I ragni sentono le vibrazioni sulla loro ragnatela?

Il metodo preferito dai ragni per catturare le loro prede è quello di intrappolarli sfruttando le ragnatele, che sono costituire da dei filamenti appiccicosi capaci di aderire sulla superficie delle vittime. I ragni ovviamente per favorire lo scatto della loro trappola, dopo aver terminato la costruzione della ragnatela, si nascondono alla vista delle prede, ponendosi ai margini della struttura che hanno elaborato riuscendo a sentire le vibrazioni sulla loro ragnatela.

Quando infatti un insetto o qualche altra preda delle giuste dimensioni finisce fra i filamenti, le vibrazioni provocate dalla contorsione dell'animale viaggiano fino ad arrivare al ragno, che dalla loro ampiezza capisce le dimensioni e la forza del suo bottino. Molto utili per questo sono proprio le punta delle otto zampe che costituiscono il sistema locomotore dell'aracnide, essendo infatti adattate a percepire le minime vibrazioni non provocate dal vento (piuttosto regolari).

Stranamente, gli scienziati hanno scoperto che questa incredibile capacità di percezione non è legata al senso del tatto, ma all'udito dell'animale. I ragni infatti anche se non hanno orecchie sfruttano in particolar modo l'udito non solo durante la caccia, ma anche per comunicare, comprendere l'ambiente circostante e sapere quando è venuto il momento per i loro piccoli di nascere, sgusciando fuori dalle uova.

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A cosa servono le ragnatele e come i ragni le costruiscono

Ciò è reso possibile da un intricato sistemi di peli che ricoprono l'intero corpo dell'animale, anche se sono le zampe le regioni del corpo in cui questi peli svolgono più intensamente il loro compito.

Cosa sentono i ragni?

I ragni come detto non hanno delle vere e proprie orecchie, ma percepiscono le vibrazioni dell'aria e delle ragnatele (anch'esse producono un suono) tramite i peli di cui sono ricoperti. I ragni saltatori fra tutti sono inoltre quelli che riescono a percepire i suoni più lontani, essendo infatti capaci di udire le voci e i rumori provenienti da diversi metri di distanza, in modo tale da reagire preventivamente all'eventuale nuovo arrivo di una preda o di un intruso.

Degli studi pubblicati infatti su Current Biology qualche anno fa hanno provato che gli aracnidi di questo gruppo riescono a sentire una mosca da oltre 5 metri di distanza, essendo sensibili ai rumori che sono tra gli 80 e i 130 Hz. Non immaginatevi però questi invertebrati pronti ad ascoltare le vostre conversazioni segrete, quando comunicate al telefono da un'altra stanza.

Per quanto infatti il loro udito è molto sensibile, gli scienziati tendono a descrivere i loro sensi come particolarmente poco flessibili, essendo questi animali infatti totalmente incapaci nel captare qualcosa che si trovi poco oltre il range di 5 m. Inoltre i suoni che percepiscono e che sono legati prevalentemente alla vibrazione sottile dell'aria e delle ragnatele, se riportate ad un orecchio umano risulterebbero essere una sorte di rumore di fondo o una comunicazione telefonica particolarmente disturbata.

Quindi, anche se sono in grado di percepire rumori molto sottili e cupi a diversi metri di distanza, come il costante "zzzzzz" delle mosche o delle zanzare, , i ragni non sono in grado di percepire un ampio spettro di note che sono fondamentali per la nostra specie.

Questo è anche logico. Evolutivamente parlando, questi predatori si sono infatti adattati nel percepire principalmente i rumori prodotti dalle loro prede specifiche o tutt'al più dei loro predatori, come il ronzio delle vespe o il rumore prodotto da altri ragni cannibali.

Come riescono però a distinguere i suoni prodotti da questi animali? Gli scienziati hanno tentato diverse volte di rispondere a questa domanda e dopo diversi anni passati a compiere esperimenti sono giunti alla conclusione che quasi tutte le specie possiedono due importanti capacità di ascolto. I ragni possiedono infatti istintivamente delle conoscenze che gli permettono di discriminare gli esemplari appartenenti alla stessa specie dalle altre, oltre a essere in grado di percepire alcuni suoni prodotti dai principali predatori.

