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Se solo avessi un paio di braccia in più, potrei fare tante cose contemporaneamente! Quante volte lo abbiamo pensato e voluto? Purtroppo per noi, l’evoluzione ci ha lasciato solo un paio di arti anteriori, specializzate soprattutto nella presa e nella manualità, e un paio di arti posteriori per la locomozione. In natura, c’è chi però ne ha di più: i polpi. Le loro braccia (non tentacoli, che invece sono tipici dei calamari), insieme alle ventose, costituiscono gran parte della massa corporea. Esse possiedono adattamenti neurali e muscolari straordinari: il sistema nervoso periferico, infatti, contiene la maggior parte dei neuroni dell’intero organismo, ed è in gran parte concentrato proprio nelle braccia. Inoltre, la struttura muscolare idrostatica è formata da una fitta disposizione tridimensionale di quattro gruppi muscolari e dal tessuto connettivo. Questa combinazione dona ai polpi una flessibilità assolutamente unica.
Funzionano però tutte allo stesso modo? Per capirlo, un gruppo di ricercatori ha filmato 25 polpi in libertà, tra Spagna e Caraibi (2007–2015). Da questi video sono state estratte informazioni essenziali sul movimento delle braccia. È stato possibile analizzare una gamma ampia di azioni del braccio e la loro relazione con i comportamenti, organizzando il tutto dall'alto verso il basso: comportamento dell'animale, azione specifica del braccio e deformazioni che permettono ciascuna azione. Tutti e tre i livelli sono stati riassunti in un etogramma.
In totale sono state registrate 3.907 azioni, e tutte le otto braccia potevano eseguire ciascuna azione. Non solo: un singolo arto può compiere più movimenti contemporaneamente e diversi arti possono agire allo stesso tempo. Nel dettaglio, sono queste migliaia di azioni sono state classificate in 12 principali (per esempio sollevare, estendere, afferrare), costituite da 4 deformazioni: accorciamento, allungamento, piegamento, torsione.
Presi poi a coppie, non esiste una dominanza tra destra e sinistra: in natura i polpi risultano ambidestri, lavorano cioè con coppie coordinate sinistra-destra. Nonostante ciò, i ricercatori hanno osservato una suddivisione dei compiti: le braccia anteriori sono usate più spesso (circa il 64% delle volte) e sono coinvolte soprattutto nell’esplorazione e nel “raggiungere”; le posteriori risultano più indicate per la locomozione, per esempio sollevare il corpo o “rotolare” sul fondale.
Capire come piccole deformazioni locali generano movimenti così complessi aiuta a leggere meglio il comportamento dei polpi e offre spunti alla robotica morbida, che si ispira proprio a queste braccia flessibili per progettare strumenti capaci di muoversi e afferrare con delicatezza in ambienti difficili (dal soccorso alla medicina). I prossimi passi? Confrontare specie con morfologie diverse (per esempio quelle dalle braccia sottilissime) per capire quanto la forma influenzi la “divisione del lavoro” tra le braccia e come questo possa tradursi in nuovi dispositivi bio-ispirati.
A Presto e Buona Scienza!
