Come fanno le larve di mosca soldato nera a mangiare così tanto, così velocemente, nonostante le loro piccole dimensioni? Gli scienziati del Georgia Tech hanno studiato questo comportamento di “alimentazione collettiva” e hanno scoperto che una strategia per massimizzare il tasso di alimentazione delle larve comporta la formazione di “fontane” di larve. Gli scienziati hanno descritto i risultati in un recente documento nel Journal of the Royal Society Interface, insieme a un video divertente che mostra uno sciame di larve che consuma un’intera pizza in sole due ore.
“Questa è la prima volta, per quanto ne so, che abbiamo davvero cercato di quantificare quanto sono stati in grado di mangiare, e come sono in grado di farlo”, ha detto lo studente laureato e co-autore Olga Shishkov, che ha dimostrato la ricerca sabato all’American Association for the Advancement of Science meeting a Washington, DC. Non è la prima volta che si è divertita a dimostrare l’appetito dei vermi in modi creativi: l’anno scorso, ha filmato le creature che divoravano una ciambella a forma di cuore per San Valentino.
Il consulente di Shishkov è David Hu, che gestisce un laboratorio di biolocomozione al Georgia Institute of Technology studiando come si muovono varie creature. È forse più conosciuto per il suo lavoro con le formiche rosse, ma il suo laboratorio studia anche le lingue di gatto, i cavalieri d’acqua, i serpenti, vari insetti rampicanti, le zanzare e, naturalmente, le larve della mosca soldato nera.
Shishkov è stata attratta dallo studio della dinamica collettiva delle creature a causa del suo background in meccanica dei fluidi. “Ero interessato a vedere se potevo applicare le tecniche di meccanica dei fluidi che conosco per studiare come si muovono gli animali”, ha detto, con la speranza di applicare un giorno i principi che scopre alla robotica.
Il laboratorio ha ottenuto le sue larve di mosca soldato nera da una startup chiamata Grubbly Farms ad Atlanta che le alleva come fonte sostenibile di mangime per polli e pesci. Le larve si nutrono di rifiuti alimentari, soprattutto frutta e verdura, e sono in grado di divorare il doppio del loro peso corporeo ogni giorno. Poiché gli esseri umani producono 1,4 miliardi di tonnellate di rifiuti alimentari ogni anno, queste larve sono una possibile soluzione per affrontarli. Le larve mangiano i rifiuti alimentari dei consumatori e vengono date in pasto ai polli e ai pesci a loro volta. È una vittoria per tutti.
Un mucchio di larve è sia piccolo che densamente imballato, rendendolo un po’ una sfida da studiare. Per gli esperimenti di alimentazione, le larve sono state messe in un acquario da 10 galloni con telecamere posizionate in cima e sul fondo per catturare la frenesia di alimentazione in azione. Poi Shishkov e i suoi collaboratori hanno usato una tecnica chiamata velocimetria a immagini particellari per tracciare il flusso delle creature per avere un’idea di ciò che stava realmente accadendo all’interno dell’orda affamata.
Hanno scoperto che la superficie di qualsiasi elemento alimentare offerto, come una pizza, limita quante larve possono nutrirsi allo stesso tempo. Le larve fanno anche frequenti pause dalla loro frenesia alimentare e tuttavia bloccano le altre larve dal muoversi verso il loro pasto. Le altre creature affamate aggirano questo comportamento generando un comportamento simile a una fontana: “nuove larve strisciano dal basso e sono ‘pompate’ fuori dalla parte superiore”, scrivono gli autori. Shishkov et al. hanno poi sviluppato un modello matematico per prevedere il tasso di consumo.
C’è un’altra conseguenza pratica di questa ricerca. Le larve di mosca nera sono allevate in bidoni giganti, il che può essere un problema dato il loro alto metabolismo. Possono facilmente surriscaldarsi mentre si nutrono. In natura, possono semplicemente strisciare via, ma il loro movimento è molto più limitato nei bidoni, e un’intera colonia può facilmente surriscaldarsi e morire. Così gli allevatori di larve climatizzano l’intero magazzino in cui le bestie vengono allevate. Questo è costoso e inefficiente, ed è per questo che Shishkov et al. hanno anche inventato un letto di aerazione – brevetto in corso – che soffia aria fresca attraverso la massa di larve. Questo impedisce loro di surriscaldarsi e garantisce agli agricoltori di ottenere ancora rese elevate.
DOI: Journal of the Royal Society Interface, 2019. 10.1098/rsif.2018.0735 (About DOIs).
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