Quando perciò una vespa parassitoide vola nei paraggi di alcuni ragni, essi percepiscono tramite i peli le vibrazioni specifiche prodotte dal volo dell'imenottero antagonista, scegliendo istintivamente di nascondersi, per venire punto e successivamente infettato dalle larve di queste creature. Quando invece percepiscono le vibrazioni prodotte da un o una potenziale partener, a secondo della specie un ragno applica un diverso comportamento (alcuni maschi rischiano di essere divorati dalle femmine dopo l'evento riproduttivo e per questo sono molto prudenti), dopo aver sfruttato i peli per individuare la provenienza del suono.

I ragni però possono sfruttare il loro udito anche apprendendo vari suoni. Per quanto infatti possiedono un cervello molto semplice, uno dei loro segreti è che riescono ad apprendere quali sono le vibrazioni di moltissime specie, dimostrando di essere dei grandi ascoltatori – anche se limitati dalle loro capacità tecniche – e di essere in grado di combinare le informazioni legate all'udito con quelle dell'olfatto e della vista, essenziali soprattutto nel momento in cui devono comprendere se una determinata specie è commestibile o meno.

Spesso infatti i ragni riescono a catturare animali pericolosi come api, vespe o spesso anche altri ragni, il cui morso o la puntura possono essere estremamente pericolose per il predatore. Saper quindi riconoscere un potenziale pasto indigesto e mortale da un succulento spuntino è una strategia di sopravvivenza molto importante anche per questi invertebrati. Ed è straordinario che riescono a fare ciò sfruttando gli impulsi nervosi che provengono dalle migliaia di peli che gli coprono tutto il corpo, rispetto ai vertebrati che il più delle volte puntano tutto sulla vibrazione di un'unica membrana – il timpano – per compiere lo stesso lavoro.

La ragnatela dei ragni

Le ragnatele sono gli strumenti di morte utilizzate dai ragni e possiedono delle caratteristiche fisiche molto particolari. Essi intanto possono essere di varie forme, a secondo del loro uso. Le principali sono le ragnatele a spirale, che abbiamo tutti in mente essendo presenti nella maggior parte dei casi all'interno delle nostre case. Esse sono associate principalmente alle famiglie di ragni note come Araneidi, ma anche gli Tetragnathidae e gli Uloboridae costruiscono delle ragnatele di tal tipo.

Le ragnatele a groviglio sono invece associate alla famiglia Theridiidae e hanno questa forma in modo da rendere impossibile per la preda qualsiasi modalità di fuga. Le ragnatele ad imbuto sono prevalentemente prodotte dalle tarantole, anche se possono essere costruite da alcuni componenti dei ragni araneomorfi come deposito delle uova. Le ragnatele tubolari e le ragnatele a foglio infine possono essere prodotte da diverse specie selvatiche per costituire una trappola per diverse tipologie di insetti o per costituire una sorte di casa temporanea protettiva.

Ovviamente le proprietà fisica delle ragnatele sono il riflesso dell'estrema leggerezza ma grande resistenza dei filamenti di seta che vengono prodotti dai ragni. Il loro carico di rottura infatti risulta pari a circa 1,3 – 1,65 GPa ed è confrontabile con quello del nylon o dei filamenti  di acciaio di alta qualità delle medesime dimensioni. A distinguere però il nylon e l'acciaio dalla seta prodotta dai ragni è la loro maggiore pesantezza e densità, che risulterebbe non conveniente – da un punto di vista ingegneristico ed energetico – ai ragni, qualora dovessero produrre dei filamenti con queste stesse proprietà. La seta dei ragni inoltre a differenza del nylon e dell'acciai è anche particolarmente adesiva, poiché ha lo scopo di catturare le prede. I ragni tuttavia come costruiscono però le loro ragnatele?

Di solito i ragni partono nel decidere quale sia il luogo più adatto dove iniziare a filare la tela, studiando adeguatamente il loro ambiente circostante. Scelto il punto preciso, iniziano a estrarre il proprio filo dalle ghiandole della seta poste nel retro dell'addome, per poi aspettare pazientemente affinché un po’ di brezza non gli garantisca di stenderlo, in maniera simile a quanto fatto dai marinari con una vela.

