I moscerini si muovono con feroce casualità, sottoponendosi frequentemente ad accelerazioni superiori a 10g, ben oltre il limite dei piloti di caccia, mentre si abbassano e si tuffano in sciami che conservano ancora una coesione quasi paradossale nonostante il vento burrascoso o le potenti correnti ascensionali.

Collettivamente, i moscerini si muovono in modo molto diverso dagli stormi di uccelli, branchi di pesci o mandrie di animali; non c'è ordine al loro volo, niente picchiate orchestrate o cambi di direzione. Il movimento dei moscerini è completamente casuale, e può essere sorprendentemente alla prova.

"Fortunatamente per i moscerini, i cervelli degli insetti non si muovono nel cranio, " nota Andy Reynolds, un fisico della Rothamsted Research che studia il volo degli insetti per il programma Smart Crop Protection dell'istituto. Le sue ultime scoperte sono pubblicate oggi sulla rivista della Royal Society, Interfaccia .

Lo scopo è quello di prevedere, alla precisione "a livello di codice postale", dove parassiti aerei, come gli afidi, apparirà dopo. A parte le complesse dinamiche di volo, c'è il problema che tale comportamento non è stato osservato direttamente, attraverso la sperimentazione, in modo che i futuri modelli possano essere affinati.

"Anziché, abbiamo misurazioni di profili di densità aerea e statistiche di velocità, " dice Reynolds. Ha usato questi dati "semplici", in un documento associato pubblicato lo scorso anno, per formulare una teoria sul comportamento di volo che i collaboratori della Stanford University hanno potuto verificare sperimentalmente.

"Abbiamo dimostrato che puoi davvero dedurre i comportamenti di volo degli insetti dalla più semplice delle osservazioni, " dice Reynolds. La sua ultima ricerca spinge la teoria molto oltre. Ha ideato un modello semplice che prevede le strane proprietà degli sciami di moscerini osservati in precedenza.

"I moscerini spesso tirano 10 g o più; spostano uno sciame (con una raffica di vento) e si comporta come un solido nonostante tutto quello spazio vuoto; lo sciame è costituito da un nucleo interno denso e da una fase vapore esterna con strane proprietà termodinamiche, " nota Reynolds.

"La teoria potrebbe anche spiegare perché gli sciami di laboratorio e gli sciami naturali si comportano in modo diverso, a causa dell'impatto delle condizioni meteorologiche, " aggiunge. "Sembra notevole che tutta questa complessità possa essere dedotta dal più elementare degli ingredienti".

La base per i suoi modelli matematici è una certa "fisica della vecchia scuola" nella forma dell'equazione di Langevin, che risale al 1908 e descrive il moto browniano, il movimento casuale di particelle sospese in un fluido.

"Come altre equazioni ben stabilite, ci sono stati profondi cambiamenti nella nostra comprensione dei contesti in cui è valida, e le ragioni della sua validità, "dice Reynolds. "I moscerini sono l'ultimo esempio di un tale cambiamento nella nostra comprensione".

Aggiunge:"L'equazione mostra che gli sciami di moscerini sono effettivamente legati insieme da forze di tipo gravitazionale e quindi si comportano molto come ammassi di stelle".

Reynolds è fiducioso che i modelli matematici possano catturare il comportamento degli insetti nell'aria e prevedere come si disperderanno i parassiti. "Prevedere i comportamenti dei singoli afidi è molto più facile che prevedere il comportamento di uno sciame; se riusciamo a fare quest'ultimo così bene, possiamo fare il primo nonostante la mancanza di dati, " lui dice.