La matematica dei vermi: quello che riescono a fare lascia senza parole

I vermi sono dei geni in matematica, specie quando si tratta di calcolo combinatorio. Sanno intrecciare e districare nodi complicatissimi, organizzando delle vere strategie di intervento collettivo, sintonizzate con estrema precisione.

I matematici studiano da anni grovigli e nodi. Dietro una bella matassa di fili intrecciati si nasconde infatti sempre un problema matematico. E ora alcuni studiosi si sono accorti che ci sono degli invertebrati molto più abili dell’uomo nel risolvere questi rebus fisici. I vermi comunemente noti come blackworm della California sono dei minuscoli invertebrati appartenenti al genere del Lumbriculus variegatus. E tali esserini sono dei grandissimi matematici.

Il movimento dei vermi, che si aggrovigliano e ammassano in complesse palle di corpi, affascina da sempre l’etologia, ma da qualche tempo coinvolge anche ingegneri e matematici. Un gruppo di ricercatori guidato da Saad Bhamla, professore presso il Georgia Institute of Technology di Atlanta (Stati Uniti), in collaborazione con altri scienziati del MIT, Massachusetts Institute of Technology di Cambridge, e della Stanford University (Stati Uniti), ha studiato da vicino il comportamento di questi vermi abilissimi nell’arrotolarsi e poi srotolarsi così velocemente.

Lo studio è stato pubblicato su Science ed è corredato da un modello matematico che, secondo gli autori, potrà essere utilissimo in futuro per programmare robot-filamenti da usare in vari settori. Ma come fanno questi vermi a formare gli enormi nodi, o “blob”, composti da migliaia di esseri, che poi possono disperdersi in un millisecondo?

I vermi si appallottolano seguendo un sofisticatissimo modello matematico: lo studio

I ricercatori della Georgia Tech e del Massachusetts Institute of Technology hanno utilizzato degli ultrasuoni per gettare nuova luce sui worm blob, e da questa ricerca hanno ricavato dati che potrebbero aiutare nella progettazione di robot con abilità simili.

“Volevamo capire i meccanismi esatti alla base del modo in cui i vermi cambiano le loro dinamiche di movimento per ottenere grovigli e districamenti ultrarapidi“, ha dichiarato il coautore Saad Bhamla. Questi vermiciattoli variano in lunghezza da circa 4 a 8 centimetri, ma possono aggrovigliarsi formando un blob vivente di vermi con un massimo di 50.000 individui. Lo fanno per resistere al freddo o al caldo o per difendersi da altre insidie. Di solito impiegano vari minuti per intrecciarsi ma sanno poi sciogliersi in una frazione di secondo.

Lo studio ha scoperto che in genere ogni verme si intreccia con almeno altri due vermetti, mentre si uniscono al blob. Il tutto assecondando andature elicoidali che garantiscono poi delle veloci dispersioni. In pratica, il groviglio è sviluppato secondo un meccanismo di rilascio rapido, che si basa su movimenti simili.