Se il vento riesce a sollevare il filamento, agganciano l'estremità ad una base e poi si lasciano cadere giù, verso il punto che hanno selezionato per agganciare l'altro capo del filo. Dopo aver compiuto il salto ed essersi aggrappati ad un ramoscello o a una foglia, tirano il filo per stenderlo e cominciano ad attraversarlo, facendo la strada a ritroso. Tornati al punto di partenza, da qui in avanti compiono diversi salti, spingendosi verso punti poco lontani dal filamento originario, per formare le braccia della ragnatela o costruire l’intelaiatura di base.

Essi creano i raggi laterali e il perimetro unendo i vari filamenti in vari punti e dopo essere partiti dal centro, iniziano a filare i filamenti della spirale e a "tappare i buchi" presenti nella struttura. Di tanto in tanto i ragni si fermano per ancorare ulteriormente il perimetro esterno o per agganciare nuove braccia ad altre già compiute, ma alla fine una ragnatela base può dirsi compiuta dopo solo poche ore, con le ragnatele più grandi che necessitano dalle 3 alle 8 ore. Ciò ovviamente non toglie la possibilità al ragno di continuare ad unire più ragnatele per formare un mega complesso di filamenti, utili per catturare più prede, per nascondere le uova o permettere a potenziali partner di riconoscere l'opportunità di fare del sesso.

Alcuni esemplari di ragno, tra cui le tarantole, vengono infatti attratti dalle ragnatele dei loro rispettivi partener proprio per via delle grandi dimensioni che esse hanno raggiunto, con la perizia dei loro proprietari. È stato tra l'altro dimostrato che alcune specie che possiedono dei maschi che rischiano di essere divorati dalle femmine, dopo l'atto riproduttivo, hanno maggiori probabilità di sopravvivenza se riescono a sfruttare le loro ragnatele come strumento di persuasione. Quindi più i ragni hanno una "casa bella grossa", più hanno l'opportunità di convolare a nozze e di non subire una tragica fine.

La musica delle ragnatele

Assodato quindi che i ragni sentono le vibrazioni che producono le loro ragnatele quando sono investite dal vento o dai movimenti delle prede, gli studiosi hanno cominciato ad osservare questi oggetti in maniera diversa, compiendo degli studi che in molti definirebbero esotici.

Alcuni ricercatori del MIT di Cambridge sono riusciti infatti qualche anno fa a tradurre in onde sonore le strutture delle ragnatele. E ciò che all'inizio sembrava solo un gioco di alcuni ingegneri annoiati si sta dimostrando una rilevante ricerca che ha diverse applicazioni in diversi settori della tecnologia.

Markus Buheler, il ricercatore che per prima ha avuto questa idea e che ha guidato il progetto, è riuscito a compiere questa operazione scansionando diverse ragnatele con uno scanner 2D e utilizzando particolari software per convertire la struttura tridimensionale di ciascuna spirale in un suono. Infine l'equipe ha combinato i suoni prodotti da ciascuno dei filamenti in delle chiare note, basandosi sulla vibrazione che esse potevano produrre naturalmente e che risultano "il segnale" che carpiscono i ragni.

Il risultato di tale lavoro è così l'invenzione di uno strumento digitale che ricorda uno strumento a corde, capace di produrre una melodia semplicemente toccando i filamenti.

Buheler ha tra l'altro creato delle applicazioni per la realtà virtuale che permettono non solo di esplorare la ragnatela, come se fossimo un ragno o una preda, ma anche di "suonarla", di modo che sia possibile utilizzarla proprio come un'arpa.

Ciò che ha reso celebre questo studio è il fatto che impiegando questa ricostruzione digitale all'interno degli studi comportamentali sui ragni, i ricercatori sono stati in grado di seguire passo passo il processo di produzione di una ragnatela, non solo tramite la vista ma anche tramite l'udito. Gli scienziati in pratica hanno convertito le vibrazioni che percepiscono i ragni mentre costruiscono le loro ragnatele in una vera e propria melodia, che è disponibile per tutti e che presenta delle caratteristiche diverse a secondo della specie analizzata e dallo stato di salute dell'esemplare registrato.

Dal punto di vista pratico questo strumento inoltre può essere impiegato nella realizzazione dei circuiti elettronici, i cui componenti ormai raggiungono dimensioni equiparabili o ancora più sottili di quelle dei filamenti di seta dei ragni.