Formiche di fuoco creano superstruttura per galleggiare

Le formiche di fuoco, oltre a creare colonie composte da un numero incredibile di unità, sono anche note per essere in grado di formare una superstruttura chiamata "raft" (zattera) con la quale riescono a superare corsi d'acqua e torrenti.
Questo metodo di attraversamento di ostacoli naturali è noto da parecchio tempo alla scienza, ma non è mai stata fornita una reale spiegazione su come migliaia di formiche fossero in grado di galleggiare senza problemi nonostante il peso eccessivo della superstruttura. Un team di ingegneri americani ha per la prima volta dimostrato quale sia la fisica coinvolta nel galleggiamento della superstruttura di formiche.
Le formiche sono dotate di un esoscheletro idrorepellente, che consente la formazione di piccole bolle d'aria tra l'insetto e la superficie d'acqua. Queste bolle e la tensione superficiale dell'acqua fanno garantiscono il galleggiamento, ma il quadro cambia quando una massa di formiche impilate l'una sul'altra fanno aumentare la pressione esercitata sulla superficie dell'acqua.
Normalmente, una struttura di questo tipo sarebbe destinata ad affondare in pochi secondi, ma le formiche di fuoco hanno elaborato un metodo per ottenere un galleggiamento efficace. La superstruttura di formiche è in grado di galleggiare sfruttando al meglio le bolle d'aria di tutte le formiche che stanno alla base della zattera, creando una sorta di "effetto hovercraft".

"Le formiche sono così legate l'una all'altra da formare sacche d'aria tra loro e l'acqua, e l'acqua non può in alcun modo penetrare nella struttura" spiega Nathan Mlot, uno degli autori della ricerca.
Il livello inferiore di formiche, quello che sostanzialmente fornisce il galleggiamento, crea una rete di bolle d'aria tale da poter sorreggere le migliaia di unità sopra di loro. E anche se la struttura dovesse immergersi a causa di increspature della superficie dell'acqua, le bolle d'aria, unite al movimento coordinato delle zampe, permettono alle formiche di riemergere quasi istantaneamente.
Per comprendere meglio il funzionamento di questo gommone vivente, i ricercatori hanno prelevato una zattera composta da migliaia di formiche, e l'hanno congelata in azoto liquido, preservandone la struttura per poterla analizzara a fondo. "Siamo stati sorpresi di scoprire quanto la zattera fosse a prova d'acqua" dice Mlot.
Ogni formica esegue il suo compito in modo estremamente diligente, comprese quelle che si trovano in cima alla struttura di galleggiamento. Una volta rimosse alcune delle formiche che si trovavano sulla parte più alta della zattera, queste sono state immediatamente rimpiazzate da altre formiche, per mantenere lo spessore ideale della struttura.
"Ogni formica esegue un piccolo lavoro, ma possono costruire strutture incredibili" dice Kenneth Ross, entomologo della University of Georgia. Le zattere non sono composte soltanto da operaie, ma anche dalle regine e dalle formiche soldato. La regina siede solitamente al centro, nel punto più sicuro della zattera, e protetta da un ulteriore strato protettivo di formiche.

"Le formiche sono come piccoli computer, agiscono seguendo semplici regole" dice Mlot, riferendosi alle possibilità che questa nuova ricerca può aprire. Le formiche che compongono la zattera, infatti, sembrano comportarsi più come un liquido viscoso che un insieme di piccoli organismi viventi, e la comprensione profonda dei meccanismi che consentono loro di galleggiare e di organizzarsi in superstrutture potrebbe fornirci la base per nuove tecnologie idrorepellenti e per l'intelligenza robotica di sciame.
Fire ants assemble as a 'super-organism' (w/ video)