Il pesce arciere va a lezione di fisica

La famiglia dei Toxotidae, meglio conosciuti col nome volgare di pesci arcieri, comprende 7 specie di pesci predatori diffusi tra le lagune e le zone costiere (soprattutto quelle coperte da mangrovie) dell’Asia e dell’Australia.

Il nome scientifico della famiglia deriva dalla parola greca toxotes che significa appunto arciere attribuitogli per la loro particolare tecnica di caccia.

Uno dei pochi pesci dotato di vista acutissima cattura gli insetti che popolano la vegetazione lagunare colpendoli con un getto d’acqua molto preciso. Il proiettile d’acqua scagliato è tanto potente che i malcapitati vengono strappati via dalla vegetazione e scaraventati in acqua dove, prontamente, sono catturati e divorati dal loro cecchino.

Riprese ad alta velocità hanno dimostrato che l’impatto del getto d’acqua con le prede è molto più potente della forza sprigionata dai soli muscoli del pesce; un mistero che va contro ogni legge della fisica.

Sono stati molti gli scienziati che negli ultimi 250 anni si sono arrovellati per trovare una spiegazione a questo dono quasi sovrannaturale. Negli anni passati si è cercata una risposta nell’anatomia stessa dell’animale, ipotizzando strutture interne al pesce atte ad amplificarne la forza muscolare ma queste strutture non sono mai state individuate.

Uno studio effettuato all’Università degli Studi di Milano da Alberto Vailati, del Dipartimento di Fisica, in collaborazione con Roberto Cerbino, del Dipartimento di Biotecnologie mediche e Medicina Traslazionale, pubblicato su Plos One ha finalmente svelato il mistero. Il meccanismo di amplificazione c’è ma è posizionato al di fuori del pesce!

Il pesce arciere spruzza un getto d’acqua particolare, idrodinamicamente instabile, che favorisce l’accumulazione progressiva di quantità di moto alla sua estremità. Il risultato è che la forza e la potenza rilasciate all’impatto sono molto più grandi rispetto a quelle sviluppabili tramite i suoi soli muscoli. Sembrerebbe che abbia studiato le leggi della fluidodinamica per ottenere un proiettile speciale la cui dimensione cresce nel tragitto verso la preda.

Il pesce, quindi, utilizza uno strumento esterno molto complesso (una leva idrodinamica) per amplificare la sua forza proprio come fa un arciere con il suo arco. Potrebbe esserci nome più azzeccato?

Per approfondire:

 

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