma la ricerca di Dickinson ha dato un grande suggerimento al vecchio problema di come schiacciare quelle irritazioni aeree: Devi superarli.
“È meglio non colpire la posizione di partenza della mosca, ma piuttosto mirare un po’ in avanti per anticipare dove la mosca sta per saltare quando vede per la prima volta il tuo scacciamosche”, raccomanda Dickinson.
Quindi ricorda: ogni mosca sta cercando di farti un salto. Pensa prima di swat.
Vedi anche:

Inventare il futuro

L’innovazione di base mette radici

Robot di guerra

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato.