Comportamenti Innati degli Animali: Riflesso di Caduta, Architettura Esagonale e Navigazione

falling reflex of cats. American Journal of Physiology-Legacy Content 1916 40:3, 373-379. 146Kane, T R; Scher, M P. (1969). A dynamical explanation of the falling cat phenomenon. Int J Solids Structures, 5 (7): 663–670. 108 seppure di differentissime razze, età e provenienza, compiono senza alcuna istruzione l'esatto articolatissimo, complesso e acrobatico movimento che gli permette di cadere in piedi. Chi ha insegnato ai gatti a cadere sempre in piedi? Chi insegna alle api la forma esagonale? Ancora più interessante, dove l'istinto e il comportamento innato si contaminano con il comportamento appreso o acquisito è il caso della coscienza geometrica delle api.147Già nel 1859 lo stesso Darwin in L'origine delle specie riconosce alle api «il più meraviglioso degli istinti». Di fatti l'alveare è, a prima vista, una meraviglia dell'architettura. In tutte le specie conosciute di api da miele, la struttura dell'alveare è un foglio a due lati di celle esagonali tassellate dove la base è formata da tre rombi. Dal punto di vista dell'ottimizzazione, siamo nel dominio della totale meraviglia. Chiaramente le celle esagonali sono più adatte delle celle rotonde poiché quest'ultima disposizione spreca molto spazio tra le celle. Celle quadrate o triangolari non avrebbero spazi vuoti, ma poiché le larve allevate nelle celle non sono né quadrate né triangolari 147Gallo, V.; Chittka, L. (2018) Cognitive Aspects of Comb-Building in the Honeybee? Front. Psychol. 9:900. 109 in sezione trasversale, lo spazio sarebbe sprecato comunque. Il fondo di ogni cella esagonale ha la forma di una piramide, nuovamente una soluzione più efficiente di un fondo quadrato, e i due lati si interfacciano perfettamente tra loro attraverso le basi piramidali delle celle. A differenza dei favi di alcune api senza pungiglione, il favo delle api mellifere deve essere verticale in modo che il miele possa essere immagazzinato su entrambi i lati senza gocciolare fuori, e le celle del favo sono leggermente inclinate verso il basso dall'apertura alla base. Nelle specie con cavità, Apis mellifera e A. cerana, più favi sono costruiti in parallelo, lasciando lo spazio sufficiente per i lavoratori per muoversi liberamente. Questo nonostante il fatto che le cavità in cui le specie di api nidificano naturalmente siano altamente irregolari nella forma. Al di là degli argomenti intuitivi a favore di una struttura esagonale a due lati, è stato sottolineato che la struttura è in effetti una soluzione matematicamente ottimale, o vicina all'ottimale, per risparmiare sul materiale da costruzione massimizzando lo spazio di stoccaggio148. L'analisi della geometria dei poliedri tassellati ha mostrato che la costruzione della cella più economica comprendeva una cella esagonale con una base formata da 148Kepler, J. (1611). Strena seu de Nive Sexangula. 110 due quadrati e due esagoni.149Tuttavia, non solo il risparmio sarebbe inferiore allo 0.035%, a spese di una maggiore complessità della costruzione, ma uno studio successivo ha dimostrato, attraverso l'uso di bolle di sapone auto-allineanti, che ad un certo spessore di parete, la soluzione alternativa sarebbe instabile e quella ottimale passerebbe ad essere quella favorita dalle api.150 In buona sostanza, possiamo dire che la struttura scelta dalle api per la loro costruzione è effettivamente l'optimum teorico-pratico. Possiamo qui domandarci allora chi abbia insegnato a tutte le api del mondo tale meravigliosa struttura matematica. Notiamo che qualsiasi ape, anche nata e cresciuta in isolamento, appena possibile, produce celle a struttura esagonale pur essendo, all'occorrenza, capace di costruirne di pentagonali e ettagonali.151L'ape dunque non è «obbligata» dalla Natura a strutturare celle esagonali, bensì «asseconda» questa sua inclinazione naturale. Chi è dunque che suggerisce all'ape quale struttura matematica adottare e perché tutte le api da almeno migliaia di anni152adottano la stessa struttura? 149Tóth, L. F. (1964). What the bees know and what they do not know. Bull. Am.Math. Soc. 70, 468–481. 150Weaire, D., and Phelan, R. (1994). Optimal design of honeycombs. 151Gallo, V.; Chittka, L. (2018) Cognitive Aspects of Comb-Building in the Honeybee? Front. Psychol. 9:900. 152Tutti i documenti storici che trattano dell'argomento riportano la 112 struttura esagonale delle celle delle api. La navigazione delle tartarughe marine. La conoscenza dell'estensione e del corso delle rotte seguite dalle tartarughe marine è aumentata considerevolmente negli ultimi anni, grazie alla diffusione delle tecniche di telemetria satellitare, che permettono di seguire le specie che respirano aria in modo molto dettagliato153. Per quanto ci riguarda il caso esemplare è costituito dalla tartaruga verde erbivora, Chelonia mydas, che di solito mirano a raggiungere obiettivi specifici durante le sue migrazioni e pertanto, i loro viaggi devono essere controllati da meccanismi di navigazione che permettono un corretto orientamento e superare la deriva della corrente. Il caso forse più spettacolare è rappresentato dalle abitudini migratorie di alcune di queste tartarughe verso l'isola di Ascensione154. L'isola di Ascensione è uno dei luoghi più remoti e desolati sulla faccia della terra, è un picco vulcanico in mezzo all'Atlantico, 8° a sud dell'equatore. L'isola, che copre una superficie di 97 km², dista 1304 km dall'isola di Sant'Elena, 1536 km dalla costa della Liberia e 2200 km dalla parte più orientale della costa brasiliana. Le tartarughe verdi emergono per nidificare sulle spiagge dell'isola da dicembre a luglio. 153Sale A, Luschi P. Navigational challenges in the oceanic migrations of leatherback sea turtles. Proc Biol Sci. 2009 Nov 7;276(1674):3737-45. 154Luschi P., Hays G. C., Del Seppia, C., Marsh R., Papi F., 1998. The navigational feats of green sea turtles migrating from Ascension Island investigated by satellite telemetry. Proc. R. Soc. Lond. B, 265: 2279-2284.