Uno per tutti, tutti per uno

Sotto l’attacco di un predatore danno prova di una straordinaria capacità di coordinazione, restando uniti come una grande “falange alata”. Sono gli storni, gli uccelli che volteggiano a frotte nei cieli italiani, in gruppi formati da migliaia di esemplari. Capaci di voli di straordinaria eleganza, se costretti a separarsi a causa di un predatore, lo fanno solo per qualche secondo, per poi ricompattarsi rapidissimi.

Lo studio delle loro dinamiche è alla base di StarFlag, il progetto triennale europeo avviato nel 2005 e coordinato da Giorgio Parisi, direttore del Center for Statistical Mechanics and Complexity (Smc) dell’Istituto Nazionale per la fisica della materia (Infm-Cnr) di Roma. Il progetto coinvolge fisici, biologi ed economisti di sette istituti di ricerca appartenenti a vari paesi della Ue, e ha suscitato interesse anche negli Stati Uniti, dove la rivista Physics Today gli ha dedicato la copertina del numero di ottobre.
StarFlag ha preso le mosse dal tentativo di comprendere perché gli storni non si disperdono sotto la minaccia del pericolo. Grazie alle osservazioni condotte nei cieli di Roma, l’équipe coordinata da Andrea Cavagna dell’Infm-Cnr ha scoperto che il volo degli storni è regolato da un meccanismo molto diverso da quello proposti dalle attuali teorie. Secondo queste, ogni storno è capace di interagire con tutti i consimili che si trovano entro una certa distanza. Gli esperimenti dimostrano, invece, che ciascun uccello riesce a tenere sotto controllo solo un certo numero di altri individui (circa sette), indipendentemente da quanto sono lontani: una capacità di interagire che garantirebbe al gruppo attaccato di potersi ricompattare nel giro di pochi secondi.

Per condurre la ricerca sono state usate immagini stereoscopiche ad alta definizione degli storni in volo, analizzate con tecniche di ottimizzazione proprie della fisica statistica. Fotogramma dopo fotogramma, è stata così ricostruita la posizione tridimensionale dei singoli uccelli all’interno dello stormo. “Finora le teorie proposte per spiegare questi fenomeni non erano mai state direttamente verificate. I nostri dati, invece, mostrano ciò che accade effettivamente all’interno dello stormo”, spiega Andrea Cavagna. L’interazione fra gli uccelli dipenderebbe dalle posizioni relative di ciascun membro del gruppo e non dalla distanza. “Questo presuppone una capacità numerico-cognitiva piuttosto complessa”, commenta Irene Giardina, altra ricercatrice dell’Infm-Cnr.
I modelli ottenuti da StarFlag per gli storni verranno verificati anche su altri animali che si muovono in gruppo (come i pesci, per i quali si osservano comportamenti collettivi analoghi) ed estesi persino all’analisi dei dati sugli andamenti elettorali o finanziari. (l.s.)