Heading

Quando i biologi hanno trovato tre storni micronesiani localmente in pericolo morti nel loro nido a Guam nel 2017, il colpevole era ovvio. Gli uccelli sono un bersaglio frequente di serpenti bruni invasivi. La parte sconcertante era come un serpente è riuscito a entrare nel nido in primo luogo. La scatola del nido si trovava in cima a un tubo d’acciaio che gli scienziati pensavano fosse troppo grande per le solite tattiche di arrampicata del serpente marrone.

Ma una telecamera a infrarossi puntata sul nido ha fornito un filmato in time lapse tipo CCTV dell’irruzione: un serpente aveva avvolto il suo corpo attorno al tubo del condotto e si era contorto fino alla cima in poco più di 15 minuti. Era la prima volta che i biologi della fauna selvatica Thomas Seibert e Martin Kastner vedevano questo comportamento in natura.

Ma l’anno prima, gli scienziati avevano assistito a questo comportamento in laboratorio. Mentre cercavano di trovare strategie per impedire ai serpenti di raggiungere le cassette-nido, gli scienziati avevano messo un tubo di stufa alto tre piedi e largo otto pollici sopra la metà superiore di un palo di metallo alto sei piedi. Hanno fissato una larga piattaforma con due topi vivi in una gabbia in cima e hanno messo l’aggeggio in un recinto con 58 serpenti. Rivedendo le riprese in time-lapse dell’allestimento, fatte di notte, hanno visto un serpente avvolgere la coda intorno al palo, afferrare l’altra estremità del corpo per formare un anello sicuro e salire fino in cima.

“Ci siamo guardati l’un l’altro in totale shock perché questo non era niente che ci aspettassimo o avessimo mai visto”, dice Seibert. “

L’inaspettata strategia di arrampicata è una forma unica di locomozione del serpente che non è mai stata vista prima. Gli scienziati descrivono il movimento dei serpenti, che chiamano “locomozione a lazo”, in uno studio pubblicato oggi sulla rivista Current Biology. “Non avrei mai pensato nei miei sogni più selvaggi che un serpente potesse muoversi in questo modo”, dice il co-autore e specialista di biomeccanica dell’Università di Cincinnati Bruce Jayne, che ha studiato la locomozione dei serpenti per oltre 40 anni.

La scoperta fornisce nuove intuizioni sul perché i serpenti dell’albero marrone sono stati così devastanti per gli uccelli su Guam, e aiuterà i conservazionisti a concepire nuovi strumenti per proteggere gli uccelli, come gli storni micronesiani, che rimangono.

Al fine di comprendere meglio la locomozione a lazo, i ricercatori hanno impostato un nuovo esperimento nel 2019 presso il laboratorio di serpenti dell’albero marrone della United States Geological Survey a Guam che avrebbe incoraggiato il comportamento. Hanno scambiato il grande tubo di stufa con un tubo di stufa più piccolo, di sei pollici di diametro da Home Depot, e sormontato il tubo con una gabbia contenente un topo morto come esca. Hanno messo il tubo in un recinto che ospitava 15 serpenti marroni.

Cinque di loro si sono aggrappati e hanno fatto la scalata usando una locomozione a lazo.

La scoperta ha avuto conseguenze immediate. I biologi hanno rapidamente riposizionato le cassette di nido che erano state collocate su pali della stessa dimensione o più piccoli del tubo di stufa utilizzato quando il comportamento è stato osservato per la prima volta, dice l’autore co-senior e il biologo della fauna selvatica della Colorado State University Julie Savidge. Il team ha anche presentato il primo video di arrampicata al lazo in una riunione annuale di ricercatori di serpenti dell’albero marrone nel 2016.

“Penso che tutti siano stati stupiti dal video”, dice il biologo della Iowa State University Haldre Rogers, che studia l’impatto delle perdite di uccelli a Guam e non è stato coinvolto nel nuovo studio. “Questa è la prima volta che la gente aveva trascorso molto tempo a guardare come scalare i cilindri.”

I serpenti degli alberi bruni sono notturni e trascorrono la maggior parte del loro tempo in equilibrio sui rami nelle cime degli alberi. Sono ben adattati ad attraversare lo spazio aperto tra i rami per muoversi nelle foreste sia nel loro habitat nativo nel nord e nell’est dell’Australia e della Nuova Guinea, sia a Guam, dove l’uomo li ha introdotti accidentalmente negli anni ’40.

