Gli scoiattoli sono tra i mammiferi della foresta più agili ed abili, soprattutto nel saltare di ramo in ramo o di albero in albero. Un team i ricercatori ha voluto sapere di più riguardo a questa loro incredibile agilità anche perché conoscere di più riguardo a queste caratteristiche degli scoiattoli potrebbe servire nel campo della robotica per creare robot sempre più agili, in particolare quelli che si usano per l’esplorazione e per il soccorso.
Il team di biologi, guidato da Robert Full dell’Università della California, Berkeley, è un esperto delle capacità biomeccaniche di molti animali considerati tra i più abili del creato, come gechi, insetti e, per l’appunto, scoiattoli.
I ricercatori si sono interessati in particolare alla decisione che gli scoiattoli prendono quando devono effettuare un salto: una valutazione sbagliata potrebbe infatti significare una rovinosa caduta con gravi conseguenze fisiche vista l’altezza dalla quale, spesso, operano.
Si tratta di una domanda fondamentale di tutta la biologia secondo il ricercatore, una domanda che potrebbe fornire delle risposte importanti relative ai modelli fisici da applicare a robot più agili e in generale più intelligenti.
Insieme alla professoressa di psicologia Lucia Jacobs e alle ex dottorande a Berkeley Nathaniel Hunt e Judy Jinn, il ricercatore ha sviluppato metodi più precisi per studiare il livello di cognizione degli scoiattoli selvatici presenti in un campo di eucalipti adiacente all’Università integrando questi dati con quelli della biomeccanica.
“Come organismo modello per comprendere i limiti biologici dell’equilibrio e dell’agilità, direi che gli scoiattoli non sono secondi a nessuno”, spiega Hunt. “Se cerchiamo di capire come fanno gli scoiattoli, allora potremmo scoprire i principi generali della locomozione ad alte prestazioni nella chioma e in altri terreni complessi che si applicano ai movimenti di altri animali e robot”.
I ricercatori hanno scoperto che più è fragile il ramo dal quale devono saltare, più gli scoiattoli si mostrano cauti. In generale, però, sembrano abilissimi nel capire se partire per il salto o meno e nel valutare il rapporto tra la flessibilità del ramo e l’ampiezza del salto che devono fare per arrivare all’altro ramo. Sanno anche adattarsi alle novità: quando incontrano un ramo che presenta proprietà meccaniche per loro nuove, regolano di conseguenza la meccanica del loro salto acquisendo le informazioni necessarie per questi cambiamenti da pochissimi salti.
Si tratta di una flessibilità comportamentale eccezionale che fa sì che gli scoiattoli possano adattarsi alle diverse geometrie dei rami dai quali devono saltare. Possono effettuare i salti con un livello di precisione tale da poter valutare lo spazio che devono superare in modo da atterrare anche su bersagli molto piccoli quali possono essere altri esami. “Non avranno sempre le loro migliori prestazioni, devono solo essere abbastanza bravi”, spiega ancora la Hunt. “Hanno ridondanza. Quindi, se mancano, non colpiscono il loro centro di massa proprio sul trespolo di atterraggio, sono fantastici nel riuscire ad aggrapparsi ad esso. Oscillano sotto, oscillano sopra. Semplicemente non cadono”.
Inoltre i ricercatori hanno scoperto che se saltano con una velocità troppo bassa oppure con una velocità troppo alta possono correggere “al volo” questi sbagli attraverso diverse manovre di atterraggio. Ad esempio se saltano con troppa forza, e quindi se rischiano di atterrare troppo in avanti rispetto alla posizione del ramo di destinazione, effettuano una manovra di rotolamento in avanti poco prima di atterrare: “Se saltano corti, atterreranno con le zampe anteriori e oscilleranno sotto prima di tirarsi su in cima al trespolo. Questa combinazione di comportamenti di pianificazione adattiva, controllo dell’apprendimento e manovre stabilizzatrici reattive li aiuta a muoversi rapidamente tra i rami senza cadere”.
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Note e approfondimenti
- Acrobatic squirrels learn to leap and land on tree branches without falling | Science (IA) (DOI: 10.1126/science.abe5753)
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