La strategia del ragno saltatore

I ragni saltatori (Hasarius adansoni) sembrano aver sviluppato un modo tutto loro di misurare la distanza dalle prede. Il loro sistema per valutare la profondità ricorderebbe molto l’effetto che si ha quando si guarda una fotografia con lo sfondo fuori fuoco. Secondo una ricerca della Osaka City University pubblicata su Science infatti, questi aracnidi usano una tecnica chiamata image defocus che consiste nel confrontare un’immagine sfocata dell’ambiente con una perfettamente a fuoco.

Alcuni animali, essere umano compreso, valutano la lontananza a cui si trova un oggetto raffrontando le immagini che arrivano da ognuno dei bulbi oculari (un metodo detto stereopsi binoculare). Altri invece determinano la profondità osservando la velocità alla quale ogni cosa si muove rispetto a uno sfondo (parallasse), con un effetto simile a quello che si ha quando si guarda fuori dal finestrino di un treno in movimento: più velocemente l’oggetto si sposta, più vicino sarà. 

I ragni saltatori usano tutto un altro meccanismo. I due occhi principali di questi piccoli animali – che si distinguono da quelli secondari per dimensione e posizione – sono provvisti di una retina formata da quattro diversi strati di fotorecettori, ovvero di neuroni specializzati che riconoscono i colori e valutano l’intensità della luce nell’ambiente circostante. Ognuno di questi livelli mette a fuoco differenti lunghezza d’onda in modo diverso. In particolare, dei due strati più profondi, che sono gli unici a captare il verde, solo quello più interno mette a fuoco correttamente, mentre l’altro percepisce sempre immagini sfocate. Il confronto tra queste visioni dà poi agli animali la giusta misura di profondità, che permette loro di saltare correttamente verso la preda, prendendola di sorpresa.

In realtà la stessa tecnica viene attuata anche dall’occhio umano per fare una stima grezza della distanza di un oggetto. Per capire in che modo, basti pensare a quando si scatta una foto con una reflex a un soggetto vicino, usando una distanza focale alta: l’elemento in primo piano verrà perfettamente definito, mentre lo sfondo rimarrà completamente sfocato, dando idea della distanza di questo dal soggetto principale.

Dimostrare questo meccanismo è stato per i ricercatori piuttosto semplice. Dopo aver occluso gli occhi secondari dei ragni con una vernice ad acqua nera, gli scienziati hanno testato la loro capacità di saltare verso una preda – alcuni moscerini della frutta – in diversi ambienti: uno era riempito di luce monocromatica verde, altri erano illuminati da luce rossa a due diverse intensità. 

Sulla base delle leggi dell’ottica, i ricercatori si aspettavano che negli ambienti con la luce rossa i ragni avrebbero sottostimato la distanza dalla preda, facendo salti troppo corti. Negli ambienti a luce verde, invece, i ragni avrebbero dovuto compiere salti della giusta lunghezza, catturando le loro prede. Gli esperimenti effettuati hanno verificato questa ipotesi a prescindere dalla luminosità dell’ambiente, dimostrando dunque che è proprio la messa a fuoco a dare la profondità ed eliminando ogni dubbio che questa potesse dipendere dall’intensità della luce negli ambienti. 

Secondo gli scienziati, questa ricerca potrebbe essere utile in diversi campi. “La tecnica di misurazione ‘depth from focus’ viene usata anche per sviluppare meglio la cosiddetta visione artificiale”, hanno spiegato i ricercatori nello studio, riferendosi a tutte quelle tecniche di computer vision che permettono di ricreare immagini tridimensionali a partire da foto a due dimensioni. “Nuove ricerche sulla forma della retina, sulla capacità ottica e sulle basi neurali su cui si fonda la visione di questi animali potrebbero servire da ispirazione per questi studi, fornendo nuove informazioni o anche solo buone idee”.

Riferimento: doi: 10.1126/science.1211667

Credits immagine: Science/AAAS