I serpenti normalmente si arrampicano sugli alberi usando la locomozione a fisarmonica, dal nome del cugino esagonale della fisarmonica. Nell’arrampicata a concertina, i serpenti afferrano un tronco d’albero o un palo in due punti di ancoraggio. Come gli arrampicatori, i serpenti usano la parte superiore del corpo per tirarsi verso l’alto, e poi stabiliscono una presa con i loro corpi inferiori. Quando la loro presa inferiore è stabile, i serpenti ripetono il processo per scalare la struttura.

A differenza dei serpenti che usano la locomozione a concertina, i serpenti che si arrampicano al lazo hanno un solo punto di ancoraggio, l’anello intorno al cilindro. Una leggera piega del lazo si muove lungo il corpo del serpente, dalla testa verso la coda, spostando lentamente il serpente verso l’alto e creando la sua costante ascesa.

La locomozione di Lasso si unisce ad altri quattro tipi di locomozione dei serpenti che sono stati riconosciuti da più di 100 anni. Il metodo è il modo più lento e faticoso per i serpenti di muoversi. In media, un serpente impiega circa due ore per salire solo tre metri, dice Savidge. I serpenti fanno frequenti pause durante la tattica faticosa per riprendere fiato. A volte queste pause durano da 10 a 15 minuti.

Ora che gli scienziati sanno che i serpenti marroni possono arrampicarsi in questo modo, possono creare protezioni migliori per gli uccelli che vivono a Guam.

“Si apre un potenziale in più per noi per essere in grado di sviluppare cose a prova di serpente, qualsiasi cosa sia quello che vogliamo tenere i serpenti fuori”, dice Rogers. “Sappiamo che possono avere accesso ad ogni sorta di cose, ma i pali del telefono più grandi sono relativamente impermeabili ai serpenti.”

Poiché i grandi pali di servizio non sono presenti in tutto il Guam, Savidge e Seibert stanno anche testando nuove strutture di nidi su pali di metallo sottili che sono protetti da un cono che è più piccolo in basso e svasato in alto. L’idea è che se un serpente cerca di arrampicarsi al lazo sul cono, dovrebbe allentare la presa mentre si arrampica, il che lo farebbe cadere.

I nuovi dispositivi verrebbero distribuiti in tutta l’isola per aiutare a ricostruire la popolazione di storni della Micronesia. Negli anni ’90, i serpenti marroni avevano fatto estinguere localmente dieci specie di uccelli micronesiani a Guam. Gli storni micronesiani sono gli unici uccelli arboricoli rimasti sull’isola, e sono limitati a due aree: Andersen Air Force Base, e una piccola isola al largo della punta sud-occidentale di Guam che i serpenti hanno invaso nel 2019.

La perdita delle specie di uccelli locali di Guam ha causato il caos al suo ecosistema perché gli uccelli diffondono semi e mangiano insetti. La ricerca di Rogers ha mostrato che la crescita di nuovi alberi è diminuita fino al 92% dopo la perdita degli uccelli che disperdono i semi.

La locomozione a lazo mostra quanto possano essere creativi i serpenti quando si trovano di fronte a una nuova sfida.

“A volte penso che ci concentriamo su altre caratteristiche degli invasori, come la loro dieta o l’habitat”, dice Savidge. “E dobbiamo ricordare che le abilità locomotorie sono anche molto importanti per il successo della specie.”

La scoperta apre diverse strade per la ricerca futura. Gli scienziati potrebbero voler scoprire se i serpenti bruni nella loro gamma nativa mostrano anche abilità di arrampicata al lazo, se altre specie di serpenti hanno le stesse abilità di arrampicata e se la locomozione al lazo può prestarsi all’ingegneria.

“Questo potrebbe sicuramente avere applicazioni interessanti nella robotica”, scrive il fisico della Emory University Jennifer Rieser, che studia la robotica morbida ispirata ai serpenti, in una e-mail. Una volta che gli scienziati capiranno più dettagli, compreso il modo in cui il predatore invasivo si muove senza scivolare, scrive Rieser, “questa modalità di locomozione appena scoperta potrebbe sicuramente espandere la manovrabilità dei robot serpenti, consentendo ai robot di scalare grandi oggetti, il che potrebbe fornire l’accesso a luoghi precedentemente inaccessibili”.