Ti sei mai chiesto come quegli sciami di zanzare sembrino danzare al tramonto? Un gruppo di ricercatori del Centro di Ricerca, Innovazione e Diffusione in Neuromatematica dell’Università di São Paulo ha scoperto che ogni zanzara si posiziona in base alla vicinanza dei suoi vicini. Questo comportamento sorprendente non è solo affascinante, ma apre anche nuove porte nella comprensione delle dinamiche collettive in natura.
A differenza di quanto si pensasse, che le zanzare si raggruppassero attorno a un punto centrale come se fossero soggette a una molla, questo studio suggerisce che la loro organizzazione dipende maggiormente dalla densità della nuvola in cui si trovano. Così, le zanzare regolano la loro posizione in base a quanti dei loro simili si trovano intorno a loro.
Il modello di comportamento collettivo
In questo studio, pubblicato nel Brazilian Journal of Physics, gli scienziati hanno utilizzato un approccio computazionale basato sulla Vicinità di Moore, che consente di simulare come si distribuiscono le zanzare in uno spazio tridimensionale. Invece di richiedere informazioni a lunga distanza, ogni insetto si organizza in base alla densità locale dei suoi vicini, il che porta a schemi di movimento che imitano gli sciami naturali.
Il modello ha mostrato che esistono due fasi distinte nel comportamento degli sciami: una in cui le zanzare sono molto raggruppate e un’altra in cui sono più disperse. La vera magia avviene nella regione critica tra queste due fasi, dove si può osservare un comportamento collettivo simile alle transizioni di fase di secondo ordine in fisica.
Connessione con il cervello
Ma, cosa c’entra questo con il cervello? I ricercatori hanno scoperto che questi fenomeni di transizione di fase non sono esclusivi delle zanzare. La ricerca sulla Criticità nel Cervello suggerisce che le reti neuronali possono elaborare informazioni in modo più efficiente quando si trovano in uno stato critico, proprio al limite di una transizione di fase. Questo suggerisce che sia gli sciami di zanzare che le reti di neuroni possono condividere principi sottostanti nella loro organizzazione e risposta agli stimoli.
Lo studio di come le zanzare rilevano la densità locale e coordinano i loro movimenti durante queste transizioni continua a sollevare domande intriganti. Questo tipo di ricerca non solo amplia la conoscenza sulla biologia degli insetti, ma collega anche concetti fondamentali della fisica con sistemi biologici complessi, mostrando l’universalità delle leggi della natura in contesti diversi.